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 Free Software Foundation, Inc.
   4
   5 This file is part of GCC.
   6
   7 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   8 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
   9 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
  10 version.
  11
  12 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  13 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  14 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  15 for more details.
  16
  17 You should have received a copy of the GNU General Public License
  18 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
  19 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
  20 02111-1307, USA.  */
  21
  22 /*@@ This file should be rewritten to use an arbitrary precision
  23   @@ representation for "struct tree_int_cst" and "struct tree_real_cst".
  24   @@ Perhaps the routines could also be used for bc/dc, and made a lib.
  25   @@ The routines that translate from the ap rep should
  26   @@ warn if precision et. al. is lost.
  27   @@ This would also make life easier when this technology is used
  28   @@ for cross-compilers.  */
  29
  30 /* The entry points in this file are fold, size_int_wide, size_binop
  31    and force_fit_type.
  32
  33    fold takes a tree as argument and returns a simplified tree.
  34
  35    size_binop takes a tree code for an arithmetic operation
  36    and two operands that are trees, and produces a tree for the
  37    result, assuming the type comes from `sizetype'.
  38
  39    size_int takes an integer value, and creates a tree constant
  40    with type from `sizetype'.
  41
  42    force_fit_type takes a constant and prior overflow indicator, and
  43    forces the value to fit the type.  It returns an overflow indicator.  */
  44
  45 #include "config.h"
  46 #include "system.h"
  47 #include "coretypes.h"
  48 #include "tm.h"
  49 #include "flags.h"
  50 #include "tree.h"
  51 #include "real.h"
  52 #include "rtl.h"
  53 #include "expr.h"
  54 #include "tm_p.h"
  55 #include "toplev.h"
  56 #include "ggc.h"
  57 #include "hashtab.h"
  58 #include "langhooks.h"
  59 #include "md5.h"
  60
  61 static void encode (HOST_WIDE_INT *, unsigned HOST_WIDE_INT, HOST_WIDE_INT);
  62 static void decode (HOST_WIDE_INT *, unsigned HOST_WIDE_INT *, HOST_WIDE_INT *);
  63 static bool negate_mathfn_p (enum built_in_function);
  64 static bool negate_expr_p (tree);
  65 static tree negate_expr (tree);
  66 static tree split_tree (tree, enum tree_code, tree *, tree *, tree *, int);
  67 static tree associate_trees (tree, tree, enum tree_code, tree);
  68 static tree int_const_binop (enum tree_code, tree, tree, int);
  69 static tree const_binop (enum tree_code, tree, tree, int);
  70 static hashval_t size_htab_hash (const void *);
  71 static int size_htab_eq (const void *, const void *);
  72 static tree fold_convert_const (enum tree_code, tree, tree);
  73 static enum tree_code invert_tree_comparison (enum tree_code);
  74 static enum tree_code swap_tree_comparison (enum tree_code);
  75 static int comparison_to_compcode (enum tree_code);
  76 static enum tree_code compcode_to_comparison (int);
  77 static int truth_value_p (enum tree_code);
  78 static int operand_equal_for_comparison_p (tree, tree, tree);
  79 static int twoval_comparison_p (tree, tree *, tree *, int *);
  80 static tree eval_subst (tree, tree, tree, tree, tree);
  81 static tree pedantic_omit_one_operand (tree, tree, tree);
  82 static tree distribute_bit_expr (enum tree_code, tree, tree, tree);
  83 static tree make_bit_field_ref (tree, tree, int, int, int);
  84 static tree optimize_bit_field_compare (enum tree_code, tree, tree, tree);
  85 static tree decode_field_reference (tree, HOST_WIDE_INT *, HOST_WIDE_INT *,
  86                                     enum machine_mode *, int *, int *,
  87                                     tree *, tree *);
  88 static int all_ones_mask_p (tree, int);
  89 static tree sign_bit_p (tree, tree);
  90 static int simple_operand_p (tree);
  91 static tree range_binop (enum tree_code, tree, tree, int, tree, int);
  92 static tree make_range (tree, int *, tree *, tree *);
  93 static tree build_range_check (tree, tree, int, tree, tree);
  94 static int merge_ranges (int *, tree *, tree *, int, tree, tree, int, tree,
  95                          tree);
  96 static tree fold_range_test (tree);
  97 static tree unextend (tree, int, int, tree);
  98 static tree fold_truthop (enum tree_code, tree, tree, tree);
  99 static tree optimize_minmax_comparison (tree);
 100 static tree extract_muldiv (tree, tree, enum tree_code, tree);
 101 static tree extract_muldiv_1 (tree, tree, enum tree_code, tree);
 102 static tree strip_compound_expr (tree, tree);
 103 static int multiple_of_p (tree, tree, tree);
 104 static tree constant_boolean_node (int, tree);
 105 static int count_cond (tree, int);
 106 static tree fold_binary_op_with_conditional_arg (enum tree_code, tree, tree,
 107                                                  tree, int);
 108 static bool fold_real_zero_addition_p (tree, tree, int);
 109 static tree fold_mathfn_compare (enum built_in_function, enum tree_code,
 110                                  tree, tree, tree);
 111 static tree fold_inf_compare (enum tree_code, tree, tree, tree);
 112 static bool reorder_operands_p (tree, tree);
 113 static bool tree_swap_operands_p (tree, tree, bool);
 114
 115 static tree fold_negate_const (tree, tree);
 116 static tree fold_abs_const (tree, tree);
 117 static tree fold_relational_const (enum tree_code, tree, tree, tree);
 118
 119 /* The following constants represent a bit based encoding of GCC's
 120    comparison operators.  This encoding simplifies transformations
 121    on relational comparison operators, such as AND and OR.  */
 122 #define COMPCODE_FALSE   0
 123 #define COMPCODE_LT      1
 124 #define COMPCODE_EQ      2
 125 #define COMPCODE_LE      3
 126 #define COMPCODE_GT      4
 127 #define COMPCODE_NE      5
 128 #define COMPCODE_GE      6
 129 #define COMPCODE_TRUE    7
 130
 131 /* We know that A1 + B1 = SUM1, using 2's complement arithmetic and ignoring
 132    overflow.  Suppose A, B and SUM have the same respective signs as A1, B1,
 133    and SUM1.  Then this yields nonzero if overflow occurred during the
 134    addition.
 135
 136    Overflow occurs if A and B have the same sign, but A and SUM differ in
 137    sign.  Use `^' to test whether signs differ, and `< 0' to isolate the
 138    sign.  */
 139 #define OVERFLOW_SUM_SIGN(a, b, sum) ((~((a) ^ (b)) & ((a) ^ (sum))) < 0)
 140 \f
 141 /* To do constant folding on INTEGER_CST nodes requires two-word arithmetic.
 142    We do that by representing the two-word integer in 4 words, with only
 143    HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2 bits stored in each word, as a positive
 144    number.  The value of the word is LOWPART + HIGHPART * BASE.  */
 145
 146 #define LOWPART(x) \
 147   ((x) & (((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2)) - 1))
 148 #define HIGHPART(x) \
 149   ((unsigned HOST_WIDE_INT) (x) >> HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2)
 150 #define BASE ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << HOST_BITS_PER_WIDE_INT / 2)
 151
 152 /* Unpack a two-word integer into 4 words.
 153    LOW and HI are the integer, as two `HOST_WIDE_INT' pieces.
 154    WORDS points to the array of HOST_WIDE_INTs.  */
 155
 156 static void
 157 encode (HOST_WIDE_INT *words, unsigned HOST_WIDE_INT low, HOST_WIDE_INT hi)
 158 {
 159   words[0] = LOWPART (low);
 160   words[1] = HIGHPART (low);
 161   words[2] = LOWPART (hi);
 162   words[3] = HIGHPART (hi);
 163 }
 164
 165 /* Pack an array of 4 words into a two-word integer.
 166    WORDS points to the array of words.
 167    The integer is stored into *LOW and *HI as two `HOST_WIDE_INT' pieces.  */
 168
 169 static void
 170 decode (HOST_WIDE_INT *words, unsigned HOST_WIDE_INT *low,
 171         HOST_WIDE_INT *hi)
 172 {
 173   *low = words[0] + words[1] * BASE;
 174   *hi = words[2] + words[3] * BASE;
 175 }
 176 \f
 177 /* Make the integer constant T valid for its type by setting to 0 or 1 all
 178    the bits in the constant that don't belong in the type.
 179
 180    Return 1 if a signed overflow occurs, 0 otherwise.  If OVERFLOW is
 181    nonzero, a signed overflow has already occurred in calculating T, so
 182    propagate it.  */
 183
 184 int
 185 force_fit_type (tree t, int overflow)
 186 {
 187   unsigned HOST_WIDE_INT low;
 188   HOST_WIDE_INT high;
 189   unsigned int prec;
 190
 191   if (TREE_CODE (t) == REAL_CST)
 192     {
 193       /* ??? Used to check for overflow here via CHECK_FLOAT_TYPE.
 194          Consider doing it via real_convert now.  */
 195       return overflow;
 196     }
 197
 198   else if (TREE_CODE (t) != INTEGER_CST)
 199     return overflow;
 200
 201   low = TREE_INT_CST_LOW (t);
 202   high = TREE_INT_CST_HIGH (t);
 203
 204   if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (t))
 205       || TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == OFFSET_TYPE)
 206     prec = POINTER_SIZE;
 207   else
 208     prec = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t));
 209
 210   /* First clear all bits that are beyond the type's precision.  */
 211
 212   if (prec == 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 213     ;
 214   else if (prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 215     TREE_INT_CST_HIGH (t)
 216       &= ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT));
 217   else
 218     {
 219       TREE_INT_CST_HIGH (t) = 0;
 220       if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 221         TREE_INT_CST_LOW (t) &= ~((unsigned HOST_WIDE_INT) (-1) << prec);
 222     }
 223
 224   /* Unsigned types do not suffer sign extension or overflow unless they
 225      are a sizetype.  */
 226   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t))
 227       && ! (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == INTEGER_TYPE
 228             && TYPE_IS_SIZETYPE (TREE_TYPE (t))))
 229     return overflow;
 230
 231   /* If the value's sign bit is set, extend the sign.  */
 232   if (prec != 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT
 233       && (prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT
 234           ? 0 != (TREE_INT_CST_HIGH (t)
 235                   & ((HOST_WIDE_INT) 1
 236                      << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)))
 237           : 0 != (TREE_INT_CST_LOW (t)
 238                   & ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (prec - 1)))))
 239     {
 240       /* Value is negative:
 241          set to 1 all the bits that are outside this type's precision.  */
 242       if (prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 243         TREE_INT_CST_HIGH (t)
 244           |= ((HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT));
 245       else
 246         {
 247           TREE_INT_CST_HIGH (t) = -1;
 248           if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 249             TREE_INT_CST_LOW (t) |= ((unsigned HOST_WIDE_INT) (-1) << prec);
 250         }
 251     }
 252
 253   /* Return nonzero if signed overflow occurred.  */
 254   return
 255     ((overflow | (low ^ TREE_INT_CST_LOW (t)) | (high ^ TREE_INT_CST_HIGH (t)))
 256      != 0);
 257 }
 258 \f
 259 /* Add two doubleword integers with doubleword result.
 260    Each argument is given as two `HOST_WIDE_INT' pieces.
 261    One argument is L1 and H1; the other, L2 and H2.
 262    The value is stored as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 263
 264 int
 265 add_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 266             unsigned HOST_WIDE_INT l2, HOST_WIDE_INT h2,
 267             unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 268 {
 269   unsigned HOST_WIDE_INT l;
 270   HOST_WIDE_INT h;
 271
 272   l = l1 + l2;
 273   h = h1 + h2 + (l < l1);
 274
 275   *lv = l;
 276   *hv = h;
 277   return OVERFLOW_SUM_SIGN (h1, h2, h);
 278 }
 279
 280 /* Negate a doubleword integer with doubleword result.
 281    Return nonzero if the operation overflows, assuming it's signed.
 282    The argument is given as two `HOST_WIDE_INT' pieces in L1 and H1.
 283    The value is stored as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 284
 285 int
 286 neg_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 287             unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 288 {
 289   if (l1 == 0)
 290     {
 291       *lv = 0;
 292       *hv = - h1;
 293       return (*hv & h1) < 0;
 294     }
 295   else
 296     {
 297       *lv = -l1;
 298       *hv = ~h1;
 299       return 0;
 300     }
 301 }
 302 \f
 303 /* Multiply two doubleword integers with doubleword result.
 304    Return nonzero if the operation overflows, assuming it's signed.
 305    Each argument is given as two `HOST_WIDE_INT' pieces.
 306    One argument is L1 and H1; the other, L2 and H2.
 307    The value is stored as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 308
 309 int
 310 mul_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 311             unsigned HOST_WIDE_INT l2, HOST_WIDE_INT h2,
 312             unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 313 {
 314   HOST_WIDE_INT arg1[4];
 315   HOST_WIDE_INT arg2[4];
 316   HOST_WIDE_INT prod[4 * 2];
 317   unsigned HOST_WIDE_INT carry;
 318   int i, j, k;
 319   unsigned HOST_WIDE_INT toplow, neglow;
 320   HOST_WIDE_INT tophigh, neghigh;
 321
 322   encode (arg1, l1, h1);
 323   encode (arg2, l2, h2);
 324
 325   memset (prod, 0, sizeof prod);
 326
 327   for (i = 0; i < 4; i++)
 328     {
 329       carry = 0;
 330       for (j = 0; j < 4; j++)
 331         {
 332           k = i + j;
 333           /* This product is <= 0xFFFE0001, the sum <= 0xFFFF0000.  */
 334           carry += arg1[i] * arg2[j];
 335           /* Since prod[p] < 0xFFFF, this sum <= 0xFFFFFFFF.  */
 336           carry += prod[k];
 337           prod[k] = LOWPART (carry);
 338           carry = HIGHPART (carry);
 339         }
 340       prod[i + 4] = carry;
 341     }
 342
 343   decode (prod, lv, hv);        /* This ignores prod[4] through prod[4*2-1] */
 344
 345   /* Check for overflow by calculating the top half of the answer in full;
 346      it should agree with the low half's sign bit.  */
 347   decode (prod + 4, &toplow, &tophigh);
 348   if (h1 < 0)
 349     {
 350       neg_double (l2, h2, &neglow, &neghigh);
 351       add_double (neglow, neghigh, toplow, tophigh, &toplow, &tophigh);
 352     }
 353   if (h2 < 0)
 354     {
 355       neg_double (l1, h1, &neglow, &neghigh);
 356       add_double (neglow, neghigh, toplow, tophigh, &toplow, &tophigh);
 357     }
 358   return (*hv < 0 ? ~(toplow & tophigh) : toplow | tophigh) != 0;
 359 }
 360 \f
 361 /* Shift the doubleword integer in L1, H1 left by COUNT places
 362    keeping only PREC bits of result.
 363    Shift right if COUNT is negative.
 364    ARITH nonzero specifies arithmetic shifting; otherwise use logical shift.
 365    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 366
 367 void
 368 lshift_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 369                HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 370                unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv, int arith)
 371 {
 372   unsigned HOST_WIDE_INT signmask;
 373
 374   if (count < 0)
 375     {
 376       rshift_double (l1, h1, -count, prec, lv, hv, arith);
 377       return;
 378     }
 379
 380   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
 381     count %= prec;
 382
 383   if (count >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 384     {
 385       /* Shifting by the host word size is undefined according to the
 386          ANSI standard, so we must handle this as a special case.  */
 387       *hv = 0;
 388       *lv = 0;
 389     }
 390   else if (count >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 391     {
 392       *hv = l1 << (count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 393       *lv = 0;
 394     }
 395   else
 396     {
 397       *hv = (((unsigned HOST_WIDE_INT) h1 << count)
 398              | (l1 >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - count - 1) >> 1));
 399       *lv = l1 << count;
 400     }
 401
 402   /* Sign extend all bits that are beyond the precision.  */
 403
 404   signmask = -((prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT
 405                 ? ((unsigned HOST_WIDE_INT) *hv
 406                    >> (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1))
 407                 : (*lv >> (prec - 1))) & 1);
 408
 409   if (prec >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 410     ;
 411   else if (prec >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 412     {
 413       *hv &= ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT));
 414       *hv |= signmask << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 415     }
 416   else
 417     {
 418       *hv = signmask;
 419       *lv &= ~((unsigned HOST_WIDE_INT) (-1) << prec);
 420       *lv |= signmask << prec;
 421     }
 422 }
 423
 424 /* Shift the doubleword integer in L1, H1 right by COUNT places
 425    keeping only PREC bits of result.  COUNT must be positive.
 426    ARITH nonzero specifies arithmetic shifting; otherwise use logical shift.
 427    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 428
 429 void
 430 rshift_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 431                HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 432                unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv,
 433                int arith)
 434 {
 435   unsigned HOST_WIDE_INT signmask;
 436
 437   signmask = (arith
 438               ? -((unsigned HOST_WIDE_INT) h1 >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1))
 439               : 0);
 440
 441   if (SHIFT_COUNT_TRUNCATED)
 442     count %= prec;
 443
 444   if (count >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 445     {
 446       /* Shifting by the host word size is undefined according to the
 447          ANSI standard, so we must handle this as a special case.  */
 448       *hv = 0;
 449       *lv = 0;
 450     }
 451   else if (count >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 452     {
 453       *hv = 0;
 454       *lv = (unsigned HOST_WIDE_INT) h1 >> (count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 455     }
 456   else
 457     {
 458       *hv = (unsigned HOST_WIDE_INT) h1 >> count;
 459       *lv = ((l1 >> count)
 460              | ((unsigned HOST_WIDE_INT) h1 << (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - count - 1) << 1));
 461     }
 462
 463   /* Zero / sign extend all bits that are beyond the precision.  */
 464
 465   if (count >= (HOST_WIDE_INT)prec)
 466     {
 467       *hv = signmask;
 468       *lv = signmask;
 469     }
 470   else if ((prec - count) >= 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 471     ;
 472   else if ((prec - count) >= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 473     {
 474       *hv &= ~((HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT));
 475       *hv |= signmask << (prec - count - HOST_BITS_PER_WIDE_INT);
 476     }
 477   else
 478     {
 479       *hv = signmask;
 480       *lv &= ~((unsigned HOST_WIDE_INT) (-1) << (prec - count));
 481       *lv |= signmask << (prec - count);
 482     }
 483 }
 484 \f
 485 /* Rotate the doubleword integer in L1, H1 left by COUNT places
 486    keeping only PREC bits of result.
 487    Rotate right if COUNT is negative.
 488    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 489
 490 void
 491 lrotate_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 492                 HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 493                 unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 494 {
 495   unsigned HOST_WIDE_INT s1l, s2l;
 496   HOST_WIDE_INT s1h, s2h;
 497
 498   count %= prec;
 499   if (count < 0)
 500     count += prec;
 501
 502   lshift_double (l1, h1, count, prec, &s1l, &s1h, 0);
 503   rshift_double (l1, h1, prec - count, prec, &s2l, &s2h, 0);
 504   *lv = s1l | s2l;
 505   *hv = s1h | s2h;
 506 }
 507
 508 /* Rotate the doubleword integer in L1, H1 left by COUNT places
 509    keeping only PREC bits of result.  COUNT must be positive.
 510    Store the value as two `HOST_WIDE_INT' pieces in *LV and *HV.  */
 511
 512 void
 513 rrotate_double (unsigned HOST_WIDE_INT l1, HOST_WIDE_INT h1,
 514                 HOST_WIDE_INT count, unsigned int prec,
 515                 unsigned HOST_WIDE_INT *lv, HOST_WIDE_INT *hv)
 516 {
 517   unsigned HOST_WIDE_INT s1l, s2l;
 518   HOST_WIDE_INT s1h, s2h;
 519
 520   count %= prec;
 521   if (count < 0)
 522     count += prec;
 523
 524   rshift_double (l1, h1, count, prec, &s1l, &s1h, 0);
 525   lshift_double (l1, h1, prec - count, prec, &s2l, &s2h, 0);
 526   *lv = s1l | s2l;
 527   *hv = s1h | s2h;
 528 }
 529 \f
 530 /* Divide doubleword integer LNUM, HNUM by doubleword integer LDEN, HDEN
 531    for a quotient (stored in *LQUO, *HQUO) and remainder (in *LREM, *HREM).
 532    CODE is a tree code for a kind of division, one of
 533    TRUNC_DIV_EXPR, FLOOR_DIV_EXPR, CEIL_DIV_EXPR, ROUND_DIV_EXPR
 534    or EXACT_DIV_EXPR
 535    It controls how the quotient is rounded to an integer.
 536    Return nonzero if the operation overflows.
 537    UNS nonzero says do unsigned division.  */
 538
 539 int
 540 div_and_round_double (enum tree_code code, int uns,
 541                       unsigned HOST_WIDE_INT lnum_orig, /* num == numerator == dividend */
 542                       HOST_WIDE_INT hnum_orig,
 543                       unsigned HOST_WIDE_INT lden_orig, /* den == denominator == divisor */
 544                       HOST_WIDE_INT hden_orig,
 545                       unsigned HOST_WIDE_INT *lquo,
 546                       HOST_WIDE_INT *hquo, unsigned HOST_WIDE_INT *lrem,
 547                       HOST_WIDE_INT *hrem)
 548 {
 549   int quo_neg = 0;
 550   HOST_WIDE_INT num[4 + 1];     /* extra element for scaling.  */
 551   HOST_WIDE_INT den[4], quo[4];
 552   int i, j;
 553   unsigned HOST_WIDE_INT work;
 554   unsigned HOST_WIDE_INT carry = 0;
 555   unsigned HOST_WIDE_INT lnum = lnum_orig;
 556   HOST_WIDE_INT hnum = hnum_orig;
 557   unsigned HOST_WIDE_INT lden = lden_orig;
 558   HOST_WIDE_INT hden = hden_orig;
 559   int overflow = 0;
 560
 561   if (hden == 0 && lden == 0)
 562     overflow = 1, lden = 1;
 563
 564   /* Calculate quotient sign and convert operands to unsigned.  */
 565   if (!uns)
 566     {
 567       if (hnum < 0)
 568         {
 569           quo_neg = ~ quo_neg;
 570           /* (minimum integer) / (-1) is the only overflow case.  */
 571           if (neg_double (lnum, hnum, &lnum, &hnum)
 572               && ((HOST_WIDE_INT) lden & hden) == -1)
 573             overflow = 1;
 574         }
 575       if (hden < 0)
 576         {
 577           quo_neg = ~ quo_neg;
 578           neg_double (lden, hden, &lden, &hden);
 579         }
 580     }
 581
 582   if (hnum == 0 && hden == 0)
 583     {                           /* single precision */
 584       *hquo = *hrem = 0;
 585       /* This unsigned division rounds toward zero.  */
 586       *lquo = lnum / lden;
 587       goto finish_up;
 588     }
 589
 590   if (hnum == 0)
 591     {                           /* trivial case: dividend < divisor */
 592       /* hden != 0 already checked.  */
 593       *hquo = *lquo = 0;
 594       *hrem = hnum;
 595       *lrem = lnum;
 596       goto finish_up;
 597     }
 598
 599   memset (quo, 0, sizeof quo);
 600
 601   memset (num, 0, sizeof num);  /* to zero 9th element */
 602   memset (den, 0, sizeof den);
 603
 604   encode (num, lnum, hnum);
 605   encode (den, lden, hden);
 606
 607   /* Special code for when the divisor < BASE.  */
 608   if (hden == 0 && lden < (unsigned HOST_WIDE_INT) BASE)
 609     {
 610       /* hnum != 0 already checked.  */
 611       for (i = 4 - 1; i >= 0; i--)
 612         {
 613           work = num[i] + carry * BASE;
 614           quo[i] = work / lden;
 615           carry = work % lden;
 616         }
 617     }
 618   else
 619     {
 620       /* Full double precision division,
 621          with thanks to Don Knuth's "Seminumerical Algorithms".  */
 622       int num_hi_sig, den_hi_sig;
 623       unsigned HOST_WIDE_INT quo_est, scale;
 624
 625       /* Find the highest nonzero divisor digit.  */
 626       for (i = 4 - 1;; i--)
 627         if (den[i] != 0)
 628           {
 629             den_hi_sig = i;
 630             break;
 631           }
 632
 633       /* Insure that the first digit of the divisor is at least BASE/2.
 634          This is required by the quotient digit estimation algorithm.  */
 635
 636       scale = BASE / (den[den_hi_sig] + 1);
 637       if (scale > 1)
 638         {               /* scale divisor and dividend */
 639           carry = 0;
 640           for (i = 0; i <= 4 - 1; i++)
 641             {
 642               work = (num[i] * scale) + carry;
 643               num[i] = LOWPART (work);
 644               carry = HIGHPART (work);
 645             }
 646
 647           num[4] = carry;
 648           carry = 0;
 649           for (i = 0; i <= 4 - 1; i++)
 650             {
 651               work = (den[i] * scale) + carry;
 652               den[i] = LOWPART (work);
 653               carry = HIGHPART (work);
 654               if (den[i] != 0) den_hi_sig = i;
 655             }
 656         }
 657
 658       num_hi_sig = 4;
 659
 660       /* Main loop */
 661       for (i = num_hi_sig - den_hi_sig - 1; i >= 0; i--)
 662         {
 663           /* Guess the next quotient digit, quo_est, by dividing the first
 664              two remaining dividend digits by the high order quotient digit.
 665              quo_est is never low and is at most 2 high.  */
 666           unsigned HOST_WIDE_INT tmp;
 667
 668           num_hi_sig = i + den_hi_sig + 1;
 669           work = num[num_hi_sig] * BASE + num[num_hi_sig - 1];
 670           if (num[num_hi_sig] != den[den_hi_sig])
 671             quo_est = work / den[den_hi_sig];
 672           else
 673             quo_est = BASE - 1;
 674
 675           /* Refine quo_est so it's usually correct, and at most one high.  */
 676           tmp = work - quo_est * den[den_hi_sig];
 677           if (tmp < BASE
 678               && (den[den_hi_sig - 1] * quo_est
 679                   > (tmp * BASE + num[num_hi_sig - 2])))
 680             quo_est--;
 681
 682           /* Try QUO_EST as the quotient digit, by multiplying the
 683              divisor by QUO_EST and subtracting from the remaining dividend.
 684              Keep in mind that QUO_EST is the I - 1st digit.  */
 685
 686           carry = 0;
 687           for (j = 0; j <= den_hi_sig; j++)
 688             {
 689               work = quo_est * den[j] + carry;
 690               carry = HIGHPART (work);
 691               work = num[i + j] - LOWPART (work);
 692               num[i + j] = LOWPART (work);
 693               carry += HIGHPART (work) != 0;
 694             }
 695
 696           /* If quo_est was high by one, then num[i] went negative and
 697              we need to correct things.  */
 698           if (num[num_hi_sig] < (HOST_WIDE_INT) carry)
 699             {
 700               quo_est--;
 701               carry = 0;                /* add divisor back in */
 702               for (j = 0; j <= den_hi_sig; j++)
 703                 {
 704                   work = num[i + j] + den[j] + carry;
 705                   carry = HIGHPART (work);
 706                   num[i + j] = LOWPART (work);
 707                 }
 708
 709               num [num_hi_sig] += carry;
 710             }
 711
 712           /* Store the quotient digit.  */
 713           quo[i] = quo_est;
 714         }
 715     }
 716
 717   decode (quo, lquo, hquo);
 718
 719  finish_up:
 720   /* If result is negative, make it so.  */
 721   if (quo_neg)
 722     neg_double (*lquo, *hquo, lquo, hquo);
 723
 724   /* Compute trial remainder:  rem = num - (quo * den)  */
 725   mul_double (*lquo, *hquo, lden_orig, hden_orig, lrem, hrem);
 726   neg_double (*lrem, *hrem, lrem, hrem);
 727   add_double (lnum_orig, hnum_orig, *lrem, *hrem, lrem, hrem);
 728
 729   switch (code)
 730     {
 731     case TRUNC_DIV_EXPR:
 732     case TRUNC_MOD_EXPR:        /* round toward zero */
 733     case EXACT_DIV_EXPR:        /* for this one, it shouldn't matter */
 734       return overflow;
 735
 736     case FLOOR_DIV_EXPR:
 737     case FLOOR_MOD_EXPR:        /* round toward negative infinity */
 738       if (quo_neg && (*lrem != 0 || *hrem != 0))   /* ratio < 0 && rem != 0 */
 739         {
 740           /* quo = quo - 1;  */
 741           add_double (*lquo, *hquo, (HOST_WIDE_INT) -1, (HOST_WIDE_INT)  -1,
 742                       lquo, hquo);
 743         }
 744       else
 745         return overflow;
 746       break;
 747
 748     case CEIL_DIV_EXPR:
 749     case CEIL_MOD_EXPR:         /* round toward positive infinity */
 750       if (!quo_neg && (*lrem != 0 || *hrem != 0))  /* ratio > 0 && rem != 0 */
 751         {
 752           add_double (*lquo, *hquo, (HOST_WIDE_INT) 1, (HOST_WIDE_INT) 0,
 753                       lquo, hquo);
 754         }
 755       else
 756         return overflow;
 757       break;
 758
 759     case ROUND_DIV_EXPR:
 760     case ROUND_MOD_EXPR:        /* round to closest integer */
 761       {
 762         unsigned HOST_WIDE_INT labs_rem = *lrem;
 763         HOST_WIDE_INT habs_rem = *hrem;
 764         unsigned HOST_WIDE_INT labs_den = lden, ltwice;
 765         HOST_WIDE_INT habs_den = hden, htwice;
 766
 767         /* Get absolute values.  */
 768         if (*hrem < 0)
 769           neg_double (*lrem, *hrem, &labs_rem, &habs_rem);
 770         if (hden < 0)
 771           neg_double (lden, hden, &labs_den, &habs_den);
 772
 773         /* If (2 * abs (lrem) >= abs (lden)) */
 774         mul_double ((HOST_WIDE_INT) 2, (HOST_WIDE_INT) 0,
 775                     labs_rem, habs_rem, &ltwice, &htwice);
 776
 777         if (((unsigned HOST_WIDE_INT) habs_den
 778              < (unsigned HOST_WIDE_INT) htwice)
 779             || (((unsigned HOST_WIDE_INT) habs_den
 780                  == (unsigned HOST_WIDE_INT) htwice)
 781                 && (labs_den < ltwice)))
 782           {
 783             if (*hquo < 0)
 784               /* quo = quo - 1;  */
 785               add_double (*lquo, *hquo,
 786                           (HOST_WIDE_INT) -1, (HOST_WIDE_INT) -1, lquo, hquo);
 787             else
 788               /* quo = quo + 1; */
 789               add_double (*lquo, *hquo, (HOST_WIDE_INT) 1, (HOST_WIDE_INT) 0,
 790                           lquo, hquo);
 791           }
 792         else
 793           return overflow;
 794       }
 795       break;
 796
 797     default:
 798       abort ();
 799     }
 800
 801   /* Compute true remainder:  rem = num - (quo * den)  */
 802   mul_double (*lquo, *hquo, lden_orig, hden_orig, lrem, hrem);
 803   neg_double (*lrem, *hrem, lrem, hrem);
 804   add_double (lnum_orig, hnum_orig, *lrem, *hrem, lrem, hrem);
 805   return overflow;
 806 }
 807 \f
 808 /* Return true if built-in mathematical function specified by CODE
 809    preserves the sign of it argument, i.e. -f(x) == f(-x).  */
 810
 811 static bool
 812 negate_mathfn_p (enum built_in_function code)
 813 {
 814   switch (code)
 815     {
 816     case BUILT_IN_ASIN:
 817     case BUILT_IN_ASINF:
 818     case BUILT_IN_ASINL:
 819     case BUILT_IN_ATAN:
 820     case BUILT_IN_ATANF:
 821     case BUILT_IN_ATANL:
 822     case BUILT_IN_SIN:
 823     case BUILT_IN_SINF:
 824     case BUILT_IN_SINL:
 825     case BUILT_IN_TAN:
 826     case BUILT_IN_TANF:
 827     case BUILT_IN_TANL:
 828       return true;
 829
 830     default:
 831       break;
 832     }
 833   return false;
 834 }
 835
 836 /* Determine whether an expression T can be cheaply negated using
 837    the function negate_expr.  */
 838
 839 static bool
 840 negate_expr_p (tree t)
 841 {
 842   unsigned HOST_WIDE_INT val;
 843   unsigned int prec;
 844   tree type;
 845
 846   if (t == 0)
 847     return false;
 848
 849   type = TREE_TYPE (t);
 850
 851   STRIP_SIGN_NOPS (t);
 852   switch (TREE_CODE (t))
 853     {
 854     case INTEGER_CST:
 855       if (TYPE_UNSIGNED (type) || ! flag_trapv)
 856         return true;
 857
 858       /* Check that -CST will not overflow type.  */
 859       prec = TYPE_PRECISION (type);
 860       if (prec > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 861         {
 862           if (TREE_INT_CST_LOW (t) != 0)
 863             return true;
 864           prec -= HOST_BITS_PER_WIDE_INT;
 865           val = TREE_INT_CST_HIGH (t);
 866         }
 867       else
 868         val = TREE_INT_CST_LOW (t);
 869       if (prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
 870         val &= ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << prec) - 1;
 871       return val != ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (prec - 1));
 872
 873     case REAL_CST:
 874     case NEGATE_EXPR:
 875       return true;
 876
 877     case COMPLEX_CST:
 878       return negate_expr_p (TREE_REALPART (t))
 879              && negate_expr_p (TREE_IMAGPART (t));
 880
 881     case PLUS_EXPR:
 882       if (FLOAT_TYPE_P (type) && !flag_unsafe_math_optimizations)
 883         return false;
 884       /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
 885       if (negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
 886           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0),
 887                                  TREE_OPERAND (t, 1)))
 888         return true;
 889       /* -(A + B) -> (-A) - B.  */
 890       return negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0));
 891
 892     case MINUS_EXPR:
 893       /* We can't turn -(A-B) into B-A when we honor signed zeros.  */
 894       return (! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
 895              && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0),
 896                                     TREE_OPERAND (t, 1));
 897
 898     case MULT_EXPR:
 899       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t)))
 900         break;
 901
 902       /* Fall through.  */
 903
 904     case RDIV_EXPR:
 905       if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (TREE_TYPE (t))))
 906         return negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
 907                || negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0));
 908       break;
 909
 910     case NOP_EXPR:
 911       /* Negate -((double)float) as (double)(-float).  */
 912       if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
 913         {
 914           tree tem = strip_float_extensions (t);
 915           if (tem != t)
 916             return negate_expr_p (tem);
 917         }
 918       break;
 919
 920     case CALL_EXPR:
 921       /* Negate -f(x) as f(-x).  */
 922       if (negate_mathfn_p (builtin_mathfn_code (t)))
 923         return negate_expr_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (t, 1)));
 924       break;
 925
 926     case RSHIFT_EXPR:
 927       /* Optimize -((int)x >> 31) into (unsigned)x >> 31.  */
 928       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == INTEGER_CST)
 929         {
 930           tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
 931           if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
 932               && (unsigned HOST_WIDE_INT) (TYPE_PRECISION (type) - 1)
 933                  == TREE_INT_CST_LOW (op1))
 934             return true;
 935         }
 936       break;
 937
 938     default:
 939       break;
 940     }
 941   return false;
 942 }
 943
 944 /* Given T, an expression, return the negation of T.  Allow for T to be
 945    null, in which case return null.  */
 946
 947 static tree
 948 negate_expr (tree t)
 949 {
 950   tree type;
 951   tree tem;
 952
 953   if (t == 0)
 954     return 0;
 955
 956   type = TREE_TYPE (t);
 957   STRIP_SIGN_NOPS (t);
 958
 959   switch (TREE_CODE (t))
 960     {
 961     case INTEGER_CST:
 962       tem = fold_negate_const (t, type);
 963       if (! TREE_OVERFLOW (tem)
 964           || TYPE_UNSIGNED (type)
 965           || ! flag_trapv)
 966         return tem;
 967       break;
 968
 969     case REAL_CST:
 970       tem = fold_negate_const (t, type);
 971       /* Two's complement FP formats, such as c4x, may overflow.  */
 972       if (! TREE_OVERFLOW (tem) || ! flag_trapping_math)
 973         return fold_convert (type, tem);
 974       break;
 975
 976     case COMPLEX_CST:
 977       {
 978         tree rpart = negate_expr (TREE_REALPART (t));
 979         tree ipart = negate_expr (TREE_IMAGPART (t));
 980
 981         if ((TREE_CODE (rpart) == REAL_CST
 982              && TREE_CODE (ipart) == REAL_CST)
 983             || (TREE_CODE (rpart) == INTEGER_CST
 984                 && TREE_CODE (ipart) == INTEGER_CST))
 985           return build_complex (type, rpart, ipart);
 986       }
 987       break;
 988
 989     case NEGATE_EXPR:
 990       return fold_convert (type, TREE_OPERAND (t, 0));
 991
 992     case PLUS_EXPR:
 993       if (! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
 994         {
 995           /* -(A + B) -> (-B) - A.  */
 996           if (negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 1))
 997               && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0),
 998                                      TREE_OPERAND (t, 1)))
 999             return fold_convert (type,
1000                                  fold (build (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (t),
1001                                               negate_expr (TREE_OPERAND (t, 1)),
1002                                               TREE_OPERAND (t, 0))));
1003           /* -(A + B) -> (-A) - B.  */
1004           if (negate_expr_p (TREE_OPERAND (t, 0)))
1005             return fold_convert (type,
1006                                  fold (build (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (t),
1007                                               negate_expr (TREE_OPERAND (t, 0)),
1008                                               TREE_OPERAND (t, 1))));
1009         }
1010       break;
1011
1012     case MINUS_EXPR:
1013       /* - (A - B) -> B - A  */
1014       if ((! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
1015           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (t, 0), TREE_OPERAND (t, 1)))
1016         return fold_convert (type,
1017                              fold (build (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (t),
1018                                           TREE_OPERAND (t, 1),
1019                                           TREE_OPERAND (t, 0))));
1020       break;
1021
1022     case MULT_EXPR:
1023       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (t)))
1024         break;
1025
1026       /* Fall through.  */
1027
1028     case RDIV_EXPR:
1029       if (! HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (TREE_TYPE (t))))
1030         {
1031           tem = TREE_OPERAND (t, 1);
1032           if (negate_expr_p (tem))
1033             return fold_convert (type,
1034                                  fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t),
1035                                               TREE_OPERAND (t, 0),
1036                                               negate_expr (tem))));
1037           tem = TREE_OPERAND (t, 0);
1038           if (negate_expr_p (tem))
1039             return fold_convert (type,
1040                                  fold (build (TREE_CODE (t), TREE_TYPE (t),
1041                                               negate_expr (tem),
1042                                               TREE_OPERAND (t, 1))));
1043         }
1044       break;
1045
1046     case NOP_EXPR:
1047       /* Convert -((double)float) into (double)(-float).  */
1048       if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
1049         {
1050           tem = strip_float_extensions (t);
1051           if (tem != t && negate_expr_p (tem))
1052             return fold_convert (type, negate_expr (tem));
1053         }
1054       break;
1055
1056     case CALL_EXPR:
1057       /* Negate -f(x) as f(-x).  */
1058       if (negate_mathfn_p (builtin_mathfn_code (t))
1059           && negate_expr_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (t, 1))))
1060         {
1061           tree fndecl, arg, arglist;
1062
1063           fndecl = get_callee_fndecl (t);
1064           arg = negate_expr (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (t, 1)));
1065           arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
1066           return build_function_call_expr (fndecl, arglist);
1067         }
1068       break;
1069
1070     case RSHIFT_EXPR:
1071       /* Optimize -((int)x >> 31) into (unsigned)x >> 31.  */
1072       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == INTEGER_CST)
1073         {
1074           tree op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
1075           if (TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
1076               && (unsigned HOST_WIDE_INT) (TYPE_PRECISION (type) - 1)
1077                  == TREE_INT_CST_LOW (op1))
1078             {
1079               tree ntype = TYPE_UNSIGNED (type)
1080                            ? lang_hooks.types.signed_type (type)
1081                            : lang_hooks.types.unsigned_type (type);
1082               tree temp = fold_convert (ntype, TREE_OPERAND (t, 0));
1083               temp = fold (build2 (RSHIFT_EXPR, ntype, temp, op1));
1084               return fold_convert (type, temp);
1085             }
1086         }
1087       break;
1088
1089     default:
1090       break;
1091     }
1092
1093   tem = fold (build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (t), t));
1094   return fold_convert (type, tem);
1095 }
1096 \f
1097 /* Split a tree IN into a constant, literal and variable parts that could be
1098    combined with CODE to make IN.  "constant" means an expression with
1099    TREE_CONSTANT but that isn't an actual constant.  CODE must be a
1100    commutative arithmetic operation.  Store the constant part into *CONP,
1101    the literal in *LITP and return the variable part.  If a part isn't
1102    present, set it to null.  If the tree does not decompose in this way,
1103    return the entire tree as the variable part and the other parts as null.
1104
1105    If CODE is PLUS_EXPR we also split trees that use MINUS_EXPR.  In that
1106    case, we negate an operand that was subtracted.  Except if it is a
1107    literal for which we use *MINUS_LITP instead.
1108
1109    If NEGATE_P is true, we are negating all of IN, again except a literal
1110    for which we use *MINUS_LITP instead.
1111
1112    If IN is itself a literal or constant, return it as appropriate.
1113
1114    Note that we do not guarantee that any of the three values will be the
1115    same type as IN, but they will have the same signedness and mode.  */
1116
1117 static tree
1118 split_tree (tree in, enum tree_code code, tree *conp, tree *litp,
1119             tree *minus_litp, int negate_p)
1120 {
1121   tree var = 0;
1122
1123   *conp = 0;
1124   *litp = 0;
1125   *minus_litp = 0;
1126
1127   /* Strip any conversions that don't change the machine mode or signedness.  */
1128   STRIP_SIGN_NOPS (in);
1129
1130   if (TREE_CODE (in) == INTEGER_CST || TREE_CODE (in) == REAL_CST)
1131     *litp = in;
1132   else if (TREE_CODE (in) == code
1133            || (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (in))
1134                /* We can associate addition and subtraction together (even
1135                   though the C standard doesn't say so) for integers because
1136                   the value is not affected.  For reals, the value might be
1137                   affected, so we can't.  */
1138                && ((code == PLUS_EXPR && TREE_CODE (in) == MINUS_EXPR)
1139                    || (code == MINUS_EXPR && TREE_CODE (in) == PLUS_EXPR))))
1140     {
1141       tree op0 = TREE_OPERAND (in, 0);
1142       tree op1 = TREE_OPERAND (in, 1);
1143       int neg1_p = TREE_CODE (in) == MINUS_EXPR;
1144       int neg_litp_p = 0, neg_conp_p = 0, neg_var_p = 0;
1145
1146       /* First see if either of the operands is a literal, then a constant.  */
1147       if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST || TREE_CODE (op0) == REAL_CST)
1148         *litp = op0, op0 = 0;
1149       else if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST || TREE_CODE (op1) == REAL_CST)
1150         *litp = op1, neg_litp_p = neg1_p, op1 = 0;
1151
1152       if (op0 != 0 && TREE_CONSTANT (op0))
1153         *conp = op0, op0 = 0;
1154       else if (op1 != 0 && TREE_CONSTANT (op1))
1155         *conp = op1, neg_conp_p = neg1_p, op1 = 0;
1156
1157       /* If we haven't dealt with either operand, this is not a case we can
1158          decompose.  Otherwise, VAR is either of the ones remaining, if any.  */
1159       if (op0 != 0 && op1 != 0)
1160         var = in;
1161       else if (op0 != 0)
1162         var = op0;
1163       else
1164         var = op1, neg_var_p = neg1_p;
1165
1166       /* Now do any needed negations.  */
1167       if (neg_litp_p)
1168         *minus_litp = *litp, *litp = 0;
1169       if (neg_conp_p)
1170         *conp = negate_expr (*conp);
1171       if (neg_var_p)
1172         var = negate_expr (var);
1173     }
1174   else if (TREE_CONSTANT (in))
1175     *conp = in;
1176   else
1177     var = in;
1178
1179   if (negate_p)
1180     {
1181       if (*litp)
1182         *minus_litp = *litp, *litp = 0;
1183       else if (*minus_litp)
1184         *litp = *minus_litp, *minus_litp = 0;
1185       *conp = negate_expr (*conp);
1186       var = negate_expr (var);
1187     }
1188
1189   return var;
1190 }
1191
1192 /* Re-associate trees split by the above function.  T1 and T2 are either
1193    expressions to associate or null.  Return the new expression, if any.  If
1194    we build an operation, do it in TYPE and with CODE.  */
1195
1196 static tree
1197 associate_trees (tree t1, tree t2, enum tree_code code, tree type)
1198 {
1199   if (t1 == 0)
1200     return t2;
1201   else if (t2 == 0)
1202     return t1;
1203
1204   /* If either input is CODE, a PLUS_EXPR, or a MINUS_EXPR, don't
1205      try to fold this since we will have infinite recursion.  But do
1206      deal with any NEGATE_EXPRs.  */
1207   if (TREE_CODE (t1) == code || TREE_CODE (t2) == code
1208       || TREE_CODE (t1) == MINUS_EXPR || TREE_CODE (t2) == MINUS_EXPR)
1209     {
1210       if (code == PLUS_EXPR)
1211         {
1212           if (TREE_CODE (t1) == NEGATE_EXPR)
1213             return build (MINUS_EXPR, type, fold_convert (type, t2),
1214                           fold_convert (type, TREE_OPERAND (t1, 0)));
1215           else if (TREE_CODE (t2) == NEGATE_EXPR)
1216             return build (MINUS_EXPR, type, fold_convert (type, t1),
1217                           fold_convert (type, TREE_OPERAND (t2, 0)));
1218         }
1219       return build (code, type, fold_convert (type, t1),
1220                     fold_convert (type, t2));
1221     }
1222
1223   return fold (build (code, type, fold_convert (type, t1),
1224                       fold_convert (type, t2)));
1225 }
1226 \f
1227 /* Combine two integer constants ARG1 and ARG2 under operation CODE
1228    to produce a new constant.
1229
1230    If NOTRUNC is nonzero, do not truncate the result to fit the data type.  */
1231
1232 static tree
1233 int_const_binop (enum tree_code code, tree arg1, tree arg2, int notrunc)
1234 {
1235   unsigned HOST_WIDE_INT int1l, int2l;
1236   HOST_WIDE_INT int1h, int2h;
1237   unsigned HOST_WIDE_INT low;
1238   HOST_WIDE_INT hi;
1239   unsigned HOST_WIDE_INT garbagel;
1240   HOST_WIDE_INT garbageh;
1241   tree t;
1242   tree type = TREE_TYPE (arg1);
1243   int uns = TYPE_UNSIGNED (type);
1244   int is_sizetype
1245     = (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (type));
1246   int overflow = 0;
1247   int no_overflow = 0;
1248
1249   int1l = TREE_INT_CST_LOW (arg1);
1250   int1h = TREE_INT_CST_HIGH (arg1);
1251   int2l = TREE_INT_CST_LOW (arg2);
1252   int2h = TREE_INT_CST_HIGH (arg2);
1253
1254   switch (code)
1255     {
1256     case BIT_IOR_EXPR:
1257       low = int1l | int2l, hi = int1h | int2h;
1258       break;
1259
1260     case BIT_XOR_EXPR:
1261       low = int1l ^ int2l, hi = int1h ^ int2h;
1262       break;
1263
1264     case BIT_AND_EXPR:
1265       low = int1l & int2l, hi = int1h & int2h;
1266       break;
1267
1268     case RSHIFT_EXPR:
1269       int2l = -int2l;
1270     case LSHIFT_EXPR:
1271       /* It's unclear from the C standard whether shifts can overflow.
1272          The following code ignores overflow; perhaps a C standard
1273          interpretation ruling is needed.  */
1274       lshift_double (int1l, int1h, int2l, TYPE_PRECISION (type),
1275                      &low, &hi, !uns);
1276       no_overflow = 1;
1277       break;
1278
1279     case RROTATE_EXPR:
1280       int2l = - int2l;
1281     case LROTATE_EXPR:
1282       lrotate_double (int1l, int1h, int2l, TYPE_PRECISION (type),
1283                       &low, &hi);
1284       break;
1285
1286     case PLUS_EXPR:
1287       overflow = add_double (int1l, int1h, int2l, int2h, &low, &hi);
1288       break;
1289
1290     case MINUS_EXPR:
1291       neg_double (int2l, int2h, &low, &hi);
1292       add_double (int1l, int1h, low, hi, &low, &hi);
1293       overflow = OVERFLOW_SUM_SIGN (hi, int2h, int1h);
1294       break;
1295
1296     case MULT_EXPR:
1297       overflow = mul_double (int1l, int1h, int2l, int2h, &low, &hi);
1298       break;
1299
1300     case TRUNC_DIV_EXPR:
1301     case FLOOR_DIV_EXPR: case CEIL_DIV_EXPR:
1302     case EXACT_DIV_EXPR:
1303       /* This is a shortcut for a common special case.  */
1304       if (int2h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int2l > 0
1305           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1306           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2)
1307           && int1h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int1l >= 0)
1308         {
1309           if (code == CEIL_DIV_EXPR)
1310             int1l += int2l - 1;
1311
1312           low = int1l / int2l, hi = 0;
1313           break;
1314         }
1315
1316       /* ... fall through ...  */
1317
1318     case ROUND_DIV_EXPR:
1319       if (int2h == 0 && int2l == 1)
1320         {
1321           low = int1l, hi = int1h;
1322           break;
1323         }
1324       if (int1l == int2l && int1h == int2h
1325           && ! (int1l == 0 && int1h == 0))
1326         {
1327           low = 1, hi = 0;
1328           break;
1329         }
1330       overflow = div_and_round_double (code, uns, int1l, int1h, int2l, int2h,
1331                                        &low, &hi, &garbagel, &garbageh);
1332       break;
1333
1334     case TRUNC_MOD_EXPR:
1335     case FLOOR_MOD_EXPR: case CEIL_MOD_EXPR:
1336       /* This is a shortcut for a common special case.  */
1337       if (int2h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int2l > 0
1338           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1339           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2)
1340           && int1h == 0 && (HOST_WIDE_INT) int1l >= 0)
1341         {
1342           if (code == CEIL_MOD_EXPR)
1343             int1l += int2l - 1;
1344           low = int1l % int2l, hi = 0;
1345           break;
1346         }
1347
1348       /* ... fall through ...  */
1349
1350     case ROUND_MOD_EXPR:
1351       overflow = div_and_round_double (code, uns,
1352                                        int1l, int1h, int2l, int2h,
1353                                        &garbagel, &garbageh, &low, &hi);
1354       break;
1355
1356     case MIN_EXPR:
1357     case MAX_EXPR:
1358       if (uns)
1359         low = (((unsigned HOST_WIDE_INT) int1h
1360                 < (unsigned HOST_WIDE_INT) int2h)
1361                || (((unsigned HOST_WIDE_INT) int1h
1362                     == (unsigned HOST_WIDE_INT) int2h)
1363                    && int1l < int2l));
1364       else
1365         low = (int1h < int2h
1366                || (int1h == int2h && int1l < int2l));
1367
1368       if (low == (code == MIN_EXPR))
1369         low = int1l, hi = int1h;
1370       else
1371         low = int2l, hi = int2h;
1372       break;
1373
1374     default:
1375       abort ();
1376     }
1377
1378   /* If this is for a sizetype, can be represented as one (signed)
1379      HOST_WIDE_INT word, and doesn't overflow, use size_int since it caches
1380      constants.  */
1381   if (is_sizetype
1382       && ((hi == 0 && (HOST_WIDE_INT) low >= 0)
1383           || (hi == -1 && (HOST_WIDE_INT) low < 0))
1384       && overflow == 0 && ! TREE_OVERFLOW (arg1) && ! TREE_OVERFLOW (arg2))
1385     return size_int_type_wide (low, type);
1386   else
1387     {
1388       t = build_int_2 (low, hi);
1389       TREE_TYPE (t) = TREE_TYPE (arg1);
1390     }
1391
1392   TREE_OVERFLOW (t)
1393     = ((notrunc
1394         ? (!uns || is_sizetype) && overflow
1395         : (force_fit_type (t, (!uns || is_sizetype) && overflow)
1396            && ! no_overflow))
1397        | TREE_OVERFLOW (arg1)
1398        | TREE_OVERFLOW (arg2));
1399
1400   /* If we're doing a size calculation, unsigned arithmetic does overflow.
1401      So check if force_fit_type truncated the value.  */
1402   if (is_sizetype
1403       && ! TREE_OVERFLOW (t)
1404       && (TREE_INT_CST_HIGH (t) != hi
1405           || TREE_INT_CST_LOW (t) != low))
1406     TREE_OVERFLOW (t) = 1;
1407
1408   TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t) = (TREE_OVERFLOW (t)
1409                                 | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1410                                 | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2));
1411   return t;
1412 }
1413
1414 /* Combine two constants ARG1 and ARG2 under operation CODE to produce a new
1415    constant.  We assume ARG1 and ARG2 have the same data type, or at least
1416    are the same kind of constant and the same machine mode.
1417
1418    If NOTRUNC is nonzero, do not truncate the result to fit the data type.  */
1419
1420 static tree
1421 const_binop (enum tree_code code, tree arg1, tree arg2, int notrunc)
1422 {
1423   STRIP_NOPS (arg1);
1424   STRIP_NOPS (arg2);
1425
1426   if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1427     return int_const_binop (code, arg1, arg2, notrunc);
1428
1429   if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
1430     {
1431       enum machine_mode mode;
1432       REAL_VALUE_TYPE d1;
1433       REAL_VALUE_TYPE d2;
1434       REAL_VALUE_TYPE value;
1435       tree t, type;
1436
1437       d1 = TREE_REAL_CST (arg1);
1438       d2 = TREE_REAL_CST (arg2);
1439
1440       type = TREE_TYPE (arg1);
1441       mode = TYPE_MODE (type);
1442
1443       /* Don't perform operation if we honor signaling NaNs and
1444          either operand is a NaN.  */
1445       if (HONOR_SNANS (mode)
1446           && (REAL_VALUE_ISNAN (d1) || REAL_VALUE_ISNAN (d2)))
1447         return NULL_TREE;
1448
1449       /* Don't perform operation if it would raise a division
1450          by zero exception.  */
1451       if (code == RDIV_EXPR
1452           && REAL_VALUES_EQUAL (d2, dconst0)
1453           && (flag_trapping_math || ! MODE_HAS_INFINITIES (mode)))
1454         return NULL_TREE;
1455
1456       /* If either operand is a NaN, just return it.  Otherwise, set up
1457          for floating-point trap; we return an overflow.  */
1458       if (REAL_VALUE_ISNAN (d1))
1459         return arg1;
1460       else if (REAL_VALUE_ISNAN (d2))
1461         return arg2;
1462
1463       REAL_ARITHMETIC (value, code, d1, d2);
1464
1465       t = build_real (type, real_value_truncate (mode, value));
1466
1467       TREE_OVERFLOW (t)
1468         = (force_fit_type (t, 0)
1469            | TREE_OVERFLOW (arg1) | TREE_OVERFLOW (arg2));
1470       TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t)
1471         = TREE_OVERFLOW (t)
1472           | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1473           | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg2);
1474       return t;
1475     }
1476   if (TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST)
1477     {
1478       tree type = TREE_TYPE (arg1);
1479       tree r1 = TREE_REALPART (arg1);
1480       tree i1 = TREE_IMAGPART (arg1);
1481       tree r2 = TREE_REALPART (arg2);
1482       tree i2 = TREE_IMAGPART (arg2);
1483       tree t;
1484
1485       switch (code)
1486         {
1487         case PLUS_EXPR:
1488           t = build_complex (type,
1489                              const_binop (PLUS_EXPR, r1, r2, notrunc),
1490                              const_binop (PLUS_EXPR, i1, i2, notrunc));
1491           break;
1492
1493         case MINUS_EXPR:
1494           t = build_complex (type,
1495                              const_binop (MINUS_EXPR, r1, r2, notrunc),
1496                              const_binop (MINUS_EXPR, i1, i2, notrunc));
1497           break;
1498
1499         case MULT_EXPR:
1500           t = build_complex (type,
1501                              const_binop (MINUS_EXPR,
1502                                           const_binop (MULT_EXPR,
1503                                                        r1, r2, notrunc),
1504                                           const_binop (MULT_EXPR,
1505                                                        i1, i2, notrunc),
1506                                           notrunc),
1507                              const_binop (PLUS_EXPR,
1508                                           const_binop (MULT_EXPR,
1509                                                        r1, i2, notrunc),
1510                                           const_binop (MULT_EXPR,
1511                                                        i1, r2, notrunc),
1512                                           notrunc));
1513           break;
1514
1515         case RDIV_EXPR:
1516           {
1517             tree magsquared
1518               = const_binop (PLUS_EXPR,
1519                              const_binop (MULT_EXPR, r2, r2, notrunc),
1520                              const_binop (MULT_EXPR, i2, i2, notrunc),
1521                              notrunc);
1522
1523             t = build_complex (type,
1524                                const_binop
1525                                (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (r1))
1526                                 ? TRUNC_DIV_EXPR : RDIV_EXPR,
1527                                 const_binop (PLUS_EXPR,
1528                                              const_binop (MULT_EXPR, r1, r2,
1529                                                           notrunc),
1530                                              const_binop (MULT_EXPR, i1, i2,
1531                                                           notrunc),
1532                                              notrunc),
1533                                 magsquared, notrunc),
1534                                const_binop
1535                                (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (r1))
1536                                 ? TRUNC_DIV_EXPR : RDIV_EXPR,
1537                                 const_binop (MINUS_EXPR,
1538                                              const_binop (MULT_EXPR, i1, r2,
1539                                                           notrunc),
1540                                              const_binop (MULT_EXPR, r1, i2,
1541                                                           notrunc),
1542                                              notrunc),
1543                                 magsquared, notrunc));
1544           }
1545           break;
1546
1547         default:
1548           abort ();
1549         }
1550       return t;
1551     }
1552   return 0;
1553 }
1554
1555 /* These are the hash table functions for the hash table of INTEGER_CST
1556    nodes of a sizetype.  */
1557
1558 /* Return the hash code code X, an INTEGER_CST.  */
1559
1560 static hashval_t
1561 size_htab_hash (const void *x)
1562 {
1563   tree t = (tree) x;
1564
1565   return (TREE_INT_CST_HIGH (t) ^ TREE_INT_CST_LOW (t)
1566           ^ htab_hash_pointer (TREE_TYPE (t))
1567           ^ (TREE_OVERFLOW (t) << 20));
1568 }
1569
1570 /* Return nonzero if the value represented by *X (an INTEGER_CST tree node)
1571    is the same as that given by *Y, which is the same.  */
1572
1573 static int
1574 size_htab_eq (const void *x, const void *y)
1575 {
1576   tree xt = (tree) x;
1577   tree yt = (tree) y;
1578
1579   return (TREE_INT_CST_HIGH (xt) == TREE_INT_CST_HIGH (yt)
1580           && TREE_INT_CST_LOW (xt) == TREE_INT_CST_LOW (yt)
1581           && TREE_TYPE (xt) == TREE_TYPE (yt)
1582           && TREE_OVERFLOW (xt) == TREE_OVERFLOW (yt));
1583 }
1584 \f
1585 /* Return an INTEGER_CST with value whose low-order HOST_BITS_PER_WIDE_INT
1586    bits are given by NUMBER and of the sizetype represented by KIND.  */
1587
1588 tree
1589 size_int_wide (HOST_WIDE_INT number, enum size_type_kind kind)
1590 {
1591   return size_int_type_wide (number, sizetype_tab[(int) kind]);
1592 }
1593
1594 /* Likewise, but the desired type is specified explicitly.  */
1595
1596 static GTY (()) tree new_const;
1597 static GTY ((if_marked ("ggc_marked_p"), param_is (union tree_node)))
1598      htab_t size_htab;
1599
1600 tree
1601 size_int_type_wide (HOST_WIDE_INT number, tree type)
1602 {
1603   void **slot;
1604
1605   if (size_htab == 0)
1606     {
1607       size_htab = htab_create_ggc (1024, size_htab_hash, size_htab_eq, NULL);
1608       new_const = make_node (INTEGER_CST);
1609     }
1610
1611   /* Adjust NEW_CONST to be the constant we want.  If it's already in the
1612      hash table, we return the value from the hash table.  Otherwise, we
1613      place that in the hash table and make a new node for the next time.  */
1614   TREE_INT_CST_LOW (new_const) = number;
1615   TREE_INT_CST_HIGH (new_const) = number < 0 ? -1 : 0;
1616   TREE_TYPE (new_const) = type;
1617   TREE_OVERFLOW (new_const) = TREE_CONSTANT_OVERFLOW (new_const)
1618     = force_fit_type (new_const, 0);
1619
1620   slot = htab_find_slot (size_htab, new_const, INSERT);
1621   if (*slot == 0)
1622     {
1623       tree t = new_const;
1624
1625       *slot = new_const;
1626       new_const = make_node (INTEGER_CST);
1627       return t;
1628     }
1629   else
1630     return (tree) *slot;
1631 }
1632
1633 /* Combine operands OP1 and OP2 with arithmetic operation CODE.  CODE
1634    is a tree code.  The type of the result is taken from the operands.
1635    Both must be the same type integer type and it must be a size type.
1636    If the operands are constant, so is the result.  */
1637
1638 tree
1639 size_binop (enum tree_code code, tree arg0, tree arg1)
1640 {
1641   tree type = TREE_TYPE (arg0);
1642
1643   if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE || ! TYPE_IS_SIZETYPE (type)
1644       || type != TREE_TYPE (arg1))
1645     abort ();
1646
1647   /* Handle the special case of two integer constants faster.  */
1648   if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1649     {
1650       /* And some specific cases even faster than that.  */
1651       if (code == PLUS_EXPR && integer_zerop (arg0))
1652         return arg1;
1653       else if ((code == MINUS_EXPR || code == PLUS_EXPR)
1654                && integer_zerop (arg1))
1655         return arg0;
1656       else if (code == MULT_EXPR && integer_onep (arg0))
1657         return arg1;
1658
1659       /* Handle general case of two integer constants.  */
1660       return int_const_binop (code, arg0, arg1, 0);
1661     }
1662
1663   if (arg0 == error_mark_node || arg1 == error_mark_node)
1664     return error_mark_node;
1665
1666   return fold (build (code, type, arg0, arg1));
1667 }
1668
1669 /* Given two values, either both of sizetype or both of bitsizetype,
1670    compute the difference between the two values.  Return the value
1671    in signed type corresponding to the type of the operands.  */
1672
1673 tree
1674 size_diffop (tree arg0, tree arg1)
1675 {
1676   tree type = TREE_TYPE (arg0);
1677   tree ctype;
1678
1679   if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE || ! TYPE_IS_SIZETYPE (type)
1680       || type != TREE_TYPE (arg1))
1681     abort ();
1682
1683   /* If the type is already signed, just do the simple thing.  */
1684   if (!TYPE_UNSIGNED (type))
1685     return size_binop (MINUS_EXPR, arg0, arg1);
1686
1687   ctype = (type == bitsizetype || type == ubitsizetype
1688            ? sbitsizetype : ssizetype);
1689
1690   /* If either operand is not a constant, do the conversions to the signed
1691      type and subtract.  The hardware will do the right thing with any
1692      overflow in the subtraction.  */
1693   if (TREE_CODE (arg0) != INTEGER_CST || TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST)
1694     return size_binop (MINUS_EXPR, fold_convert (ctype, arg0),
1695                        fold_convert (ctype, arg1));
1696
1697   /* If ARG0 is larger than ARG1, subtract and return the result in CTYPE.
1698      Otherwise, subtract the other way, convert to CTYPE (we know that can't
1699      overflow) and negate (which can't either).  Special-case a result
1700      of zero while we're here.  */
1701   if (tree_int_cst_equal (arg0, arg1))
1702     return fold_convert (ctype, integer_zero_node);
1703   else if (tree_int_cst_lt (arg1, arg0))
1704     return fold_convert (ctype, size_binop (MINUS_EXPR, arg0, arg1));
1705   else
1706     return size_binop (MINUS_EXPR, fold_convert (ctype, integer_zero_node),
1707                        fold_convert (ctype, size_binop (MINUS_EXPR,
1708                                                         arg1, arg0)));
1709 }
1710 \f
1711
1712 /* Attempt to fold type conversion operation CODE of expression ARG1 to
1713    type TYPE.  If no simplification can be done return NULL_TREE.  */
1714
1715 static tree
1716 fold_convert_const (enum tree_code code, tree type, tree arg1)
1717 {
1718   int overflow = 0;
1719   tree t;
1720
1721   if (TREE_TYPE (arg1) == type)
1722     return arg1;
1723
1724   if (POINTER_TYPE_P (type) || INTEGRAL_TYPE_P (type))
1725     {
1726       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1727         {
1728           /* If we would build a constant wider than GCC supports,
1729              leave the conversion unfolded.  */
1730           if (TYPE_PRECISION (type) > 2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1731             return NULL_TREE;
1732
1733           /* If we are trying to make a sizetype for a small integer, use
1734              size_int to pick up cached types to reduce duplicate nodes.  */
1735           if (TREE_CODE (type) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (type)
1736               && !TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
1737               && compare_tree_int (arg1, 10000) < 0)
1738             return size_int_type_wide (TREE_INT_CST_LOW (arg1), type);
1739
1740           /* Given an integer constant, make new constant with new type,
1741              appropriately sign-extended or truncated.  */
1742           t = build_int_2 (TREE_INT_CST_LOW (arg1),
1743                            TREE_INT_CST_HIGH (arg1));
1744           TREE_TYPE (t) = type;
1745           /* Indicate an overflow if (1) ARG1 already overflowed,
1746              or (2) force_fit_type indicates an overflow.
1747              Tell force_fit_type that an overflow has already occurred
1748              if ARG1 is a too-large unsigned value and T is signed.
1749              But don't indicate an overflow if converting a pointer.  */
1750           TREE_OVERFLOW (t)
1751             = ((force_fit_type (t,
1752                                 (TREE_INT_CST_HIGH (arg1) < 0
1753                                  && (TYPE_UNSIGNED (type)
1754                                     < TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))))
1755                 && ! POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)))
1756                || TREE_OVERFLOW (arg1));
1757           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t)
1758             = TREE_OVERFLOW (t) | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1);
1759           return t;
1760         }
1761       else if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
1762         {
1763           /* The following code implements the floating point to integer
1764              conversion rules required by the Java Language Specification,
1765              that IEEE NaNs are mapped to zero and values that overflow
1766              the target precision saturate, i.e. values greater than
1767              INT_MAX are mapped to INT_MAX, and values less than INT_MIN
1768              are mapped to INT_MIN.  These semantics are allowed by the
1769              C and C++ standards that simply state that the behavior of
1770              FP-to-integer conversion is unspecified upon overflow.  */
1771
1772           HOST_WIDE_INT high, low;
1773
1774           REAL_VALUE_TYPE r;
1775           REAL_VALUE_TYPE x = TREE_REAL_CST (arg1);
1776
1777           switch (code)
1778             {
1779             case FIX_TRUNC_EXPR:
1780               real_trunc (&r, VOIDmode, &x);
1781               break;
1782
1783             case FIX_CEIL_EXPR:
1784               real_ceil (&r, VOIDmode, &x);
1785               break;
1786
1787             case FIX_FLOOR_EXPR:
1788               real_floor (&r, VOIDmode, &x);
1789               break;
1790
1791             case FIX_ROUND_EXPR:
1792               real_round (&r, VOIDmode, &x);
1793               break;
1794
1795             default:
1796               abort ();
1797             }
1798
1799           /* If R is NaN, return zero and show we have an overflow.  */
1800           if (REAL_VALUE_ISNAN (r))
1801             {
1802               overflow = 1;
1803               high = 0;
1804               low = 0;
1805             }
1806
1807           /* See if R is less than the lower bound or greater than the
1808              upper bound.  */
1809
1810           if (! overflow)
1811             {
1812               tree lt = TYPE_MIN_VALUE (type);
1813               REAL_VALUE_TYPE l = real_value_from_int_cst (NULL_TREE, lt);
1814               if (REAL_VALUES_LESS (r, l))
1815                 {
1816                   overflow = 1;
1817                   high = TREE_INT_CST_HIGH (lt);
1818                   low = TREE_INT_CST_LOW (lt);
1819                 }
1820             }
1821
1822           if (! overflow)
1823             {
1824               tree ut = TYPE_MAX_VALUE (type);
1825               if (ut)
1826                 {
1827                   REAL_VALUE_TYPE u = real_value_from_int_cst (NULL_TREE, ut);
1828                   if (REAL_VALUES_LESS (u, r))
1829                     {
1830                       overflow = 1;
1831                       high = TREE_INT_CST_HIGH (ut);
1832                       low = TREE_INT_CST_LOW (ut);
1833                     }
1834                 }
1835             }
1836
1837           if (! overflow)
1838             REAL_VALUE_TO_INT (&low, &high, r);
1839
1840           t = build_int_2 (low, high);
1841           TREE_TYPE (t) = type;
1842           TREE_OVERFLOW (t)
1843             = TREE_OVERFLOW (arg1) | force_fit_type (t, overflow);
1844           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t)
1845             = TREE_OVERFLOW (t) | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1);
1846           return t;
1847         }
1848     }
1849   else if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
1850     {
1851       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
1852         return build_real_from_int_cst (type, arg1);
1853       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
1854         {
1855           if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (arg1)))
1856             {
1857               /* We make a copy of ARG1 so that we don't modify an
1858                  existing constant tree.  */
1859               t = copy_node (arg1);
1860               TREE_TYPE (t) = type;
1861               return t;
1862             }
1863
1864           t = build_real (type,
1865                           real_value_truncate (TYPE_MODE (type),
1866                                                TREE_REAL_CST (arg1)));
1867
1868           TREE_OVERFLOW (t)
1869             = TREE_OVERFLOW (arg1) | force_fit_type (t, 0);
1870           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t)
1871             = TREE_OVERFLOW (t) | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1);
1872           return t;
1873         }
1874     }
1875   return NULL_TREE;
1876 }
1877
1878 /* Convert expression ARG to type TYPE.  Used by the middle-end for
1879    simple conversions in preference to calling the front-end's convert.  */
1880
1881 tree
1882 fold_convert (tree type, tree arg)
1883 {
1884   tree orig = TREE_TYPE (arg);
1885   tree tem;
1886
1887   if (type == orig)
1888     return arg;
1889
1890   if (TREE_CODE (arg) == ERROR_MARK
1891       || TREE_CODE (type) == ERROR_MARK
1892       || TREE_CODE (orig) == ERROR_MARK)
1893     return error_mark_node;
1894
1895   if (TYPE_MAIN_VARIANT (type) == TYPE_MAIN_VARIANT (orig))
1896     return fold (build1 (NOP_EXPR, type, arg));
1897
1898   if (INTEGRAL_TYPE_P (type) || POINTER_TYPE_P (type))
1899     {
1900       if (TREE_CODE (arg) == INTEGER_CST)
1901         {
1902           tem = fold_convert_const (NOP_EXPR, type, arg);
1903           if (tem != NULL_TREE)
1904             return tem;
1905         }
1906       if (INTEGRAL_TYPE_P (orig) || POINTER_TYPE_P (orig))
1907         return fold (build1 (NOP_EXPR, type, arg));
1908       if (TREE_CODE (orig) == COMPLEX_TYPE)
1909         {
1910           tem = fold (build1 (REALPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg));
1911           return fold_convert (type, tem);
1912         }
1913       if (TREE_CODE (orig) == VECTOR_TYPE
1914           && GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type))
1915              == GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (orig)))
1916         return fold (build1 (NOP_EXPR, type, arg));
1917     }
1918   else if (TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
1919     {
1920       if (TREE_CODE (arg) == INTEGER_CST)
1921         {
1922           tem = fold_convert_const (FLOAT_EXPR, type, arg);
1923           if (tem != NULL_TREE)
1924             return tem;
1925         }
1926       else if (TREE_CODE (arg) == REAL_CST)
1927         {
1928           tem = fold_convert_const (NOP_EXPR, type, arg);
1929           if (tem != NULL_TREE)
1930             return tem;
1931         }
1932
1933       if (INTEGRAL_TYPE_P (orig) || POINTER_TYPE_P (orig))
1934         return fold (build1 (FLOAT_EXPR, type, arg));
1935       if (TREE_CODE (orig) == REAL_TYPE)
1936         return fold (build1 (flag_float_store ? CONVERT_EXPR : NOP_EXPR,
1937                              type, arg));
1938       if (TREE_CODE (orig) == COMPLEX_TYPE)
1939         {
1940           tem = fold (build1 (REALPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg));
1941           return fold_convert (type, tem);
1942         }
1943     }
1944   else if (TREE_CODE (type) == COMPLEX_TYPE)
1945     {
1946       if (INTEGRAL_TYPE_P (orig)
1947           || POINTER_TYPE_P (orig)
1948           || TREE_CODE (orig) == REAL_TYPE)
1949         return build (COMPLEX_EXPR, type,
1950                       fold_convert (TREE_TYPE (type), arg),
1951                       fold_convert (TREE_TYPE (type), integer_zero_node));
1952       if (TREE_CODE (orig) == COMPLEX_TYPE)
1953         {
1954           tree rpart, ipart;
1955
1956           if (TREE_CODE (arg) == COMPLEX_EXPR)
1957             {
1958               rpart = fold_convert (TREE_TYPE (type), TREE_OPERAND (arg, 0));
1959               ipart = fold_convert (TREE_TYPE (type), TREE_OPERAND (arg, 1));
1960               return fold (build (COMPLEX_EXPR, type, rpart, ipart));
1961             }
1962
1963           arg = save_expr (arg);
1964           rpart = fold (build1 (REALPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg));
1965           ipart = fold (build1 (IMAGPART_EXPR, TREE_TYPE (orig), arg));
1966           rpart = fold_convert (TREE_TYPE (type), rpart);
1967           ipart = fold_convert (TREE_TYPE (type), ipart);
1968           return fold (build (COMPLEX_EXPR, type, rpart, ipart));
1969         }
1970     }
1971   else if (TREE_CODE (type) == VECTOR_TYPE)
1972     {
1973       if ((INTEGRAL_TYPE_P (orig) || POINTER_TYPE_P (orig))
1974           && GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type))
1975              == GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (orig)))
1976         return fold (build1 (NOP_EXPR, type, arg));
1977       if (TREE_CODE (orig) == VECTOR_TYPE
1978           && GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type))
1979              == GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (orig)))
1980         return fold (build1 (NOP_EXPR, type, arg));
1981     }
1982   else if (VOID_TYPE_P (type))
1983     return fold (build1 (CONVERT_EXPR, type, arg));
1984   abort ();
1985 }
1986 \f
1987 /* Return an expr equal to X but certainly not valid as an lvalue.  */
1988
1989 tree
1990 non_lvalue (tree x)
1991 {
1992   tree result;
1993
1994   /* These things are certainly not lvalues.  */
1995   if (TREE_CODE (x) == NON_LVALUE_EXPR
1996       || TREE_CODE (x) == INTEGER_CST
1997       || TREE_CODE (x) == REAL_CST
1998       || TREE_CODE (x) == STRING_CST
1999       || TREE_CODE (x) == ADDR_EXPR)
2000     return x;
2001
2002   result = build1 (NON_LVALUE_EXPR, TREE_TYPE (x), x);
2003   TREE_CONSTANT (result) = TREE_CONSTANT (x);
2004   return result;
2005 }
2006
2007 /* Nonzero means lvalues are limited to those valid in pedantic ANSI C.
2008    Zero means allow extended lvalues.  */
2009
2010 int pedantic_lvalues;
2011
2012 /* When pedantic, return an expr equal to X but certainly not valid as a
2013    pedantic lvalue.  Otherwise, return X.  */
2014
2015 tree
2016 pedantic_non_lvalue (tree x)
2017 {
2018   if (pedantic_lvalues)
2019     return non_lvalue (x);
2020   else
2021     return x;
2022 }
2023 \f
2024 /* Given a tree comparison code, return the code that is the logical inverse
2025    of the given code.  It is not safe to do this for floating-point
2026    comparisons, except for NE_EXPR and EQ_EXPR.  */
2027
2028 static enum tree_code
2029 invert_tree_comparison (enum tree_code code)
2030 {
2031   switch (code)
2032     {
2033     case EQ_EXPR:
2034       return NE_EXPR;
2035     case NE_EXPR:
2036       return EQ_EXPR;
2037     case GT_EXPR:
2038       return LE_EXPR;
2039     case GE_EXPR:
2040       return LT_EXPR;
2041     case LT_EXPR:
2042       return GE_EXPR;
2043     case LE_EXPR:
2044       return GT_EXPR;
2045     default:
2046       abort ();
2047     }
2048 }
2049
2050 /* Similar, but return the comparison that results if the operands are
2051    swapped.  This is safe for floating-point.  */
2052
2053 static enum tree_code
2054 swap_tree_comparison (enum tree_code code)
2055 {
2056   switch (code)
2057     {
2058     case EQ_EXPR:
2059     case NE_EXPR:
2060       return code;
2061     case GT_EXPR:
2062       return LT_EXPR;
2063     case GE_EXPR:
2064       return LE_EXPR;
2065     case LT_EXPR:
2066       return GT_EXPR;
2067     case LE_EXPR:
2068       return GE_EXPR;
2069     default:
2070       abort ();
2071     }
2072 }
2073
2074
2075 /* Convert a comparison tree code from an enum tree_code representation
2076    into a compcode bit-based encoding.  This function is the inverse of
2077    compcode_to_comparison.  */
2078
2079 static int
2080 comparison_to_compcode (enum tree_code code)
2081 {
2082   switch (code)
2083     {
2084     case LT_EXPR:
2085       return COMPCODE_LT;
2086     case EQ_EXPR:
2087       return COMPCODE_EQ;
2088     case LE_EXPR:
2089       return COMPCODE_LE;
2090     case GT_EXPR:
2091       return COMPCODE_GT;
2092     case NE_EXPR:
2093       return COMPCODE_NE;
2094     case GE_EXPR:
2095       return COMPCODE_GE;
2096     default:
2097       abort ();
2098     }
2099 }
2100
2101 /* Convert a compcode bit-based encoding of a comparison operator back
2102    to GCC's enum tree_code representation.  This function is the
2103    inverse of comparison_to_compcode.  */
2104
2105 static enum tree_code
2106 compcode_to_comparison (int code)
2107 {
2108   switch (code)
2109     {
2110     case COMPCODE_LT:
2111       return LT_EXPR;
2112     case COMPCODE_EQ:
2113       return EQ_EXPR;
2114     case COMPCODE_LE:
2115       return LE_EXPR;
2116     case COMPCODE_GT:
2117       return GT_EXPR;
2118     case COMPCODE_NE:
2119       return NE_EXPR;
2120     case COMPCODE_GE:
2121       return GE_EXPR;
2122     default:
2123       abort ();
2124     }
2125 }
2126
2127 /* Return nonzero if CODE is a tree code that represents a truth value.  */
2128
2129 static int
2130 truth_value_p (enum tree_code code)
2131 {
2132   return (TREE_CODE_CLASS (code) == '<'
2133           || code == TRUTH_AND_EXPR || code == TRUTH_ANDIF_EXPR
2134           || code == TRUTH_OR_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR
2135           || code == TRUTH_XOR_EXPR || code == TRUTH_NOT_EXPR);
2136 }
2137 \f
2138 /* Return nonzero if two operands (typically of the same tree node)
2139    are necessarily equal.  If either argument has side-effects this
2140    function returns zero.
2141
2142    If ONLY_CONST is nonzero, only return nonzero for constants.
2143    This function tests whether the operands are indistinguishable;
2144    it does not test whether they are equal using C's == operation.
2145    The distinction is important for IEEE floating point, because
2146    (1) -0.0 and 0.0 are distinguishable, but -0.0==0.0, and
2147    (2) two NaNs may be indistinguishable, but NaN!=NaN.
2148
2149    If ONLY_CONST is zero, a VAR_DECL is considered equal to itself
2150    even though it may hold multiple values during a function.
2151    This is because a GCC tree node guarantees that nothing else is
2152    executed between the evaluation of its "operands" (which may often
2153    be evaluated in arbitrary order).  Hence if the operands themselves
2154    don't side-effect, the VAR_DECLs, PARM_DECLs etc... must hold the
2155    same value in each operand/subexpression.  Hence a zero value for
2156    ONLY_CONST assumes isochronic (or instantaneous) tree equivalence.
2157    If comparing arbitrary expression trees, such as from different
2158    statements, ONLY_CONST must usually be nonzero.  */
2159
2160 int
2161 operand_equal_p (tree arg0, tree arg1, int only_const)
2162 {
2163   tree fndecl;
2164
2165   /* If either is ERROR_MARK, they aren't equal.  */
2166   if (TREE_CODE (arg0) == ERROR_MARK || TREE_CODE (arg1) == ERROR_MARK)
2167     return 0;
2168
2169   /* If both types don't have the same signedness, then we can't consider
2170      them equal.  We must check this before the STRIP_NOPS calls
2171      because they may change the signedness of the arguments.  */
2172   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0)) != TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
2173     return 0;
2174
2175   STRIP_NOPS (arg0);
2176   STRIP_NOPS (arg1);
2177
2178   if (TREE_CODE (arg0) != TREE_CODE (arg1)
2179       /* This is needed for conversions and for COMPONENT_REF.
2180          Might as well play it safe and always test this.  */
2181       || TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == ERROR_MARK
2182       || TREE_CODE (TREE_TYPE (arg1)) == ERROR_MARK
2183       || TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)) != TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
2184     return 0;
2185
2186   /* If ARG0 and ARG1 are the same SAVE_EXPR, they are necessarily equal.
2187      We don't care about side effects in that case because the SAVE_EXPR
2188      takes care of that for us. In all other cases, two expressions are
2189      equal if they have no side effects.  If we have two identical
2190      expressions with side effects that should be treated the same due
2191      to the only side effects being identical SAVE_EXPR's, that will
2192      be detected in the recursive calls below.  */
2193   if (arg0 == arg1 && ! only_const
2194       && (TREE_CODE (arg0) == SAVE_EXPR
2195           || (! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0) && ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg1))))
2196     return 1;
2197
2198   /* Next handle constant cases, those for which we can return 1 even
2199      if ONLY_CONST is set.  */
2200   if (TREE_CONSTANT (arg0) && TREE_CONSTANT (arg1))
2201     switch (TREE_CODE (arg0))
2202       {
2203       case INTEGER_CST:
2204         return (! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0)
2205                 && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
2206                 && tree_int_cst_equal (arg0, arg1));
2207
2208       case REAL_CST:
2209         return (! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0)
2210                 && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
2211                 && REAL_VALUES_IDENTICAL (TREE_REAL_CST (arg0),
2212                                           TREE_REAL_CST (arg1)));
2213
2214       case VECTOR_CST:
2215         {
2216           tree v1, v2;
2217
2218           if (TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0)
2219               || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1))
2220             return 0;
2221
2222           v1 = TREE_VECTOR_CST_ELTS (arg0);
2223           v2 = TREE_VECTOR_CST_ELTS (arg1);
2224           while (v1 && v2)
2225             {
2226               if (!operand_equal_p (TREE_VALUE (v1), TREE_VALUE (v2),
2227                                     only_const))
2228                 return 0;
2229               v1 = TREE_CHAIN (v1);
2230               v2 = TREE_CHAIN (v2);
2231             }
2232
2233           return 1;
2234         }
2235
2236       case COMPLEX_CST:
2237         return (operand_equal_p (TREE_REALPART (arg0), TREE_REALPART (arg1),
2238                                  only_const)
2239                 && operand_equal_p (TREE_IMAGPART (arg0), TREE_IMAGPART (arg1),
2240                                     only_const));
2241
2242       case STRING_CST:
2243         return (TREE_STRING_LENGTH (arg0) == TREE_STRING_LENGTH (arg1)
2244                 && ! memcmp (TREE_STRING_POINTER (arg0),
2245                               TREE_STRING_POINTER (arg1),
2246                               TREE_STRING_LENGTH (arg0)));
2247
2248       case ADDR_EXPR:
2249         return operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg1, 0),
2250                                 0);
2251       default:
2252         break;
2253       }
2254
2255   if (only_const)
2256     return 0;
2257
2258   switch (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (arg0)))
2259     {
2260     case '1':
2261       /* Two conversions are equal only if signedness and modes match.  */
2262       if ((TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR || TREE_CODE (arg0) == CONVERT_EXPR)
2263           && (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
2264               != TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))))
2265         return 0;
2266
2267       return operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
2268                               TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
2269
2270     case '<':
2271     case '2':
2272       if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)
2273           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), TREE_OPERAND (arg1, 1),
2274                               0))
2275         return 1;
2276
2277       /* For commutative ops, allow the other order.  */
2278       return (commutative_tree_code (TREE_CODE (arg0))
2279               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
2280                                   TREE_OPERAND (arg1, 1), 0)
2281               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
2282                                   TREE_OPERAND (arg1, 0), 0));
2283
2284     case 'r':
2285       /* If either of the pointer (or reference) expressions we are
2286          dereferencing contain a side effect, these cannot be equal.  */
2287       if (TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
2288           || TREE_SIDE_EFFECTS (arg1))
2289         return 0;
2290
2291       switch (TREE_CODE (arg0))
2292         {
2293         case INDIRECT_REF:
2294           return operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
2295                                   TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
2296
2297         case COMPONENT_REF:
2298         case ARRAY_REF:
2299         case ARRAY_RANGE_REF:
2300           return (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
2301                                    TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)
2302                   && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
2303                                       TREE_OPERAND (arg1, 1), 0));
2304
2305         case BIT_FIELD_REF:
2306           return (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
2307                                    TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)
2308                   && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
2309                                       TREE_OPERAND (arg1, 1), 0)
2310                   && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 2),
2311                                       TREE_OPERAND (arg1, 2), 0));
2312         default:
2313           return 0;
2314         }
2315
2316     case 'e':
2317       switch (TREE_CODE (arg0))
2318         {
2319         case ADDR_EXPR:
2320         case TRUTH_NOT_EXPR:
2321           return operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
2322                                   TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
2323
2324         case RTL_EXPR:
2325           return rtx_equal_p (RTL_EXPR_RTL (arg0), RTL_EXPR_RTL (arg1));
2326
2327         case CALL_EXPR:
2328           /* If the CALL_EXPRs call different functions, then they
2329              clearly can not be equal.  */
2330           if (! operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
2331                                  TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
2332             return 0;
2333
2334           /* Only consider const functions equivalent.  */
2335           fndecl = get_callee_fndecl (arg0);
2336           if (fndecl == NULL_TREE
2337               || ! (flags_from_decl_or_type (fndecl) & ECF_CONST))
2338             return 0;
2339
2340           /* Now see if all the arguments are the same.  operand_equal_p
2341              does not handle TREE_LIST, so we walk the operands here
2342              feeding them to operand_equal_p.  */
2343           arg0 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
2344           arg1 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
2345           while (arg0 && arg1)
2346             {
2347               if (! operand_equal_p (TREE_VALUE (arg0), TREE_VALUE (arg1), 0))
2348                 return 0;
2349
2350               arg0 = TREE_CHAIN (arg0);
2351               arg1 = TREE_CHAIN (arg1);
2352             }
2353
2354           /* If we get here and both argument lists are exhausted
2355              then the CALL_EXPRs are equal.  */
2356           return ! (arg0 || arg1);
2357
2358         default:
2359           return 0;
2360         }
2361
2362     case 'd':
2363         /* Consider __builtin_sqrt equal to sqrt.  */
2364         return TREE_CODE (arg0) == FUNCTION_DECL
2365                && DECL_BUILT_IN (arg0) && DECL_BUILT_IN (arg1)
2366                && DECL_BUILT_IN_CLASS (arg0) == DECL_BUILT_IN_CLASS (arg1)
2367                && DECL_FUNCTION_CODE (arg0) == DECL_FUNCTION_CODE (arg1);
2368
2369     default:
2370       return 0;
2371     }
2372 }
2373 \f
2374 /* Similar to operand_equal_p, but see if ARG0 might have been made by
2375    shorten_compare from ARG1 when ARG1 was being compared with OTHER.
2376
2377    When in doubt, return 0.  */
2378
2379 static int
2380 operand_equal_for_comparison_p (tree arg0, tree arg1, tree other)
2381 {
2382   int unsignedp1, unsignedpo;
2383   tree primarg0, primarg1, primother;
2384   unsigned int correct_width;
2385
2386   if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
2387     return 1;
2388
2389   if (! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
2390       || ! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)))
2391     return 0;
2392
2393   /* Discard any conversions that don't change the modes of ARG0 and ARG1
2394      and see if the inner values are the same.  This removes any
2395      signedness comparison, which doesn't matter here.  */
2396   primarg0 = arg0, primarg1 = arg1;
2397   STRIP_NOPS (primarg0);
2398   STRIP_NOPS (primarg1);
2399   if (operand_equal_p (primarg0, primarg1, 0))
2400     return 1;
2401
2402   /* Duplicate what shorten_compare does to ARG1 and see if that gives the
2403      actual comparison operand, ARG0.
2404
2405      First throw away any conversions to wider types
2406      already present in the operands.  */
2407
2408   primarg1 = get_narrower (arg1, &unsignedp1);
2409   primother = get_narrower (other, &unsignedpo);
2410
2411   correct_width = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg1));
2412   if (unsignedp1 == unsignedpo
2413       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (primarg1)) < correct_width
2414       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (primother)) < correct_width)
2415     {
2416       tree type = TREE_TYPE (arg0);
2417
2418       /* Make sure shorter operand is extended the right way
2419          to match the longer operand.  */
2420       primarg1 = fold_convert (lang_hooks.types.signed_or_unsigned_type
2421                                (unsignedp1, TREE_TYPE (primarg1)), primarg1);
2422
2423       if (operand_equal_p (arg0, fold_convert (type, primarg1), 0))
2424         return 1;
2425     }
2426
2427   return 0;
2428 }
2429 \f
2430 /* See if ARG is an expression that is either a comparison or is performing
2431    arithmetic on comparisons.  The comparisons must only be comparing
2432    two different values, which will be stored in *CVAL1 and *CVAL2; if
2433    they are nonzero it means that some operands have already been found.
2434    No variables may be used anywhere else in the expression except in the
2435    comparisons.  If SAVE_P is true it means we removed a SAVE_EXPR around
2436    the expression and save_expr needs to be called with CVAL1 and CVAL2.
2437
2438    If this is true, return 1.  Otherwise, return zero.  */
2439
2440 static int
2441 twoval_comparison_p (tree arg, tree *cval1, tree *cval2, int *save_p)
2442 {
2443   enum tree_code code = TREE_CODE (arg);
2444   char class = TREE_CODE_CLASS (code);
2445
2446   /* We can handle some of the 'e' cases here.  */
2447   if (class == 'e' && code == TRUTH_NOT_EXPR)
2448     class = '1';
2449   else if (class == 'e'
2450            && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR
2451                || code == COMPOUND_EXPR))
2452     class = '2';
2453
2454   else if (class == 'e' && code == SAVE_EXPR && SAVE_EXPR_RTL (arg) == 0
2455            && ! TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (arg, 0)))
2456     {
2457       /* If we've already found a CVAL1 or CVAL2, this expression is
2458          two complex to handle.  */
2459       if (*cval1 || *cval2)
2460         return 0;
2461
2462       class = '1';
2463       *save_p = 1;
2464     }
2465
2466   switch (class)
2467     {
2468     case '1':
2469       return twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 0), cval1, cval2, save_p);
2470
2471     case '2':
2472       return (twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 0), cval1, cval2, save_p)
2473               && twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 1),
2474                                       cval1, cval2, save_p));
2475
2476     case 'c':
2477       return 1;
2478
2479     case 'e':
2480       if (code == COND_EXPR)
2481         return (twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 0),
2482                                      cval1, cval2, save_p)
2483                 && twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 1),
2484                                         cval1, cval2, save_p)
2485                 && twoval_comparison_p (TREE_OPERAND (arg, 2),
2486                                         cval1, cval2, save_p));
2487       return 0;
2488
2489     case '<':
2490       /* First see if we can handle the first operand, then the second.  For
2491          the second operand, we know *CVAL1 can't be zero.  It must be that
2492          one side of the comparison is each of the values; test for the
2493          case where this isn't true by failing if the two operands
2494          are the same.  */
2495
2496       if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg, 0),
2497                            TREE_OPERAND (arg, 1), 0))
2498         return 0;
2499
2500       if (*cval1 == 0)
2501         *cval1 = TREE_OPERAND (arg, 0);
2502       else if (operand_equal_p (*cval1, TREE_OPERAND (arg, 0), 0))
2503         ;
2504       else if (*cval2 == 0)
2505         *cval2 = TREE_OPERAND (arg, 0);
2506       else if (operand_equal_p (*cval2, TREE_OPERAND (arg, 0), 0))
2507         ;
2508       else
2509         return 0;
2510
2511       if (operand_equal_p (*cval1, TREE_OPERAND (arg, 1), 0))
2512         ;
2513       else if (*cval2 == 0)
2514         *cval2 = TREE_OPERAND (arg, 1);
2515       else if (operand_equal_p (*cval2, TREE_OPERAND (arg, 1), 0))
2516         ;
2517       else
2518         return 0;
2519
2520       return 1;
2521
2522     default:
2523       return 0;
2524     }
2525 }
2526 \f
2527 /* ARG is a tree that is known to contain just arithmetic operations and
2528    comparisons.  Evaluate the operations in the tree substituting NEW0 for
2529    any occurrence of OLD0 as an operand of a comparison and likewise for
2530    NEW1 and OLD1.  */
2531
2532 static tree
2533 eval_subst (tree arg, tree old0, tree new0, tree old1, tree new1)
2534 {
2535   tree type = TREE_TYPE (arg);
2536   enum tree_code code = TREE_CODE (arg);
2537   char class = TREE_CODE_CLASS (code);
2538
2539   /* We can handle some of the 'e' cases here.  */
2540   if (class == 'e' && code == TRUTH_NOT_EXPR)
2541     class = '1';
2542   else if (class == 'e'
2543            && (code == TRUTH_ANDIF_EXPR || code == TRUTH_ORIF_EXPR))
2544     class = '2';
2545
2546   switch (class)
2547     {
2548     case '1':
2549       return fold (build1 (code, type,
2550                            eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0),
2551                                        old0, new0, old1, new1)));
2552
2553     case '2':
2554       return fold (build (code, type,
2555                           eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0),
2556                                       old0, new0, old1, new1),
2557                           eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 1),
2558                                       old0, new0, old1, new1)));
2559
2560     case 'e':
2561       switch (code)
2562         {
2563         case SAVE_EXPR:
2564           return eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0), old0, new0, old1, new1);
2565
2566         case COMPOUND_EXPR:
2567           return eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 1), old0, new0, old1, new1);
2568
2569         case COND_EXPR:
2570           return fold (build (code, type,
2571                               eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 0),
2572                                           old0, new0, old1, new1),
2573                               eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 1),
2574                                           old0, new0, old1, new1),
2575                               eval_subst (TREE_OPERAND (arg, 2),
2576                                           old0, new0, old1, new1)));
2577         default:
2578           break;
2579         }
2580       /* Fall through - ???  */
2581
2582     case '<':
2583       {
2584         tree arg0 = TREE_OPERAND (arg, 0);
2585         tree arg1 = TREE_OPERAND (arg, 1);
2586
2587         /* We need to check both for exact equality and tree equality.  The
2588            former will be true if the operand has a side-effect.  In that
2589            case, we know the operand occurred exactly once.  */
2590
2591         if (arg0 == old0 || operand_equal_p (arg0, old0, 0))
2592           arg0 = new0;
2593         else if (arg0 == old1 || operand_equal_p (arg0, old1, 0))
2594           arg0 = new1;
2595
2596         if (arg1 == old0 || operand_equal_p (arg1, old0, 0))
2597           arg1 = new0;
2598         else if (arg1 == old1 || operand_equal_p (arg1, old1, 0))
2599           arg1 = new1;
2600
2601         return fold (build (code, type, arg0, arg1));
2602       }
2603
2604     default:
2605       return arg;
2606     }
2607 }
2608 \f
2609 /* Return a tree for the case when the result of an expression is RESULT
2610    converted to TYPE and OMITTED was previously an operand of the expression
2611    but is now not needed (e.g., we folded OMITTED * 0).
2612
2613    If OMITTED has side effects, we must evaluate it.  Otherwise, just do
2614    the conversion of RESULT to TYPE.  */
2615
2616 tree
2617 omit_one_operand (tree type, tree result, tree omitted)
2618 {
2619   tree t = fold_convert (type, result);
2620
2621   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted))
2622     return build (COMPOUND_EXPR, type, omitted, t);
2623
2624   return non_lvalue (t);
2625 }
2626
2627 /* Similar, but call pedantic_non_lvalue instead of non_lvalue.  */
2628
2629 static tree
2630 pedantic_omit_one_operand (tree type, tree result, tree omitted)
2631 {
2632   tree t = fold_convert (type, result);
2633
2634   if (TREE_SIDE_EFFECTS (omitted))
2635     return build (COMPOUND_EXPR, type, omitted, t);
2636
2637   return pedantic_non_lvalue (t);
2638 }
2639 \f
2640 /* Return a simplified tree node for the truth-negation of ARG.  This
2641    never alters ARG itself.  We assume that ARG is an operation that
2642    returns a truth value (0 or 1).  */
2643
2644 tree
2645 invert_truthvalue (tree arg)
2646 {
2647   tree type = TREE_TYPE (arg);
2648   enum tree_code code = TREE_CODE (arg);
2649
2650   if (code == ERROR_MARK)
2651     return arg;
2652
2653   /* If this is a comparison, we can simply invert it, except for
2654      floating-point non-equality comparisons, in which case we just
2655      enclose a TRUTH_NOT_EXPR around what we have.  */
2656
2657   if (TREE_CODE_CLASS (code) == '<')
2658     {
2659       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg, 0)))
2660           && !flag_unsafe_math_optimizations
2661           && code != NE_EXPR
2662           && code != EQ_EXPR)
2663         return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
2664       else if (code == UNORDERED_EXPR
2665                || code == ORDERED_EXPR
2666                || code == UNEQ_EXPR
2667                || code == UNLT_EXPR
2668                || code == UNLE_EXPR
2669                || code == UNGT_EXPR
2670                || code == UNGE_EXPR)
2671         return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
2672       else
2673         return build (invert_tree_comparison (code), type,
2674                       TREE_OPERAND (arg, 0), TREE_OPERAND (arg, 1));
2675     }
2676
2677   switch (code)
2678     {
2679     case INTEGER_CST:
2680       return fold_convert (type, build_int_2 (integer_zerop (arg), 0));
2681
2682     case TRUTH_AND_EXPR:
2683       return build (TRUTH_OR_EXPR, type,
2684                     invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
2685                     invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
2686
2687     case TRUTH_OR_EXPR:
2688       return build (TRUTH_AND_EXPR, type,
2689                     invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
2690                     invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
2691
2692     case TRUTH_XOR_EXPR:
2693       /* Here we can invert either operand.  We invert the first operand
2694          unless the second operand is a TRUTH_NOT_EXPR in which case our
2695          result is the XOR of the first operand with the inside of the
2696          negation of the second operand.  */
2697
2698       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg, 1)) == TRUTH_NOT_EXPR)
2699         return build (TRUTH_XOR_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg, 0),
2700                       TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg, 1), 0));
2701       else
2702         return build (TRUTH_XOR_EXPR, type,
2703                       invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
2704                       TREE_OPERAND (arg, 1));
2705
2706     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
2707       return build (TRUTH_ORIF_EXPR, type,
2708                     invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
2709                     invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
2710
2711     case TRUTH_ORIF_EXPR:
2712       return build (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
2713                     invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)),
2714                     invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
2715
2716     case TRUTH_NOT_EXPR:
2717       return TREE_OPERAND (arg, 0);
2718
2719     case COND_EXPR:
2720       return build (COND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg, 0),
2721                     invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)),
2722                     invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 2)));
2723
2724     case COMPOUND_EXPR:
2725       return build (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg, 0),
2726                     invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 1)));
2727
2728     case NON_LVALUE_EXPR:
2729       return invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0));
2730
2731     case NOP_EXPR:
2732     case CONVERT_EXPR:
2733     case FLOAT_EXPR:
2734       return build1 (TREE_CODE (arg), type,
2735                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)));
2736
2737     case BIT_AND_EXPR:
2738       if (!integer_onep (TREE_OPERAND (arg, 1)))
2739         break;
2740       return build (EQ_EXPR, type, arg,
2741                     fold_convert (type, integer_zero_node));
2742
2743     case SAVE_EXPR:
2744       return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
2745
2746     case CLEANUP_POINT_EXPR:
2747       return build1 (CLEANUP_POINT_EXPR, type,
2748                      invert_truthvalue (TREE_OPERAND (arg, 0)));
2749
2750     default:
2751       break;
2752     }
2753   if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg)) != BOOLEAN_TYPE)
2754     abort ();
2755   return build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, arg);
2756 }
2757
2758 /* Given a bit-wise operation CODE applied to ARG0 and ARG1, see if both
2759    operands are another bit-wise operation with a common input.  If so,
2760    distribute the bit operations to save an operation and possibly two if
2761    constants are involved.  For example, convert
2762         (A | B) & (A | C) into A | (B & C)
2763    Further simplification will occur if B and C are constants.
2764
2765    If this optimization cannot be done, 0 will be returned.  */
2766
2767 static tree
2768 distribute_bit_expr (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
2769 {
2770   tree common;
2771   tree left, right;
2772
2773   if (TREE_CODE (arg0) != TREE_CODE (arg1)
2774       || TREE_CODE (arg0) == code
2775       || (TREE_CODE (arg0) != BIT_AND_EXPR
2776           && TREE_CODE (arg0) != BIT_IOR_EXPR))
2777     return 0;
2778
2779   if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
2780     {
2781       common = TREE_OPERAND (arg0, 0);
2782       left = TREE_OPERAND (arg0, 1);
2783       right = TREE_OPERAND (arg1, 1);
2784     }
2785   else if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
2786     {
2787       common = TREE_OPERAND (arg0, 0);
2788       left = TREE_OPERAND (arg0, 1);
2789       right = TREE_OPERAND (arg1, 0);
2790     }
2791   else if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
2792     {
2793       common = TREE_OPERAND (arg0, 1);
2794       left = TREE_OPERAND (arg0, 0);
2795       right = TREE_OPERAND (arg1, 1);
2796     }
2797   else if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
2798     {
2799       common = TREE_OPERAND (arg0, 1);
2800       left = TREE_OPERAND (arg0, 0);
2801       right = TREE_OPERAND (arg1, 0);
2802     }
2803   else
2804     return 0;
2805
2806   return fold (build (TREE_CODE (arg0), type, common,
2807                       fold (build (code, type, left, right))));
2808 }
2809 \f
2810 /* Return a BIT_FIELD_REF of type TYPE to refer to BITSIZE bits of INNER
2811    starting at BITPOS.  The field is unsigned if UNSIGNEDP is nonzero.  */
2812
2813 static tree
2814 make_bit_field_ref (tree inner, tree type, int bitsize, int bitpos,
2815                     int unsignedp)
2816 {
2817   tree result = build (BIT_FIELD_REF, type, inner,
2818                        size_int (bitsize), bitsize_int (bitpos));
2819
2820   BIT_FIELD_REF_UNSIGNED (result) = unsignedp;
2821
2822   return result;
2823 }
2824
2825 /* Optimize a bit-field compare.
2826
2827    There are two cases:  First is a compare against a constant and the
2828    second is a comparison of two items where the fields are at the same
2829    bit position relative to the start of a chunk (byte, halfword, word)
2830    large enough to contain it.  In these cases we can avoid the shift
2831    implicit in bitfield extractions.
2832
2833    For constants, we emit a compare of the shifted constant with the
2834    BIT_AND_EXPR of a mask and a byte, halfword, or word of the operand being
2835    compared.  For two fields at the same position, we do the ANDs with the
2836    similar mask and compare the result of the ANDs.
2837
2838    CODE is the comparison code, known to be either NE_EXPR or EQ_EXPR.
2839    COMPARE_TYPE is the type of the comparison, and LHS and RHS
2840    are the left and right operands of the comparison, respectively.
2841
2842    If the optimization described above can be done, we return the resulting
2843    tree.  Otherwise we return zero.  */
2844
2845 static tree
2846 optimize_bit_field_compare (enum tree_code code, tree compare_type,
2847                             tree lhs, tree rhs)
2848 {
2849   HOST_WIDE_INT lbitpos, lbitsize, rbitpos, rbitsize, nbitpos, nbitsize;
2850   tree type = TREE_TYPE (lhs);
2851   tree signed_type, unsigned_type;
2852   int const_p = TREE_CODE (rhs) == INTEGER_CST;
2853   enum machine_mode lmode, rmode, nmode;
2854   int lunsignedp, runsignedp;
2855   int lvolatilep = 0, rvolatilep = 0;
2856   tree linner, rinner = NULL_TREE;
2857   tree mask;
2858   tree offset;
2859
2860   /* Get all the information about the extractions being done.  If the bit size
2861      if the same as the size of the underlying object, we aren't doing an
2862      extraction at all and so can do nothing.  We also don't want to
2863      do anything if the inner expression is a PLACEHOLDER_EXPR since we
2864      then will no longer be able to replace it.  */
2865   linner = get_inner_reference (lhs, &lbitsize, &lbitpos, &offset, &lmode,
2866                                 &lunsignedp, &lvolatilep);
2867   if (linner == lhs || lbitsize == GET_MODE_BITSIZE (lmode) || lbitsize < 0
2868       || offset != 0 || TREE_CODE (linner) == PLACEHOLDER_EXPR)
2869     return 0;
2870
2871  if (!const_p)
2872    {
2873      /* If this is not a constant, we can only do something if bit positions,
2874         sizes, and signedness are the same.  */
2875      rinner = get_inner_reference (rhs, &rbitsize, &rbitpos, &offset, &rmode,
2876                                    &runsignedp, &rvolatilep);
2877
2878      if (rinner == rhs || lbitpos != rbitpos || lbitsize != rbitsize
2879          || lunsignedp != runsignedp || offset != 0
2880          || TREE_CODE (rinner) == PLACEHOLDER_EXPR)
2881        return 0;
2882    }
2883
2884   /* See if we can find a mode to refer to this field.  We should be able to,
2885      but fail if we can't.  */
2886   nmode = get_best_mode (lbitsize, lbitpos,
2887                          const_p ? TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (linner))
2888                          : MIN (TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (linner)),
2889                                 TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (rinner))),
2890                          word_mode, lvolatilep || rvolatilep);
2891   if (nmode == VOIDmode)
2892     return 0;
2893
2894   /* Set signed and unsigned types of the precision of this mode for the
2895      shifts below.  */
2896   signed_type = lang_hooks.types.type_for_mode (nmode, 0);
2897   unsigned_type = lang_hooks.types.type_for_mode (nmode, 1);
2898
2899   /* Compute the bit position and size for the new reference and our offset
2900      within it. If the new reference is the same size as the original, we
2901      won't optimize anything, so return zero.  */
2902   nbitsize = GET_MODE_BITSIZE (nmode);
2903   nbitpos = lbitpos & ~ (nbitsize - 1);
2904   lbitpos -= nbitpos;
2905   if (nbitsize == lbitsize)
2906     return 0;
2907
2908   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
2909     lbitpos = nbitsize - lbitsize - lbitpos;
2910
2911   /* Make the mask to be used against the extracted field.  */
2912   mask = build_int_2 (~0, ~0);
2913   TREE_TYPE (mask) = unsigned_type;
2914   force_fit_type (mask, 0);
2915   mask = fold_convert (unsigned_type, mask);
2916   mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, mask, size_int (nbitsize - lbitsize), 0);
2917   mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, mask,
2918                       size_int (nbitsize - lbitsize - lbitpos), 0);
2919
2920   if (! const_p)
2921     /* If not comparing with constant, just rework the comparison
2922        and return.  */
2923     return build (code, compare_type,
2924                   build (BIT_AND_EXPR, unsigned_type,
2925                          make_bit_field_ref (linner, unsigned_type,
2926                                              nbitsize, nbitpos, 1),
2927                          mask),
2928                   build (BIT_AND_EXPR, unsigned_type,
2929                          make_bit_field_ref (rinner, unsigned_type,
2930                                              nbitsize, nbitpos, 1),
2931                          mask));
2932
2933   /* Otherwise, we are handling the constant case. See if the constant is too
2934      big for the field.  Warn and return a tree of for 0 (false) if so.  We do
2935      this not only for its own sake, but to avoid having to test for this
2936      error case below.  If we didn't, we might generate wrong code.
2937
2938      For unsigned fields, the constant shifted right by the field length should
2939      be all zero.  For signed fields, the high-order bits should agree with
2940      the sign bit.  */
2941
2942   if (lunsignedp)
2943     {
2944       if (! integer_zerop (const_binop (RSHIFT_EXPR,
2945                                         fold_convert (unsigned_type, rhs),
2946                                         size_int (lbitsize), 0)))
2947         {
2948           warning ("comparison is always %d due to width of bit-field",
2949                    code == NE_EXPR);
2950           return fold_convert (compare_type,
2951                                (code == NE_EXPR
2952                                 ? integer_one_node : integer_zero_node));
2953         }
2954     }
2955   else
2956     {
2957       tree tem = const_binop (RSHIFT_EXPR, fold_convert (signed_type, rhs),
2958                               size_int (lbitsize - 1), 0);
2959       if (! integer_zerop (tem) && ! integer_all_onesp (tem))
2960         {
2961           warning ("comparison is always %d due to width of bit-field",
2962                    code == NE_EXPR);
2963           return fold_convert (compare_type,
2964                                (code == NE_EXPR
2965                                 ? integer_one_node : integer_zero_node));
2966         }
2967     }
2968
2969   /* Single-bit compares should always be against zero.  */
2970   if (lbitsize == 1 && ! integer_zerop (rhs))
2971     {
2972       code = code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR;
2973       rhs = fold_convert (type, integer_zero_node);
2974     }
2975
2976   /* Make a new bitfield reference, shift the constant over the
2977      appropriate number of bits and mask it with the computed mask
2978      (in case this was a signed field).  If we changed it, make a new one.  */
2979   lhs = make_bit_field_ref (linner, unsigned_type, nbitsize, nbitpos, 1);
2980   if (lvolatilep)
2981     {
2982       TREE_SIDE_EFFECTS (lhs) = 1;
2983       TREE_THIS_VOLATILE (lhs) = 1;
2984     }
2985
2986   rhs = fold (const_binop (BIT_AND_EXPR,
2987                            const_binop (LSHIFT_EXPR,
2988                                         fold_convert (unsigned_type, rhs),
2989                                         size_int (lbitpos), 0),
2990                            mask, 0));
2991
2992   return build (code, compare_type,
2993                 build (BIT_AND_EXPR, unsigned_type, lhs, mask),
2994                 rhs);
2995 }
2996 \f
2997 /* Subroutine for fold_truthop: decode a field reference.
2998
2999    If EXP is a comparison reference, we return the innermost reference.
3000
3001    *PBITSIZE is set to the number of bits in the reference, *PBITPOS is
3002    set to the starting bit number.
3003
3004    If the innermost field can be completely contained in a mode-sized
3005    unit, *PMODE is set to that mode.  Otherwise, it is set to VOIDmode.
3006
3007    *PVOLATILEP is set to 1 if the any expression encountered is volatile;
3008    otherwise it is not changed.
3009
3010    *PUNSIGNEDP is set to the signedness of the field.
3011
3012    *PMASK is set to the mask used.  This is either contained in a
3013    BIT_AND_EXPR or derived from the width of the field.
3014
3015    *PAND_MASK is set to the mask found in a BIT_AND_EXPR, if any.
3016
3017    Return 0 if this is not a component reference or is one that we can't
3018    do anything with.  */
3019
3020 static tree
3021 decode_field_reference (tree exp, HOST_WIDE_INT *pbitsize,
3022                         HOST_WIDE_INT *pbitpos, enum machine_mode *pmode,
3023                         int *punsignedp, int *pvolatilep,
3024                         tree *pmask, tree *pand_mask)
3025 {
3026   tree outer_type = 0;
3027   tree and_mask = 0;
3028   tree mask, inner, offset;
3029   tree unsigned_type;
3030   unsigned int precision;
3031
3032   /* All the optimizations using this function assume integer fields.
3033      There are problems with FP fields since the type_for_size call
3034      below can fail for, e.g., XFmode.  */
3035   if (! INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (exp)))
3036     return 0;
3037
3038   /* We are interested in the bare arrangement of bits, so strip everything
3039      that doesn't affect the machine mode.  However, record the type of the
3040      outermost expression if it may matter below.  */
3041   if (TREE_CODE (exp) == NOP_EXPR
3042       || TREE_CODE (exp) == CONVERT_EXPR
3043       || TREE_CODE (exp) == NON_LVALUE_EXPR)
3044     outer_type = TREE_TYPE (exp);
3045   STRIP_NOPS (exp);
3046
3047   if (TREE_CODE (exp) == BIT_AND_EXPR)
3048     {
3049       and_mask = TREE_OPERAND (exp, 1);
3050       exp = TREE_OPERAND (exp, 0);
3051       STRIP_NOPS (exp); STRIP_NOPS (and_mask);
3052       if (TREE_CODE (and_mask) != INTEGER_CST)
3053         return 0;
3054     }
3055
3056   inner = get_inner_reference (exp, pbitsize, pbitpos, &offset, pmode,
3057                                punsignedp, pvolatilep);
3058   if ((inner == exp && and_mask == 0)
3059       || *pbitsize < 0 || offset != 0
3060       || TREE_CODE (inner) == PLACEHOLDER_EXPR)
3061     return 0;
3062
3063   /* If the number of bits in the reference is the same as the bitsize of
3064      the outer type, then the outer type gives the signedness. Otherwise
3065      (in case of a small bitfield) the signedness is unchanged.  */
3066   if (outer_type && *pbitsize == tree_low_cst (TYPE_SIZE (outer_type), 1))
3067     *punsignedp = TYPE_UNSIGNED (outer_type);
3068
3069   /* Compute the mask to access the bitfield.  */
3070   unsigned_type = lang_hooks.types.type_for_size (*pbitsize, 1);
3071   precision = TYPE_PRECISION (unsigned_type);
3072
3073   mask = build_int_2 (~0, ~0);
3074   TREE_TYPE (mask) = unsigned_type;
3075   force_fit_type (mask, 0);
3076   mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, mask, size_int (precision - *pbitsize), 0);
3077   mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, mask, size_int (precision - *pbitsize), 0);
3078
3079   /* Merge it with the mask we found in the BIT_AND_EXPR, if any.  */
3080   if (and_mask != 0)
3081     mask = fold (build (BIT_AND_EXPR, unsigned_type,
3082                         fold_convert (unsigned_type, and_mask), mask));
3083
3084   *pmask = mask;
3085   *pand_mask = and_mask;
3086   return inner;
3087 }
3088
3089 /* Return nonzero if MASK represents a mask of SIZE ones in the low-order
3090    bit positions.  */
3091
3092 static int
3093 all_ones_mask_p (tree mask, int size)
3094 {
3095   tree type = TREE_TYPE (mask);
3096   unsigned int precision = TYPE_PRECISION (type);
3097   tree tmask;
3098
3099   tmask = build_int_2 (~0, ~0);
3100   TREE_TYPE (tmask) = lang_hooks.types.signed_type (type);
3101   force_fit_type (tmask, 0);
3102   return
3103     tree_int_cst_equal (mask,
3104                         const_binop (RSHIFT_EXPR,
3105                                      const_binop (LSHIFT_EXPR, tmask,
3106                                                   size_int (precision - size),
3107                                                   0),
3108                                      size_int (precision - size), 0));
3109 }
3110
3111 /* Subroutine for fold: determine if VAL is the INTEGER_CONST that
3112    represents the sign bit of EXP's type.  If EXP represents a sign
3113    or zero extension, also test VAL against the unextended type.
3114    The return value is the (sub)expression whose sign bit is VAL,
3115    or NULL_TREE otherwise.  */
3116
3117 static tree
3118 sign_bit_p (tree exp, tree val)
3119 {
3120   unsigned HOST_WIDE_INT mask_lo, lo;
3121   HOST_WIDE_INT mask_hi, hi;
3122   int width;
3123   tree t;
3124
3125   /* Tree EXP must have an integral type.  */
3126   t = TREE_TYPE (exp);
3127   if (! INTEGRAL_TYPE_P (t))
3128     return NULL_TREE;
3129
3130   /* Tree VAL must be an integer constant.  */
3131   if (TREE_CODE (val) != INTEGER_CST
3132       || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (val))
3133     return NULL_TREE;
3134
3135   width = TYPE_PRECISION (t);
3136   if (width > HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3137     {
3138       hi = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1);
3139       lo = 0;
3140
3141       mask_hi = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1
3142                  >> (2 * HOST_BITS_PER_WIDE_INT - width));
3143       mask_lo = -1;
3144     }
3145   else
3146     {
3147       hi = 0;
3148       lo = (unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1);
3149
3150       mask_hi = 0;
3151       mask_lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1
3152                  >> (HOST_BITS_PER_WIDE_INT - width));
3153     }
3154
3155   /* We mask off those bits beyond TREE_TYPE (exp) so that we can
3156      treat VAL as if it were unsigned.  */
3157   if ((TREE_INT_CST_HIGH (val) & mask_hi) == hi
3158       && (TREE_INT_CST_LOW (val) & mask_lo) == lo)
3159     return exp;
3160
3161   /* Handle extension from a narrower type.  */
3162   if (TREE_CODE (exp) == NOP_EXPR
3163       && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (exp, 0))) < width)
3164     return sign_bit_p (TREE_OPERAND (exp, 0), val);
3165
3166   return NULL_TREE;
3167 }
3168
3169 /* Subroutine for fold_truthop: determine if an operand is simple enough
3170    to be evaluated unconditionally.  */
3171
3172 static int
3173 simple_operand_p (tree exp)
3174 {
3175   /* Strip any conversions that don't change the machine mode.  */
3176   while ((TREE_CODE (exp) == NOP_EXPR
3177           || TREE_CODE (exp) == CONVERT_EXPR)
3178          && (TYPE_MODE (TREE_TYPE (exp))
3179              == TYPE_MODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (exp, 0)))))
3180     exp = TREE_OPERAND (exp, 0);
3181
3182   return (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (exp)) == 'c'
3183           || (DECL_P (exp)
3184               && ! TREE_ADDRESSABLE (exp)
3185               && ! TREE_THIS_VOLATILE (exp)
3186               && ! DECL_NONLOCAL (exp)
3187               /* Don't regard global variables as simple.  They may be
3188                  allocated in ways unknown to the compiler (shared memory,
3189                  #pragma weak, etc).  */
3190               && ! TREE_PUBLIC (exp)
3191               && ! DECL_EXTERNAL (exp)
3192               /* Loading a static variable is unduly expensive, but global
3193                  registers aren't expensive.  */
3194               && (! TREE_STATIC (exp) || DECL_REGISTER (exp))));
3195 }
3196 \f
3197 /* The following functions are subroutines to fold_range_test and allow it to
3198    try to change a logical combination of comparisons into a range test.
3199
3200    For example, both
3201         X == 2 || X == 3 || X == 4 || X == 5
3202    and
3203         X >= 2 && X <= 5
3204    are converted to
3205         (unsigned) (X - 2) <= 3
3206
3207    We describe each set of comparisons as being either inside or outside
3208    a range, using a variable named like IN_P, and then describe the
3209    range with a lower and upper bound.  If one of the bounds is omitted,
3210    it represents either the highest or lowest value of the type.
3211
3212    In the comments below, we represent a range by two numbers in brackets
3213    preceded by a "+" to designate being inside that range, or a "-" to
3214    designate being outside that range, so the condition can be inverted by
3215    flipping the prefix.  An omitted bound is represented by a "-".  For
3216    example, "- [-, 10]" means being outside the range starting at the lowest
3217    possible value and ending at 10, in other words, being greater than 10.
3218    The range "+ [-, -]" is always true and hence the range "- [-, -]" is
3219    always false.
3220
3221    We set up things so that the missing bounds are handled in a consistent
3222    manner so neither a missing bound nor "true" and "false" need to be
3223    handled using a special case.  */
3224
3225 /* Return the result of applying CODE to ARG0 and ARG1, but handle the case
3226    of ARG0 and/or ARG1 being omitted, meaning an unlimited range. UPPER0_P
3227    and UPPER1_P are nonzero if the respective argument is an upper bound
3228    and zero for a lower.  TYPE, if nonzero, is the type of the result; it
3229    must be specified for a comparison.  ARG1 will be converted to ARG0's
3230    type if both are specified.  */
3231
3232 static tree
3233 range_binop (enum tree_code code, tree type, tree arg0, int upper0_p,
3234              tree arg1, int upper1_p)
3235 {
3236   tree tem;
3237   int result;
3238   int sgn0, sgn1;
3239
3240   /* If neither arg represents infinity, do the normal operation.
3241      Else, if not a comparison, return infinity.  Else handle the special
3242      comparison rules. Note that most of the cases below won't occur, but
3243      are handled for consistency.  */
3244
3245   if (arg0 != 0 && arg1 != 0)
3246     {
3247       tem = fold (build (code, type != 0 ? type : TREE_TYPE (arg0),
3248                          arg0, fold_convert (TREE_TYPE (arg0), arg1)));
3249       STRIP_NOPS (tem);
3250       return TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST ? tem : 0;
3251     }
3252
3253   if (TREE_CODE_CLASS (code) != '<')
3254     return 0;
3255
3256   /* Set SGN[01] to -1 if ARG[01] is a lower bound, 1 for upper, and 0
3257      for neither.  In real maths, we cannot assume open ended ranges are
3258      the same. But, this is computer arithmetic, where numbers are finite.
3259      We can therefore make the transformation of any unbounded range with
3260      the value Z, Z being greater than any representable number. This permits
3261      us to treat unbounded ranges as equal.  */
3262   sgn0 = arg0 != 0 ? 0 : (upper0_p ? 1 : -1);
3263   sgn1 = arg1 != 0 ? 0 : (upper1_p ? 1 : -1);
3264   switch (code)
3265     {
3266     case EQ_EXPR:
3267       result = sgn0 == sgn1;
3268       break;
3269     case NE_EXPR:
3270       result = sgn0 != sgn1;
3271       break;
3272     case LT_EXPR:
3273       result = sgn0 < sgn1;
3274       break;
3275     case LE_EXPR:
3276       result = sgn0 <= sgn1;
3277       break;
3278     case GT_EXPR:
3279       result = sgn0 > sgn1;
3280       break;
3281     case GE_EXPR:
3282       result = sgn0 >= sgn1;
3283       break;
3284     default:
3285       abort ();
3286     }
3287
3288   return fold_convert (type, result ? integer_one_node : integer_zero_node);
3289 }
3290 \f
3291 /* Given EXP, a logical expression, set the range it is testing into
3292    variables denoted by PIN_P, PLOW, and PHIGH.  Return the expression
3293    actually being tested.  *PLOW and *PHIGH will be made of the same type
3294    as the returned expression.  If EXP is not a comparison, we will most
3295    likely not be returning a useful value and range.  */
3296
3297 static tree
3298 make_range (tree exp, int *pin_p, tree *plow, tree *phigh)
3299 {
3300   enum tree_code code;
3301   tree arg0 = NULL_TREE, arg1 = NULL_TREE, type = NULL_TREE;
3302   tree orig_type = NULL_TREE;
3303   int in_p, n_in_p;
3304   tree low, high, n_low, n_high;
3305
3306   /* Start with simply saying "EXP != 0" and then look at the code of EXP
3307      and see if we can refine the range.  Some of the cases below may not
3308      happen, but it doesn't seem worth worrying about this.  We "continue"
3309      the outer loop when we've changed something; otherwise we "break"
3310      the switch, which will "break" the while.  */
3311
3312   in_p = 0;
3313   low = high = fold_convert (TREE_TYPE (exp), integer_zero_node);
3314
3315   while (1)
3316     {
3317       code = TREE_CODE (exp);
3318
3319       if (IS_EXPR_CODE_CLASS (TREE_CODE_CLASS (code)))
3320         {
3321           if (first_rtl_op (code) > 0)
3322             arg0 = TREE_OPERAND (exp, 0);
3323           if (TREE_CODE_CLASS (code) == '<'
3324               || TREE_CODE_CLASS (code) == '1'
3325               || TREE_CODE_CLASS (code) == '2')
3326             type = TREE_TYPE (arg0);
3327           if (TREE_CODE_CLASS (code) == '2'
3328               || TREE_CODE_CLASS (code) == '<'
3329               || (TREE_CODE_CLASS (code) == 'e'
3330                   && TREE_CODE_LENGTH (code) > 1))
3331             arg1 = TREE_OPERAND (exp, 1);
3332         }
3333
3334       /* Set ORIG_TYPE as soon as TYPE is non-null so that we do not
3335          lose a cast by accident.  */
3336       if (type != NULL_TREE && orig_type == NULL_TREE)
3337         orig_type = type;
3338
3339       switch (code)
3340         {
3341         case TRUTH_NOT_EXPR:
3342           in_p = ! in_p, exp = arg0;
3343           continue;
3344
3345         case EQ_EXPR: case NE_EXPR:
3346         case LT_EXPR: case LE_EXPR: case GE_EXPR: case GT_EXPR:
3347           /* We can only do something if the range is testing for zero
3348              and if the second operand is an integer constant.  Note that
3349              saying something is "in" the range we make is done by
3350              complementing IN_P since it will set in the initial case of
3351              being not equal to zero; "out" is leaving it alone.  */
3352           if (low == 0 || high == 0
3353               || ! integer_zerop (low) || ! integer_zerop (high)
3354               || TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST)
3355             break;
3356
3357           switch (code)
3358             {
3359             case NE_EXPR:  /* - [c, c]  */
3360               low = high = arg1;
3361               break;
3362             case EQ_EXPR:  /* + [c, c]  */
3363               in_p = ! in_p, low = high = arg1;
3364               break;
3365             case GT_EXPR:  /* - [-, c] */
3366               low = 0, high = arg1;
3367               break;
3368             case GE_EXPR:  /* + [c, -] */
3369               in_p = ! in_p, low = arg1, high = 0;
3370               break;
3371             case LT_EXPR:  /* - [c, -] */
3372               low = arg1, high = 0;
3373               break;
3374             case LE_EXPR:  /* + [-, c] */
3375               in_p = ! in_p, low = 0, high = arg1;
3376               break;
3377             default:
3378               abort ();
3379             }
3380
3381           exp = arg0;
3382
3383           /* If this is an unsigned comparison, we also know that EXP is
3384              greater than or equal to zero.  We base the range tests we make
3385              on that fact, so we record it here so we can parse existing
3386              range tests.  */
3387           if (TYPE_UNSIGNED (type) && (low == 0 || high == 0))
3388             {
3389               if (! merge_ranges (&n_in_p, &n_low, &n_high, in_p, low, high,
3390                                   1, fold_convert (type, integer_zero_node),
3391                                   NULL_TREE))
3392                 break;
3393
3394               in_p = n_in_p, low = n_low, high = n_high;
3395
3396               /* If the high bound is missing, but we have a nonzero low
3397                  bound, reverse the range so it goes from zero to the low bound
3398                  minus 1.  */
3399               if (high == 0 && low && ! integer_zerop (low))
3400                 {
3401                   in_p = ! in_p;
3402                   high = range_binop (MINUS_EXPR, NULL_TREE, low, 0,
3403                                       integer_one_node, 0);
3404                   low = fold_convert (type, integer_zero_node);
3405                 }
3406             }
3407           continue;
3408
3409         case NEGATE_EXPR:
3410           /* (-x) IN [a,b] -> x in [-b, -a]  */
3411           n_low = range_binop (MINUS_EXPR, type,
3412                                fold_convert (type, integer_zero_node),
3413                                0, high, 1);
3414           n_high = range_binop (MINUS_EXPR, type,
3415                                 fold_convert (type, integer_zero_node),
3416                                 0, low, 0);
3417           low = n_low, high = n_high;
3418           exp = arg0;
3419           continue;
3420
3421         case BIT_NOT_EXPR:
3422           /* ~ X -> -X - 1  */
3423           exp = build (MINUS_EXPR, type, negate_expr (arg0),
3424                        fold_convert (type, integer_one_node));
3425           continue;
3426
3427         case PLUS_EXPR:  case MINUS_EXPR:
3428           if (TREE_CODE (arg1) != INTEGER_CST)
3429             break;
3430
3431           /* If EXP is signed, any overflow in the computation is undefined,
3432              so we don't worry about it so long as our computations on
3433              the bounds don't overflow.  For unsigned, overflow is defined
3434              and this is exactly the right thing.  */
3435           n_low = range_binop (code == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
3436                                type, low, 0, arg1, 0);
3437           n_high = range_binop (code == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR,
3438                                 type, high, 1, arg1, 0);
3439           if ((n_low != 0 && TREE_OVERFLOW (n_low))
3440               || (n_high != 0 && TREE_OVERFLOW (n_high)))
3441             break;
3442
3443           /* Check for an unsigned range which has wrapped around the maximum
3444              value thus making n_high < n_low, and normalize it.  */
3445           if (n_low && n_high && tree_int_cst_lt (n_high, n_low))
3446             {
3447               low = range_binop (PLUS_EXPR, type, n_high, 0,
3448                                  integer_one_node, 0);
3449               high = range_binop (MINUS_EXPR, type, n_low, 0,
3450                                   integer_one_node, 0);
3451
3452               /* If the range is of the form +/- [ x+1, x ], we won't
3453                  be able to normalize it.  But then, it represents the
3454                  whole range or the empty set, so make it
3455                  +/- [ -, - ].  */
3456               if (tree_int_cst_equal (n_low, low)
3457                   && tree_int_cst_equal (n_high, high))
3458                 low = high = 0;
3459               else
3460                 in_p = ! in_p;
3461             }
3462           else
3463             low = n_low, high = n_high;
3464
3465           exp = arg0;
3466           continue;
3467
3468         case NOP_EXPR:  case NON_LVALUE_EXPR:  case CONVERT_EXPR:
3469           if (TYPE_PRECISION (type) > TYPE_PRECISION (orig_type))
3470             break;
3471
3472           if (! INTEGRAL_TYPE_P (type)
3473               || (low != 0 && ! int_fits_type_p (low, type))
3474               || (high != 0 && ! int_fits_type_p (high, type)))
3475             break;
3476
3477           n_low = low, n_high = high;
3478
3479           if (n_low != 0)
3480             n_low = fold_convert (type, n_low);
3481
3482           if (n_high != 0)
3483             n_high = fold_convert (type, n_high);
3484
3485           /* If we're converting from an unsigned to a signed type,
3486              we will be doing the comparison as unsigned.  The tests above
3487              have already verified that LOW and HIGH are both positive.
3488
3489              So we have to make sure that the original unsigned value will
3490              be interpreted as positive.  */
3491           if (TYPE_UNSIGNED (type) && ! TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (exp)))
3492             {
3493               tree equiv_type = lang_hooks.types.type_for_mode
3494                 (TYPE_MODE (type), 1);
3495               tree high_positive;
3496
3497               /* A range without an upper bound is, naturally, unbounded.
3498                  Since convert would have cropped a very large value, use
3499                  the max value for the destination type.  */
3500               high_positive
3501                 = TYPE_MAX_VALUE (equiv_type) ? TYPE_MAX_VALUE (equiv_type)
3502                   : TYPE_MAX_VALUE (type);
3503
3504               if (TYPE_PRECISION (type) == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (exp)))
3505                 high_positive = fold (build (RSHIFT_EXPR, type,
3506                                              fold_convert (type,
3507                                                            high_positive),
3508                                              fold_convert (type,
3509                                                            integer_one_node)));
3510
3511               /* If the low bound is specified, "and" the range with the
3512                  range for which the original unsigned value will be
3513                  positive.  */
3514               if (low != 0)
3515                 {
3516                   if (! merge_ranges (&n_in_p, &n_low, &n_high,
3517                                       1, n_low, n_high, 1,
3518                                       fold_convert (type, integer_zero_node),
3519                                       high_positive))
3520                     break;
3521
3522                   in_p = (n_in_p == in_p);
3523                 }
3524               else
3525                 {
3526                   /* Otherwise, "or" the range with the range of the input
3527                      that will be interpreted as negative.  */
3528                   if (! merge_ranges (&n_in_p, &n_low, &n_high,
3529                                       0, n_low, n_high, 1,
3530                                       fold_convert (type, integer_zero_node),
3531                                       high_positive))
3532                     break;
3533
3534                   in_p = (in_p != n_in_p);
3535                 }
3536             }
3537
3538           exp = arg0;
3539           low = n_low, high = n_high;
3540           continue;
3541
3542         default:
3543           break;
3544         }
3545
3546       break;
3547     }
3548
3549   /* If EXP is a constant, we can evaluate whether this is true or false.  */
3550   if (TREE_CODE (exp) == INTEGER_CST)
3551     {
3552       in_p = in_p == (integer_onep (range_binop (GE_EXPR, integer_type_node,
3553                                                  exp, 0, low, 0))
3554                       && integer_onep (range_binop (LE_EXPR, integer_type_node,
3555                                                     exp, 1, high, 1)));
3556       low = high = 0;
3557       exp = 0;
3558     }
3559
3560   *pin_p = in_p, *plow = low, *phigh = high;
3561   return exp;
3562 }
3563 \f
3564 /* Given a range, LOW, HIGH, and IN_P, an expression, EXP, and a result
3565    type, TYPE, return an expression to test if EXP is in (or out of, depending
3566    on IN_P) the range.  */
3567
3568 static tree
3569 build_range_check (tree type, tree exp, int in_p, tree low, tree high)
3570 {
3571   tree etype = TREE_TYPE (exp);
3572   tree value;
3573
3574   if (! in_p
3575       && (0 != (value = build_range_check (type, exp, 1, low, high))))
3576     return invert_truthvalue (value);
3577
3578   if (low == 0 && high == 0)
3579     return fold_convert (type, integer_one_node);
3580
3581   if (low == 0)
3582     return fold (build (LE_EXPR, type, exp, high));
3583
3584   if (high == 0)
3585     return fold (build (GE_EXPR, type, exp, low));
3586
3587   if (operand_equal_p (low, high, 0))
3588     return fold (build (EQ_EXPR, type, exp, low));
3589
3590   if (integer_zerop (low))
3591     {
3592       if (! TYPE_UNSIGNED (etype))
3593         {
3594           etype = lang_hooks.types.unsigned_type (etype);
3595           high = fold_convert (etype, high);
3596           exp = fold_convert (etype, exp);
3597         }
3598       return build_range_check (type, exp, 1, 0, high);
3599     }
3600
3601   /* Optimize (c>=1) && (c<=127) into (signed char)c > 0.  */
3602   if (integer_onep (low) && TREE_CODE (high) == INTEGER_CST)
3603     {
3604       unsigned HOST_WIDE_INT lo;
3605       HOST_WIDE_INT hi;
3606       int prec;
3607
3608       prec = TYPE_PRECISION (etype);
3609       if (prec <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
3610         {
3611           hi = 0;
3612           lo = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (prec - 1)) - 1;
3613         }
3614       else
3615         {
3616           hi = ((HOST_WIDE_INT) 1 << (prec - HOST_BITS_PER_WIDE_INT - 1)) - 1;
3617           lo = (unsigned HOST_WIDE_INT) -1;
3618         }
3619
3620       if (TREE_INT_CST_HIGH (high) == hi && TREE_INT_CST_LOW (high) == lo)
3621         {
3622           if (TYPE_UNSIGNED (etype))
3623             {
3624               etype = lang_hooks.types.signed_type (etype);
3625               exp = fold_convert (etype, exp);
3626             }
3627           return fold (build (GT_EXPR, type, exp,
3628                               fold_convert (etype, integer_zero_node)));
3629         }
3630     }
3631
3632   if (0 != (value = const_binop (MINUS_EXPR, high, low, 0))
3633       && ! TREE_OVERFLOW (value))
3634     return build_range_check (type,
3635                               fold (build (MINUS_EXPR, etype, exp, low)),
3636                               1, fold_convert (etype, integer_zero_node),
3637                               value);
3638
3639   return 0;
3640 }
3641 \f
3642 /* Given two ranges, see if we can merge them into one.  Return 1 if we
3643    can, 0 if we can't.  Set the output range into the specified parameters.  */
3644
3645 static int
3646 merge_ranges (int *pin_p, tree *plow, tree *phigh, int in0_p, tree low0,
3647               tree high0, int in1_p, tree low1, tree high1)
3648 {
3649   int no_overlap;
3650   int subset;
3651   int temp;
3652   tree tem;
3653   int in_p;
3654   tree low, high;
3655   int lowequal = ((low0 == 0 && low1 == 0)
3656                   || integer_onep (range_binop (EQ_EXPR, integer_type_node,
3657                                                 low0, 0, low1, 0)));
3658   int highequal = ((high0 == 0 && high1 == 0)
3659                    || integer_onep (range_binop (EQ_EXPR, integer_type_node,
3660                                                  high0, 1, high1, 1)));
3661
3662   /* Make range 0 be the range that starts first, or ends last if they
3663      start at the same value.  Swap them if it isn't.  */
3664   if (integer_onep (range_binop (GT_EXPR, integer_type_node,
3665                                  low0, 0, low1, 0))
3666       || (lowequal
3667           && integer_onep (range_binop (GT_EXPR, integer_type_node,
3668                                         high1, 1, high0, 1))))
3669     {
3670       temp = in0_p, in0_p = in1_p, in1_p = temp;
3671       tem = low0, low0 = low1, low1 = tem;
3672       tem = high0, high0 = high1, high1 = tem;
3673     }
3674
3675   /* Now flag two cases, whether the ranges are disjoint or whether the
3676      second range is totally subsumed in the first.  Note that the tests
3677      below are simplified by the ones above.  */
3678   no_overlap = integer_onep (range_binop (LT_EXPR, integer_type_node,
3679                                           high0, 1, low1, 0));
3680   subset = integer_onep (range_binop (LE_EXPR, integer_type_node,
3681                                       high1, 1, high0, 1));
3682
3683   /* We now have four cases, depending on whether we are including or
3684      excluding the two ranges.  */
3685   if (in0_p && in1_p)
3686     {
3687       /* If they don't overlap, the result is false.  If the second range
3688          is a subset it is the result.  Otherwise, the range is from the start
3689          of the second to the end of the first.  */
3690       if (no_overlap)
3691         in_p = 0, low = high = 0;
3692       else if (subset)
3693         in_p = 1, low = low1, high = high1;
3694       else
3695         in_p = 1, low = low1, high = high0;
3696     }
3697
3698   else if (in0_p && ! in1_p)
3699     {
3700       /* If they don't overlap, the result is the first range.  If they are
3701          equal, the result is false.  If the second range is a subset of the
3702          first, and the ranges begin at the same place, we go from just after
3703          the end of the first range to the end of the second.  If the second
3704          range is not a subset of the first, or if it is a subset and both
3705          ranges end at the same place, the range starts at the start of the
3706          first range and ends just before the second range.
3707          Otherwise, we can't describe this as a single range.  */
3708       if (no_overlap)
3709         in_p = 1, low = low0, high = high0;
3710       else if (lowequal && highequal)
3711         in_p = 0, low = high = 0;
3712       else if (subset && lowequal)
3713         {
3714           in_p = 1, high = high0;
3715           low = range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, high1, 0,
3716                              integer_one_node, 0);
3717         }
3718       else if (! subset || highequal)
3719         {
3720           in_p = 1, low = low0;
3721           high = range_binop (MINUS_EXPR, NULL_TREE, low1, 0,
3722                               integer_one_node, 0);
3723         }
3724       else
3725         return 0;
3726     }
3727
3728   else if (! in0_p && in1_p)
3729     {
3730       /* If they don't overlap, the result is the second range.  If the second
3731          is a subset of the first, the result is false.  Otherwise,
3732          the range starts just after the first range and ends at the
3733          end of the second.  */
3734       if (no_overlap)
3735         in_p = 1, low = low1, high = high1;
3736       else if (subset || highequal)
3737         in_p = 0, low = high = 0;
3738       else
3739         {
3740           in_p = 1, high = high1;
3741           low = range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE, high0, 1,
3742                              integer_one_node, 0);
3743         }
3744     }
3745
3746   else
3747     {
3748       /* The case where we are excluding both ranges.  Here the complex case
3749          is if they don't overlap.  In that case, the only time we have a
3750          range is if they are adjacent.  If the second is a subset of the
3751          first, the result is the first.  Otherwise, the range to exclude
3752          starts at the beginning of the first range and ends at the end of the
3753          second.  */
3754       if (no_overlap)
3755         {
3756           if (integer_onep (range_binop (EQ_EXPR, integer_type_node,
3757                                          range_binop (PLUS_EXPR, NULL_TREE,
3758                                                       high0, 1,
3759                                                       integer_one_node, 1),
3760                                          1, low1, 0)))
3761             in_p = 0, low = low0, high = high1;
3762           else
3763             return 0;
3764         }
3765       else if (subset)
3766         in_p = 0, low = low0, high = high0;
3767       else
3768         in_p = 0, low = low0, high = high1;
3769     }
3770
3771   *pin_p = in_p, *plow = low, *phigh = high;
3772   return 1;
3773 }
3774 \f
3775 #ifndef RANGE_TEST_NON_SHORT_CIRCUIT
3776 #define RANGE_TEST_NON_SHORT_CIRCUIT (BRANCH_COST >= 2)
3777 #endif
3778
3779 /* EXP is some logical combination of boolean tests.  See if we can
3780    merge it into some range test.  Return the new tree if so.  */
3781
3782 static tree
3783 fold_range_test (tree exp)
3784 {
3785   int or_op = (TREE_CODE (exp) == TRUTH_ORIF_EXPR
3786                || TREE_CODE (exp) == TRUTH_OR_EXPR);
3787   int in0_p, in1_p, in_p;
3788   tree low0, low1, low, high0, high1, high;
3789   tree lhs = make_range (TREE_OPERAND (exp, 0), &in0_p, &low0, &high0);
3790   tree rhs = make_range (TREE_OPERAND (exp, 1), &in1_p, &low1, &high1);
3791   tree tem;
3792
3793   /* If this is an OR operation, invert both sides; we will invert
3794      again at the end.  */
3795   if (or_op)
3796     in0_p = ! in0_p, in1_p = ! in1_p;
3797
3798   /* If both expressions are the same, if we can merge the ranges, and we
3799      can build the range test, return it or it inverted.  If one of the
3800      ranges is always true or always false, consider it to be the same
3801      expression as the other.  */
3802   if ((lhs == 0 || rhs == 0 || operand_equal_p (lhs, rhs, 0))
3803       && merge_ranges (&in_p, &low, &high, in0_p, low0, high0,
3804                        in1_p, low1, high1)
3805       && 0 != (tem = (build_range_check (TREE_TYPE (exp),
3806                                          lhs != 0 ? lhs
3807                                          : rhs != 0 ? rhs : integer_zero_node,
3808                                          in_p, low, high))))
3809     return or_op ? invert_truthvalue (tem) : tem;
3810
3811   /* On machines where the branch cost is expensive, if this is a
3812      short-circuited branch and the underlying object on both sides
3813      is the same, make a non-short-circuit operation.  */
3814   else if (RANGE_TEST_NON_SHORT_CIRCUIT
3815            && lhs != 0 && rhs != 0
3816            && (TREE_CODE (exp) == TRUTH_ANDIF_EXPR
3817                || TREE_CODE (exp) == TRUTH_ORIF_EXPR)
3818            && operand_equal_p (lhs, rhs, 0))
3819     {
3820       /* If simple enough, just rewrite.  Otherwise, make a SAVE_EXPR
3821          unless we are at top level or LHS contains a PLACEHOLDER_EXPR, in
3822          which cases we can't do this.  */
3823       if (simple_operand_p (lhs))
3824         return build (TREE_CODE (exp) == TRUTH_ANDIF_EXPR
3825                       ? TRUTH_AND_EXPR : TRUTH_OR_EXPR,
3826                       TREE_TYPE (exp), TREE_OPERAND (exp, 0),
3827                       TREE_OPERAND (exp, 1));
3828
3829       else if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () == 0
3830                && ! CONTAINS_PLACEHOLDER_P (lhs))
3831         {
3832           tree common = save_expr (lhs);
3833
3834           if (0 != (lhs = build_range_check (TREE_TYPE (exp), common,
3835                                              or_op ? ! in0_p : in0_p,
3836                                              low0, high0))
3837               && (0 != (rhs = build_range_check (TREE_TYPE (exp), common,
3838                                                  or_op ? ! in1_p : in1_p,
3839                                                  low1, high1))))
3840             return build (TREE_CODE (exp) == TRUTH_ANDIF_EXPR
3841                           ? TRUTH_AND_EXPR : TRUTH_OR_EXPR,
3842                           TREE_TYPE (exp), lhs, rhs);
3843         }
3844     }
3845
3846   return 0;
3847 }
3848 \f
3849 /* Subroutine for fold_truthop: C is an INTEGER_CST interpreted as a P
3850    bit value.  Arrange things so the extra bits will be set to zero if and
3851    only if C is signed-extended to its full width.  If MASK is nonzero,
3852    it is an INTEGER_CST that should be AND'ed with the extra bits.  */
3853
3854 static tree
3855 unextend (tree c, int p, int unsignedp, tree mask)
3856 {
3857   tree type = TREE_TYPE (c);
3858   int modesize = GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type));
3859   tree temp;
3860
3861   if (p == modesize || unsignedp)
3862     return c;
3863
3864   /* We work by getting just the sign bit into the low-order bit, then
3865      into the high-order bit, then sign-extend.  We then XOR that value
3866      with C.  */
3867   temp = const_binop (RSHIFT_EXPR, c, size_int (p - 1), 0);
3868   temp = const_binop (BIT_AND_EXPR, temp, size_int (1), 0);
3869
3870   /* We must use a signed type in order to get an arithmetic right shift.
3871      However, we must also avoid introducing accidental overflows, so that
3872      a subsequent call to integer_zerop will work.  Hence we must
3873      do the type conversion here.  At this point, the constant is either
3874      zero or one, and the conversion to a signed type can never overflow.
3875      We could get an overflow if this conversion is done anywhere else.  */
3876   if (TYPE_UNSIGNED (type))
3877     temp = fold_convert (lang_hooks.types.signed_type (type), temp);
3878
3879   temp = const_binop (LSHIFT_EXPR, temp, size_int (modesize - 1), 0);
3880   temp = const_binop (RSHIFT_EXPR, temp, size_int (modesize - p - 1), 0);
3881   if (mask != 0)
3882     temp = const_binop (BIT_AND_EXPR, temp,
3883                         fold_convert (TREE_TYPE (c), mask), 0);
3884   /* If necessary, convert the type back to match the type of C.  */
3885   if (TYPE_UNSIGNED (type))
3886     temp = fold_convert (type, temp);
3887
3888   return fold_convert (type, const_binop (BIT_XOR_EXPR, c, temp, 0));
3889 }
3890 \f
3891 /* Find ways of folding logical expressions of LHS and RHS:
3892    Try to merge two comparisons to the same innermost item.
3893    Look for range tests like "ch >= '0' && ch <= '9'".
3894    Look for combinations of simple terms on machines with expensive branches
3895    and evaluate the RHS unconditionally.
3896
3897    For example, if we have p->a == 2 && p->b == 4 and we can make an
3898    object large enough to span both A and B, we can do this with a comparison
3899    against the object ANDed with the a mask.
3900
3901    If we have p->a == q->a && p->b == q->b, we may be able to use bit masking
3902    operations to do this with one comparison.
3903
3904    We check for both normal comparisons and the BIT_AND_EXPRs made this by
3905    function and the one above.
3906
3907    CODE is the logical operation being done.  It can be TRUTH_ANDIF_EXPR,
3908    TRUTH_AND_EXPR, TRUTH_ORIF_EXPR, or TRUTH_OR_EXPR.
3909
3910    TRUTH_TYPE is the type of the logical operand and LHS and RHS are its
3911    two operands.
3912
3913    We return the simplified tree or 0 if no optimization is possible.  */
3914
3915 static tree
3916 fold_truthop (enum tree_code code, tree truth_type, tree lhs, tree rhs)
3917 {
3918   /* If this is the "or" of two comparisons, we can do something if
3919      the comparisons are NE_EXPR.  If this is the "and", we can do something
3920      if the comparisons are EQ_EXPR.  I.e.,
3921         (a->b == 2 && a->c == 4) can become (a->new == NEW).
3922
3923      WANTED_CODE is this operation code.  For single bit fields, we can
3924      convert EQ_EXPR to NE_EXPR so we need not reject the "wrong"
3925      comparison for one-bit fields.  */
3926
3927   enum tree_code wanted_code;
3928   enum tree_code lcode, rcode;
3929   tree ll_arg, lr_arg, rl_arg, rr_arg;
3930   tree ll_inner, lr_inner, rl_inner, rr_inner;
3931   HOST_WIDE_INT ll_bitsize, ll_bitpos, lr_bitsize, lr_bitpos;
3932   HOST_WIDE_INT rl_bitsize, rl_bitpos, rr_bitsize, rr_bitpos;
3933   HOST_WIDE_INT xll_bitpos, xlr_bitpos, xrl_bitpos, xrr_bitpos;
3934   HOST_WIDE_INT lnbitsize, lnbitpos, rnbitsize, rnbitpos;
3935   int ll_unsignedp, lr_unsignedp, rl_unsignedp, rr_unsignedp;
3936   enum machine_mode ll_mode, lr_mode, rl_mode, rr_mode;
3937   enum machine_mode lnmode, rnmode;
3938   tree ll_mask, lr_mask, rl_mask, rr_mask;
3939   tree ll_and_mask, lr_and_mask, rl_and_mask, rr_and_mask;
3940   tree l_const, r_const;
3941   tree lntype, rntype, result;
3942   int first_bit, end_bit;
3943   int volatilep;
3944
3945   /* Start by getting the comparison codes.  Fail if anything is volatile.
3946      If one operand is a BIT_AND_EXPR with the constant one, treat it as if
3947      it were surrounded with a NE_EXPR.  */
3948
3949   if (TREE_SIDE_EFFECTS (lhs) || TREE_SIDE_EFFECTS (rhs))
3950     return 0;
3951
3952   lcode = TREE_CODE (lhs);
3953   rcode = TREE_CODE (rhs);
3954
3955   if (lcode == BIT_AND_EXPR && integer_onep (TREE_OPERAND (lhs, 1)))
3956     lcode = NE_EXPR, lhs = build (NE_EXPR, truth_type, lhs, integer_zero_node);
3957
3958   if (rcode == BIT_AND_EXPR && integer_onep (TREE_OPERAND (rhs, 1)))
3959     rcode = NE_EXPR, rhs = build (NE_EXPR, truth_type, rhs, integer_zero_node);
3960
3961   if (TREE_CODE_CLASS (lcode) != '<' || TREE_CODE_CLASS (rcode) != '<')
3962     return 0;
3963
3964   code = ((code == TRUTH_AND_EXPR || code == TRUTH_ANDIF_EXPR)
3965           ? TRUTH_AND_EXPR : TRUTH_OR_EXPR);
3966
3967   ll_arg = TREE_OPERAND (lhs, 0);
3968   lr_arg = TREE_OPERAND (lhs, 1);
3969   rl_arg = TREE_OPERAND (rhs, 0);
3970   rr_arg = TREE_OPERAND (rhs, 1);
3971
3972   /* Simplify (x<y) && (x==y) into (x<=y) and related optimizations.  */
3973   if (simple_operand_p (ll_arg)
3974       && simple_operand_p (lr_arg)
3975       && !FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (ll_arg)))
3976     {
3977       int compcode;
3978
3979       if (operand_equal_p (ll_arg, rl_arg, 0)
3980           && operand_equal_p (lr_arg, rr_arg, 0))
3981         {
3982           int lcompcode, rcompcode;
3983
3984           lcompcode = comparison_to_compcode (lcode);
3985           rcompcode = comparison_to_compcode (rcode);
3986           compcode = (code == TRUTH_AND_EXPR)
3987                      ? lcompcode & rcompcode
3988                      : lcompcode | rcompcode;
3989         }
3990       else if (operand_equal_p (ll_arg, rr_arg, 0)
3991                && operand_equal_p (lr_arg, rl_arg, 0))
3992         {
3993           int lcompcode, rcompcode;
3994
3995           rcode = swap_tree_comparison (rcode);
3996           lcompcode = comparison_to_compcode (lcode);
3997           rcompcode = comparison_to_compcode (rcode);
3998           compcode = (code == TRUTH_AND_EXPR)
3999                      ? lcompcode & rcompcode
4000                      : lcompcode | rcompcode;
4001         }
4002       else
4003         compcode = -1;
4004
4005       if (compcode == COMPCODE_TRUE)
4006         return fold_convert (truth_type, integer_one_node);
4007       else if (compcode == COMPCODE_FALSE)
4008         return fold_convert (truth_type, integer_zero_node);
4009       else if (compcode != -1)
4010         return build (compcode_to_comparison (compcode),
4011                       truth_type, ll_arg, lr_arg);
4012     }
4013
4014   /* If the RHS can be evaluated unconditionally and its operands are
4015      simple, it wins to evaluate the RHS unconditionally on machines
4016      with expensive branches.  In this case, this isn't a comparison
4017      that can be merged.  Avoid doing this if the RHS is a floating-point
4018      comparison since those can trap.  */
4019
4020   if (BRANCH_COST >= 2
4021       && ! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (rl_arg))
4022       && simple_operand_p (rl_arg)
4023       && simple_operand_p (rr_arg))
4024     {
4025       /* Convert (a != 0) || (b != 0) into (a | b) != 0.  */
4026       if (code == TRUTH_OR_EXPR
4027           && lcode == NE_EXPR && integer_zerop (lr_arg)
4028           && rcode == NE_EXPR && integer_zerop (rr_arg)
4029           && TREE_TYPE (ll_arg) == TREE_TYPE (rl_arg))
4030         return build (NE_EXPR, truth_type,
4031                       build (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (ll_arg),
4032                              ll_arg, rl_arg),
4033                       integer_zero_node);
4034
4035       /* Convert (a == 0) && (b == 0) into (a | b) == 0.  */
4036       if (code == TRUTH_AND_EXPR
4037           && lcode == EQ_EXPR && integer_zerop (lr_arg)
4038           && rcode == EQ_EXPR && integer_zerop (rr_arg)
4039           && TREE_TYPE (ll_arg) == TREE_TYPE (rl_arg))
4040         return build (EQ_EXPR, truth_type,
4041                       build (BIT_IOR_EXPR, TREE_TYPE (ll_arg),
4042                              ll_arg, rl_arg),
4043                       integer_zero_node);
4044
4045       return build (code, truth_type, lhs, rhs);
4046     }
4047
4048   /* See if the comparisons can be merged.  Then get all the parameters for
4049      each side.  */
4050
4051   if ((lcode != EQ_EXPR && lcode != NE_EXPR)
4052       || (rcode != EQ_EXPR && rcode != NE_EXPR))
4053     return 0;
4054
4055   volatilep = 0;
4056   ll_inner = decode_field_reference (ll_arg,
4057                                      &ll_bitsize, &ll_bitpos, &ll_mode,
4058                                      &ll_unsignedp, &volatilep, &ll_mask,
4059                                      &ll_and_mask);
4060   lr_inner = decode_field_reference (lr_arg,
4061                                      &lr_bitsize, &lr_bitpos, &lr_mode,
4062                                      &lr_unsignedp, &volatilep, &lr_mask,
4063                                      &lr_and_mask);
4064   rl_inner = decode_field_reference (rl_arg,
4065                                      &rl_bitsize, &rl_bitpos, &rl_mode,
4066                                      &rl_unsignedp, &volatilep, &rl_mask,
4067                                      &rl_and_mask);
4068   rr_inner = decode_field_reference (rr_arg,
4069                                      &rr_bitsize, &rr_bitpos, &rr_mode,
4070                                      &rr_unsignedp, &volatilep, &rr_mask,
4071                                      &rr_and_mask);
4072
4073   /* It must be true that the inner operation on the lhs of each
4074      comparison must be the same if we are to be able to do anything.
4075      Then see if we have constants.  If not, the same must be true for
4076      the rhs's.  */
4077   if (volatilep || ll_inner == 0 || rl_inner == 0
4078       || ! operand_equal_p (ll_inner, rl_inner, 0))
4079     return 0;
4080
4081   if (TREE_CODE (lr_arg) == INTEGER_CST
4082       && TREE_CODE (rr_arg) == INTEGER_CST)
4083     l_const = lr_arg, r_const = rr_arg;
4084   else if (lr_inner == 0 || rr_inner == 0
4085            || ! operand_equal_p (lr_inner, rr_inner, 0))
4086     return 0;
4087   else
4088     l_const = r_const = 0;
4089
4090   /* If either comparison code is not correct for our logical operation,
4091      fail.  However, we can convert a one-bit comparison against zero into
4092      the opposite comparison against that bit being set in the field.  */
4093
4094   wanted_code = (code == TRUTH_AND_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR);
4095   if (lcode != wanted_code)
4096     {
4097       if (l_const && integer_zerop (l_const) && integer_pow2p (ll_mask))
4098         {
4099           /* Make the left operand unsigned, since we are only interested
4100              in the value of one bit.  Otherwise we are doing the wrong
4101              thing below.  */
4102           ll_unsignedp = 1;
4103           l_const = ll_mask;
4104         }
4105       else
4106         return 0;
4107     }
4108
4109   /* This is analogous to the code for l_const above.  */
4110   if (rcode != wanted_code)
4111     {
4112       if (r_const && integer_zerop (r_const) && integer_pow2p (rl_mask))
4113         {
4114           rl_unsignedp = 1;
4115           r_const = rl_mask;
4116         }
4117       else
4118         return 0;
4119     }
4120
4121   /* After this point all optimizations will generate bit-field
4122      references, which we might not want.  */
4123   if (! lang_hooks.can_use_bit_fields_p ())
4124     return 0;
4125
4126   /* See if we can find a mode that contains both fields being compared on
4127      the left.  If we can't, fail.  Otherwise, update all constants and masks
4128      to be relative to a field of that size.  */
4129   first_bit = MIN (ll_bitpos, rl_bitpos);
4130   end_bit = MAX (ll_bitpos + ll_bitsize, rl_bitpos + rl_bitsize);
4131   lnmode = get_best_mode (end_bit - first_bit, first_bit,
4132                           TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (ll_inner)), word_mode,
4133                           volatilep);
4134   if (lnmode == VOIDmode)
4135     return 0;
4136
4137   lnbitsize = GET_MODE_BITSIZE (lnmode);
4138   lnbitpos = first_bit & ~ (lnbitsize - 1);
4139   lntype = lang_hooks.types.type_for_size (lnbitsize, 1);
4140   xll_bitpos = ll_bitpos - lnbitpos, xrl_bitpos = rl_bitpos - lnbitpos;
4141
4142   if (BYTES_BIG_ENDIAN)
4143     {
4144       xll_bitpos = lnbitsize - xll_bitpos - ll_bitsize;
4145       xrl_bitpos = lnbitsize - xrl_bitpos - rl_bitsize;
4146     }
4147
4148   ll_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (lntype, ll_mask),
4149                          size_int (xll_bitpos), 0);
4150   rl_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (lntype, rl_mask),
4151                          size_int (xrl_bitpos), 0);
4152
4153   if (l_const)
4154     {
4155       l_const = fold_convert (lntype, l_const);
4156       l_const = unextend (l_const, ll_bitsize, ll_unsignedp, ll_and_mask);
4157       l_const = const_binop (LSHIFT_EXPR, l_const, size_int (xll_bitpos), 0);
4158       if (! integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR, l_const,
4159                                         fold (build1 (BIT_NOT_EXPR,
4160                                                       lntype, ll_mask)),
4161                                         0)))
4162         {
4163           warning ("comparison is always %d", wanted_code == NE_EXPR);
4164
4165           return fold_convert (truth_type,
4166                                wanted_code == NE_EXPR
4167                                ? integer_one_node : integer_zero_node);
4168         }
4169     }
4170   if (r_const)
4171     {
4172       r_const = fold_convert (lntype, r_const);
4173       r_const = unextend (r_const, rl_bitsize, rl_unsignedp, rl_and_mask);
4174       r_const = const_binop (LSHIFT_EXPR, r_const, size_int (xrl_bitpos), 0);
4175       if (! integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR, r_const,
4176                                         fold (build1 (BIT_NOT_EXPR,
4177                                                       lntype, rl_mask)),
4178                                         0)))
4179         {
4180           warning ("comparison is always %d", wanted_code == NE_EXPR);
4181
4182           return fold_convert (truth_type,
4183                                wanted_code == NE_EXPR
4184                                ? integer_one_node : integer_zero_node);
4185         }
4186     }
4187
4188   /* If the right sides are not constant, do the same for it.  Also,
4189      disallow this optimization if a size or signedness mismatch occurs
4190      between the left and right sides.  */
4191   if (l_const == 0)
4192     {
4193       if (ll_bitsize != lr_bitsize || rl_bitsize != rr_bitsize
4194           || ll_unsignedp != lr_unsignedp || rl_unsignedp != rr_unsignedp
4195           /* Make sure the two fields on the right
4196              correspond to the left without being swapped.  */
4197           || ll_bitpos - rl_bitpos != lr_bitpos - rr_bitpos)
4198         return 0;
4199
4200       first_bit = MIN (lr_bitpos, rr_bitpos);
4201       end_bit = MAX (lr_bitpos + lr_bitsize, rr_bitpos + rr_bitsize);
4202       rnmode = get_best_mode (end_bit - first_bit, first_bit,
4203                               TYPE_ALIGN (TREE_TYPE (lr_inner)), word_mode,
4204                               volatilep);
4205       if (rnmode == VOIDmode)
4206         return 0;
4207
4208       rnbitsize = GET_MODE_BITSIZE (rnmode);
4209       rnbitpos = first_bit & ~ (rnbitsize - 1);
4210       rntype = lang_hooks.types.type_for_size (rnbitsize, 1);
4211       xlr_bitpos = lr_bitpos - rnbitpos, xrr_bitpos = rr_bitpos - rnbitpos;
4212
4213       if (BYTES_BIG_ENDIAN)
4214         {
4215           xlr_bitpos = rnbitsize - xlr_bitpos - lr_bitsize;
4216           xrr_bitpos = rnbitsize - xrr_bitpos - rr_bitsize;
4217         }
4218
4219       lr_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (rntype, lr_mask),
4220                              size_int (xlr_bitpos), 0);
4221       rr_mask = const_binop (LSHIFT_EXPR, fold_convert (rntype, rr_mask),
4222                              size_int (xrr_bitpos), 0);
4223
4224       /* Make a mask that corresponds to both fields being compared.
4225          Do this for both items being compared.  If the operands are the
4226          same size and the bits being compared are in the same position
4227          then we can do this by masking both and comparing the masked
4228          results.  */
4229       ll_mask = const_binop (BIT_IOR_EXPR, ll_mask, rl_mask, 0);
4230       lr_mask = const_binop (BIT_IOR_EXPR, lr_mask, rr_mask, 0);
4231       if (lnbitsize == rnbitsize && xll_bitpos == xlr_bitpos)
4232         {
4233           lhs = make_bit_field_ref (ll_inner, lntype, lnbitsize, lnbitpos,
4234                                     ll_unsignedp || rl_unsignedp);
4235           if (! all_ones_mask_p (ll_mask, lnbitsize))
4236             lhs = build (BIT_AND_EXPR, lntype, lhs, ll_mask);
4237
4238           rhs = make_bit_field_ref (lr_inner, rntype, rnbitsize, rnbitpos,
4239                                     lr_unsignedp || rr_unsignedp);
4240           if (! all_ones_mask_p (lr_mask, rnbitsize))
4241             rhs = build (BIT_AND_EXPR, rntype, rhs, lr_mask);
4242
4243           return build (wanted_code, truth_type, lhs, rhs);
4244         }
4245
4246       /* There is still another way we can do something:  If both pairs of
4247          fields being compared are adjacent, we may be able to make a wider
4248          field containing them both.
4249
4250          Note that we still must mask the lhs/rhs expressions.  Furthermore,
4251          the mask must be shifted to account for the shift done by
4252          make_bit_field_ref.  */
4253       if ((ll_bitsize + ll_bitpos == rl_bitpos
4254            && lr_bitsize + lr_bitpos == rr_bitpos)
4255           || (ll_bitpos == rl_bitpos + rl_bitsize
4256               && lr_bitpos == rr_bitpos + rr_bitsize))
4257         {
4258           tree type;
4259
4260           lhs = make_bit_field_ref (ll_inner, lntype, ll_bitsize + rl_bitsize,
4261                                     MIN (ll_bitpos, rl_bitpos), ll_unsignedp);
4262           rhs = make_bit_field_ref (lr_inner, rntype, lr_bitsize + rr_bitsize,
4263                                     MIN (lr_bitpos, rr_bitpos), lr_unsignedp);
4264
4265           ll_mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, ll_mask,
4266                                  size_int (MIN (xll_bitpos, xrl_bitpos)), 0);
4267           lr_mask = const_binop (RSHIFT_EXPR, lr_mask,
4268                                  size_int (MIN (xlr_bitpos, xrr_bitpos)), 0);
4269
4270           /* Convert to the smaller type before masking out unwanted bits.  */
4271           type = lntype;
4272           if (lntype != rntype)
4273             {
4274               if (lnbitsize > rnbitsize)
4275                 {
4276                   lhs = fold_convert (rntype, lhs);
4277                   ll_mask = fold_convert (rntype, ll_mask);
4278                   type = rntype;
4279                 }
4280               else if (lnbitsize < rnbitsize)
4281                 {
4282                   rhs = fold_convert (lntype, rhs);
4283                   lr_mask = fold_convert (lntype, lr_mask);
4284                   type = lntype;
4285                 }
4286             }
4287
4288           if (! all_ones_mask_p (ll_mask, ll_bitsize + rl_bitsize))
4289             lhs = build (BIT_AND_EXPR, type, lhs, ll_mask);
4290
4291           if (! all_ones_mask_p (lr_mask, lr_bitsize + rr_bitsize))
4292             rhs = build (BIT_AND_EXPR, type, rhs, lr_mask);
4293
4294           return build (wanted_code, truth_type, lhs, rhs);
4295         }
4296
4297       return 0;
4298     }
4299
4300   /* Handle the case of comparisons with constants.  If there is something in
4301      common between the masks, those bits of the constants must be the same.
4302      If not, the condition is always false.  Test for this to avoid generating
4303      incorrect code below.  */
4304   result = const_binop (BIT_AND_EXPR, ll_mask, rl_mask, 0);
4305   if (! integer_zerop (result)
4306       && simple_cst_equal (const_binop (BIT_AND_EXPR, result, l_const, 0),
4307                            const_binop (BIT_AND_EXPR, result, r_const, 0)) != 1)
4308     {
4309       if (wanted_code == NE_EXPR)
4310         {
4311           warning ("`or' of unmatched not-equal tests is always 1");
4312           return fold_convert (truth_type, integer_one_node);
4313         }
4314       else
4315         {
4316           warning ("`and' of mutually exclusive equal-tests is always 0");
4317           return fold_convert (truth_type, integer_zero_node);
4318         }
4319     }
4320
4321   /* Construct the expression we will return.  First get the component
4322      reference we will make.  Unless the mask is all ones the width of
4323      that field, perform the mask operation.  Then compare with the
4324      merged constant.  */
4325   result = make_bit_field_ref (ll_inner, lntype, lnbitsize, lnbitpos,
4326                                ll_unsignedp || rl_unsignedp);
4327
4328   ll_mask = const_binop (BIT_IOR_EXPR, ll_mask, rl_mask, 0);
4329   if (! all_ones_mask_p (ll_mask, lnbitsize))
4330     result = build (BIT_AND_EXPR, lntype, result, ll_mask);
4331
4332   return build (wanted_code, truth_type, result,
4333                 const_binop (BIT_IOR_EXPR, l_const, r_const, 0));
4334 }
4335 \f
4336 /* Optimize T, which is a comparison of a MIN_EXPR or MAX_EXPR with a
4337    constant.  */
4338
4339 static tree
4340 optimize_minmax_comparison (tree t)
4341 {
4342   tree type = TREE_TYPE (t);
4343   tree arg0 = TREE_OPERAND (t, 0);
4344   enum tree_code op_code;
4345   tree comp_const = TREE_OPERAND (t, 1);
4346   tree minmax_const;
4347   int consts_equal, consts_lt;
4348   tree inner;
4349
4350   STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
4351
4352   op_code = TREE_CODE (arg0);
4353   minmax_const = TREE_OPERAND (arg0, 1);
4354   consts_equal = tree_int_cst_equal (minmax_const, comp_const);
4355   consts_lt = tree_int_cst_lt (minmax_const, comp_const);
4356   inner = TREE_OPERAND (arg0, 0);
4357
4358   /* If something does not permit us to optimize, return the original tree.  */
4359   if ((op_code != MIN_EXPR && op_code != MAX_EXPR)
4360       || TREE_CODE (comp_const) != INTEGER_CST
4361       || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (comp_const)
4362       || TREE_CODE (minmax_const) != INTEGER_CST
4363       || TREE_CONSTANT_OVERFLOW (minmax_const))
4364     return t;
4365
4366   /* Now handle all the various comparison codes.  We only handle EQ_EXPR
4367      and GT_EXPR, doing the rest with recursive calls using logical
4368      simplifications.  */
4369   switch (TREE_CODE (t))
4370     {
4371     case NE_EXPR:  case LT_EXPR:  case LE_EXPR:
4372       return
4373         invert_truthvalue (optimize_minmax_comparison (invert_truthvalue (t)));
4374
4375     case GE_EXPR:
4376       return
4377         fold (build (TRUTH_ORIF_EXPR, type,
4378                      optimize_minmax_comparison
4379                      (build (EQ_EXPR, type, arg0, comp_const)),
4380                      optimize_minmax_comparison
4381                      (build (GT_EXPR, type, arg0, comp_const))));
4382
4383     case EQ_EXPR:
4384       if (op_code == MAX_EXPR && consts_equal)
4385         /* MAX (X, 0) == 0  ->  X <= 0  */
4386         return fold (build (LE_EXPR, type, inner, comp_const));
4387
4388       else if (op_code == MAX_EXPR && consts_lt)
4389         /* MAX (X, 0) == 5  ->  X == 5   */
4390         return fold (build (EQ_EXPR, type, inner, comp_const));
4391
4392       else if (op_code == MAX_EXPR)
4393         /* MAX (X, 0) == -1  ->  false  */
4394         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, inner);
4395
4396       else if (consts_equal)
4397         /* MIN (X, 0) == 0  ->  X >= 0  */
4398         return fold (build (GE_EXPR, type, inner, comp_const));
4399
4400       else if (consts_lt)
4401         /* MIN (X, 0) == 5  ->  false  */
4402         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, inner);
4403
4404       else
4405         /* MIN (X, 0) == -1  ->  X == -1  */
4406         return fold (build (EQ_EXPR, type, inner, comp_const));
4407
4408     case GT_EXPR:
4409       if (op_code == MAX_EXPR && (consts_equal || consts_lt))
4410         /* MAX (X, 0) > 0  ->  X > 0
4411            MAX (X, 0) > 5  ->  X > 5  */
4412         return fold (build (GT_EXPR, type, inner, comp_const));
4413
4414       else if (op_code == MAX_EXPR)
4415         /* MAX (X, 0) > -1  ->  true  */
4416         return omit_one_operand (type, integer_one_node, inner);
4417
4418       else if (op_code == MIN_EXPR && (consts_equal || consts_lt))
4419         /* MIN (X, 0) > 0  ->  false
4420            MIN (X, 0) > 5  ->  false  */
4421         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, inner);
4422
4423       else
4424         /* MIN (X, 0) > -1  ->  X > -1  */
4425         return fold (build (GT_EXPR, type, inner, comp_const));
4426
4427     default:
4428       return t;
4429     }
4430 }
4431 \f
4432 /* T is an integer expression that is being multiplied, divided, or taken a
4433    modulus (CODE says which and what kind of divide or modulus) by a
4434    constant C.  See if we can eliminate that operation by folding it with
4435    other operations already in T.  WIDE_TYPE, if non-null, is a type that
4436    should be used for the computation if wider than our type.
4437
4438    For example, if we are dividing (X * 8) + (Y * 16) by 4, we can return
4439    (X * 2) + (Y * 4).  We must, however, be assured that either the original
4440    expression would not overflow or that overflow is undefined for the type
4441    in the language in question.
4442
4443    We also canonicalize (X + 7) * 4 into X * 4 + 28 in the hope that either
4444    the machine has a multiply-accumulate insn or that this is part of an
4445    addressing calculation.
4446
4447    If we return a non-null expression, it is an equivalent form of the
4448    original computation, but need not be in the original type.  */
4449
4450 static tree
4451 extract_muldiv (tree t, tree c, enum tree_code code, tree wide_type)
4452 {
4453   /* To avoid exponential search depth, refuse to allow recursion past
4454      three levels.  Beyond that (1) it's highly unlikely that we'll find
4455      something interesting and (2) we've probably processed it before
4456      when we built the inner expression.  */
4457
4458   static int depth;
4459   tree ret;
4460
4461   if (depth > 3)
4462     return NULL;
4463
4464   depth++;
4465   ret = extract_muldiv_1 (t, c, code, wide_type);
4466   depth--;
4467
4468   return ret;
4469 }
4470
4471 static tree
4472 extract_muldiv_1 (tree t, tree c, enum tree_code code, tree wide_type)
4473 {
4474   tree type = TREE_TYPE (t);
4475   enum tree_code tcode = TREE_CODE (t);
4476   tree ctype = (wide_type != 0 && (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (wide_type))
4477                                    > GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (type)))
4478                 ? wide_type : type);
4479   tree t1, t2;
4480   int same_p = tcode == code;
4481   tree op0 = NULL_TREE, op1 = NULL_TREE;
4482
4483   /* Don't deal with constants of zero here; they confuse the code below.  */
4484   if (integer_zerop (c))
4485     return NULL_TREE;
4486
4487   if (TREE_CODE_CLASS (tcode) == '1')
4488     op0 = TREE_OPERAND (t, 0);
4489
4490   if (TREE_CODE_CLASS (tcode) == '2')
4491     op0 = TREE_OPERAND (t, 0), op1 = TREE_OPERAND (t, 1);
4492
4493   /* Note that we need not handle conditional operations here since fold
4494      already handles those cases.  So just do arithmetic here.  */
4495   switch (tcode)
4496     {
4497     case INTEGER_CST:
4498       /* For a constant, we can always simplify if we are a multiply
4499          or (for divide and modulus) if it is a multiple of our constant.  */
4500       if (code == MULT_EXPR
4501           || integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, t, c, 0)))
4502         return const_binop (code, fold_convert (ctype, t),
4503                             fold_convert (ctype, c), 0);
4504       break;
4505
4506     case CONVERT_EXPR:  case NON_LVALUE_EXPR:  case NOP_EXPR:
4507       /* If op0 is an expression ...  */
4508       if ((TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (op0)) == '<'
4509            || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (op0)) == '1'
4510            || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (op0)) == '2'
4511            || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (op0)) == 'e')
4512           /* ... and is unsigned, and its type is smaller than ctype,
4513              then we cannot pass through as widening.  */
4514           && ((TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
4515                && ! (TREE_CODE (TREE_TYPE (op0)) == INTEGER_TYPE
4516                      && TYPE_IS_SIZETYPE (TREE_TYPE (op0)))
4517                && (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (ctype))
4518                    > GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0)))))
4519               /* ... or its type is larger than ctype,
4520                  then we cannot pass through this truncation.  */
4521               || (GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (ctype))
4522                   < GET_MODE_SIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (op0))))
4523               /* ... or signedness changes for division or modulus,
4524                  then we cannot pass through this conversion.  */
4525               || (code != MULT_EXPR
4526                   && (TYPE_UNSIGNED (ctype)
4527                       != TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))))))
4528         break;
4529
4530       /* Pass the constant down and see if we can make a simplification.  If
4531          we can, replace this expression with the inner simplification for
4532          possible later conversion to our or some other type.  */
4533       if ((t2 = fold_convert (TREE_TYPE (op0), c)) != 0
4534           && TREE_CODE (t2) == INTEGER_CST
4535           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t2)
4536           && (0 != (t1 = extract_muldiv (op0, t2, code,
4537                                          code == MULT_EXPR
4538                                          ? ctype : NULL_TREE))))
4539         return t1;
4540       break;
4541
4542     case NEGATE_EXPR:  case ABS_EXPR:
4543       if ((t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type)) != 0)
4544         return fold (build1 (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1)));
4545       break;
4546
4547     case MIN_EXPR:  case MAX_EXPR:
4548       /* If widening the type changes the signedness, then we can't perform
4549          this optimization as that changes the result.  */
4550       if (TYPE_UNSIGNED (ctype) != TYPE_UNSIGNED (type))
4551         break;
4552
4553       /* MIN (a, b) / 5 -> MIN (a / 5, b / 5)  */
4554       if ((t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type)) != 0
4555           && (t2 = extract_muldiv (op1, c, code, wide_type)) != 0)
4556         {
4557           if (tree_int_cst_sgn (c) < 0)
4558             tcode = (tcode == MIN_EXPR ? MAX_EXPR : MIN_EXPR);
4559
4560           return fold (build (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1),
4561                               fold_convert (ctype, t2)));
4562         }
4563       break;
4564
4565     case LSHIFT_EXPR:  case RSHIFT_EXPR:
4566       /* If the second operand is constant, this is a multiplication
4567          or floor division, by a power of two, so we can treat it that
4568          way unless the multiplier or divisor overflows.  */
4569       if (TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST
4570           /* const_binop may not detect overflow correctly,
4571              so check for it explicitly here.  */
4572           && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (size_one_node)) > TREE_INT_CST_LOW (op1)
4573           && TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
4574           && 0 != (t1 = fold_convert (ctype,
4575                                       const_binop (LSHIFT_EXPR,
4576                                                    size_one_node,
4577                                                    op1, 0)))
4578           && ! TREE_OVERFLOW (t1))
4579         return extract_muldiv (build (tcode == LSHIFT_EXPR
4580                                       ? MULT_EXPR : FLOOR_DIV_EXPR,
4581                                       ctype, fold_convert (ctype, op0), t1),
4582                                c, code, wide_type);
4583       break;
4584
4585     case PLUS_EXPR:  case MINUS_EXPR:
4586       /* See if we can eliminate the operation on both sides.  If we can, we
4587          can return a new PLUS or MINUS.  If we can't, the only remaining
4588          cases where we can do anything are if the second operand is a
4589          constant.  */
4590       t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type);
4591       t2 = extract_muldiv (op1, c, code, wide_type);
4592       if (t1 != 0 && t2 != 0
4593           && (code == MULT_EXPR
4594               /* If not multiplication, we can only do this if both operands
4595                  are divisible by c.  */
4596               || (multiple_of_p (ctype, op0, c)
4597                   && multiple_of_p (ctype, op1, c))))
4598         return fold (build (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1),
4599                             fold_convert (ctype, t2)));
4600
4601       /* If this was a subtraction, negate OP1 and set it to be an addition.
4602          This simplifies the logic below.  */
4603       if (tcode == MINUS_EXPR)
4604         tcode = PLUS_EXPR, op1 = negate_expr (op1);
4605
4606       if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
4607         break;
4608
4609       /* If either OP1 or C are negative, this optimization is not safe for
4610          some of the division and remainder types while for others we need
4611          to change the code.  */
4612       if (tree_int_cst_sgn (op1) < 0 || tree_int_cst_sgn (c) < 0)
4613         {
4614           if (code == CEIL_DIV_EXPR)
4615             code = FLOOR_DIV_EXPR;
4616           else if (code == FLOOR_DIV_EXPR)
4617             code = CEIL_DIV_EXPR;
4618           else if (code != MULT_EXPR
4619                    && code != CEIL_MOD_EXPR && code != FLOOR_MOD_EXPR)
4620             break;
4621         }
4622
4623       /* If it's a multiply or a division/modulus operation of a multiple
4624          of our constant, do the operation and verify it doesn't overflow.  */
4625       if (code == MULT_EXPR
4626           || integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, op1, c, 0)))
4627         {
4628           op1 = const_binop (code, fold_convert (ctype, op1),
4629                              fold_convert (ctype, c), 0);
4630           /* We allow the constant to overflow with wrapping semantics.  */
4631           if (op1 == 0
4632               || (TREE_OVERFLOW (op1) && ! flag_wrapv))
4633             break;
4634         }
4635       else
4636         break;
4637
4638       /* If we have an unsigned type is not a sizetype, we cannot widen
4639          the operation since it will change the result if the original
4640          computation overflowed.  */
4641       if (TYPE_UNSIGNED (ctype)
4642           && ! (TREE_CODE (ctype) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (ctype))
4643           && ctype != type)
4644         break;
4645
4646       /* If we were able to eliminate our operation from the first side,
4647          apply our operation to the second side and reform the PLUS.  */
4648       if (t1 != 0 && (TREE_CODE (t1) != code || code == MULT_EXPR))
4649         return fold (build (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1), op1));
4650
4651       /* The last case is if we are a multiply.  In that case, we can
4652          apply the distributive law to commute the multiply and addition
4653          if the multiplication of the constants doesn't overflow.  */
4654       if (code == MULT_EXPR)
4655         return fold (build (tcode, ctype,
4656                             fold (build (code, ctype,
4657                                          fold_convert (ctype, op0),
4658                                          fold_convert (ctype, c))),
4659                             op1));
4660
4661       break;
4662
4663     case MULT_EXPR:
4664       /* We have a special case here if we are doing something like
4665          (C * 8) % 4 since we know that's zero.  */
4666       if ((code == TRUNC_MOD_EXPR || code == CEIL_MOD_EXPR
4667            || code == FLOOR_MOD_EXPR || code == ROUND_MOD_EXPR)
4668           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == INTEGER_CST
4669           && integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, op1, c, 0)))
4670         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, op0);
4671
4672       /* ... fall through ...  */
4673
4674     case TRUNC_DIV_EXPR:  case CEIL_DIV_EXPR:  case FLOOR_DIV_EXPR:
4675     case ROUND_DIV_EXPR:  case EXACT_DIV_EXPR:
4676       /* If we can extract our operation from the LHS, do so and return a
4677          new operation.  Likewise for the RHS from a MULT_EXPR.  Otherwise,
4678          do something only if the second operand is a constant.  */
4679       if (same_p
4680           && (t1 = extract_muldiv (op0, c, code, wide_type)) != 0)
4681         return fold (build (tcode, ctype, fold_convert (ctype, t1),
4682                             fold_convert (ctype, op1)));
4683       else if (tcode == MULT_EXPR && code == MULT_EXPR
4684                && (t1 = extract_muldiv (op1, c, code, wide_type)) != 0)
4685         return fold (build (tcode, ctype, fold_convert (ctype, op0),
4686                             fold_convert (ctype, t1)));
4687       else if (TREE_CODE (op1) != INTEGER_CST)
4688         return 0;
4689
4690       /* If these are the same operation types, we can associate them
4691          assuming no overflow.  */
4692       if (tcode == code
4693           && 0 != (t1 = const_binop (MULT_EXPR, fold_convert (ctype, op1),
4694                                      fold_convert (ctype, c), 0))
4695           && ! TREE_OVERFLOW (t1))
4696         return fold (build (tcode, ctype, fold_convert (ctype, op0), t1));
4697
4698       /* If these operations "cancel" each other, we have the main
4699          optimizations of this pass, which occur when either constant is a
4700          multiple of the other, in which case we replace this with either an
4701          operation or CODE or TCODE.
4702
4703          If we have an unsigned type that is not a sizetype, we cannot do
4704          this since it will change the result if the original computation
4705          overflowed.  */
4706       if ((! TYPE_UNSIGNED (ctype)
4707            || (TREE_CODE (ctype) == INTEGER_TYPE && TYPE_IS_SIZETYPE (ctype)))
4708           && ! flag_wrapv
4709           && ((code == MULT_EXPR && tcode == EXACT_DIV_EXPR)
4710               || (tcode == MULT_EXPR
4711                   && code != TRUNC_MOD_EXPR && code != CEIL_MOD_EXPR
4712                   && code != FLOOR_MOD_EXPR && code != ROUND_MOD_EXPR)))
4713         {
4714           if (integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, op1, c, 0)))
4715             return fold (build (tcode, ctype, fold_convert (ctype, op0),
4716                                 fold_convert (ctype,
4717                                               const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
4718                                                            op1, c, 0))));
4719           else if (integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR, c, op1, 0)))
4720             return fold (build (code, ctype, fold_convert (ctype, op0),
4721                                 fold_convert (ctype,
4722                                               const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
4723                                                            c, op1, 0))));
4724         }
4725       break;
4726
4727     default:
4728       break;
4729     }
4730
4731   return 0;
4732 }
4733 \f
4734 /* If T contains a COMPOUND_EXPR which was inserted merely to evaluate
4735    S, a SAVE_EXPR, return the expression actually being evaluated.   Note
4736    that we may sometimes modify the tree.  */
4737
4738 static tree
4739 strip_compound_expr (tree t, tree s)
4740 {
4741   enum tree_code code = TREE_CODE (t);
4742
4743   /* See if this is the COMPOUND_EXPR we want to eliminate.  */
4744   if (code == COMPOUND_EXPR && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == CONVERT_EXPR
4745       && TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0) == s)
4746     return TREE_OPERAND (t, 1);
4747
4748   /* See if this is a COND_EXPR or a simple arithmetic operator.   We
4749      don't bother handling any other types.  */
4750   else if (code == COND_EXPR)
4751     {
4752       TREE_OPERAND (t, 0) = strip_compound_expr (TREE_OPERAND (t, 0), s);
4753       TREE_OPERAND (t, 1) = strip_compound_expr (TREE_OPERAND (t, 1), s);
4754       TREE_OPERAND (t, 2) = strip_compound_expr (TREE_OPERAND (t, 2), s);
4755     }
4756   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == '1')
4757     TREE_OPERAND (t, 0) = strip_compound_expr (TREE_OPERAND (t, 0), s);
4758   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == '<'
4759            || TREE_CODE_CLASS (code) == '2')
4760     {
4761       TREE_OPERAND (t, 0) = strip_compound_expr (TREE_OPERAND (t, 0), s);
4762       TREE_OPERAND (t, 1) = strip_compound_expr (TREE_OPERAND (t, 1), s);
4763     }
4764
4765   return t;
4766 }
4767 \f
4768 /* Return a node which has the indicated constant VALUE (either 0 or
4769    1), and is of the indicated TYPE.  */
4770
4771 static tree
4772 constant_boolean_node (int value, tree type)
4773 {
4774   if (type == integer_type_node)
4775     return value ? integer_one_node : integer_zero_node;
4776   else if (TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
4777     return lang_hooks.truthvalue_conversion (value ? integer_one_node
4778                                                    : integer_zero_node);
4779   else
4780     {
4781       tree t = build_int_2 (value, 0);
4782
4783       TREE_TYPE (t) = type;
4784       return t;
4785     }
4786 }
4787
4788 /* Utility function for the following routine, to see how complex a nesting of
4789    COND_EXPRs can be.  EXPR is the expression and LIMIT is a count beyond which
4790    we don't care (to avoid spending too much time on complex expressions.).  */
4791
4792 static int
4793 count_cond (tree expr, int lim)
4794 {
4795   int ctrue, cfalse;
4796
4797   if (TREE_CODE (expr) != COND_EXPR)
4798     return 0;
4799   else if (lim <= 0)
4800     return 0;
4801
4802   ctrue = count_cond (TREE_OPERAND (expr, 1), lim - 1);
4803   cfalse = count_cond (TREE_OPERAND (expr, 2), lim - 1 - ctrue);
4804   return MIN (lim, 1 + ctrue + cfalse);
4805 }
4806
4807 /* Transform `a + (b ? x : y)' into `b ? (a + x) : (a + y)'.
4808    Transform, `a + (x < y)' into `(x < y) ? (a + 1) : (a + 0)'.  Here
4809    CODE corresponds to the `+', COND to the `(b ? x : y)' or `(x < y)'
4810    expression, and ARG to `a'.  If COND_FIRST_P is nonzero, then the
4811    COND is the first argument to CODE; otherwise (as in the example
4812    given here), it is the second argument.  TYPE is the type of the
4813    original expression.  Return NULL_TREE if no simplification is
4814    possible.  */
4815
4816 static tree
4817 fold_binary_op_with_conditional_arg (enum tree_code code, tree type,
4818                                      tree cond, tree arg, int cond_first_p)
4819 {
4820   tree test, true_value, false_value;
4821   tree lhs = NULL_TREE;
4822   tree rhs = NULL_TREE;
4823   /* In the end, we'll produce a COND_EXPR.  Both arms of the
4824      conditional expression will be binary operations.  The left-hand
4825      side of the expression to be executed if the condition is true
4826      will be pointed to by TRUE_LHS.  Similarly, the right-hand side
4827      of the expression to be executed if the condition is true will be
4828      pointed to by TRUE_RHS.  FALSE_LHS and FALSE_RHS are analogous --
4829      but apply to the expression to be executed if the conditional is
4830      false.  */
4831   tree *true_lhs;
4832   tree *true_rhs;
4833   tree *false_lhs;
4834   tree *false_rhs;
4835   /* These are the codes to use for the left-hand side and right-hand
4836      side of the COND_EXPR.  Normally, they are the same as CODE.  */
4837   enum tree_code lhs_code = code;
4838   enum tree_code rhs_code = code;
4839   /* And these are the types of the expressions.  */
4840   tree lhs_type = type;
4841   tree rhs_type = type;
4842   int save = 0;
4843
4844   if (TREE_CODE (cond) != COND_EXPR
4845       && TREE_CODE_CLASS (code) == '<')
4846     return NULL_TREE;
4847
4848   if (TREE_CODE (arg) == COND_EXPR
4849       && count_cond (cond, 25) + count_cond (arg, 25) > 25)
4850     return NULL_TREE;
4851
4852   if (TREE_SIDE_EFFECTS (arg)
4853       && (lang_hooks.decls.global_bindings_p () != 0
4854           || CONTAINS_PLACEHOLDER_P (arg)))
4855     return NULL_TREE;
4856
4857   if (cond_first_p)
4858     {
4859       true_rhs = false_rhs = &arg;
4860       true_lhs = &true_value;
4861       false_lhs = &false_value;
4862     }
4863   else
4864     {
4865       true_lhs = false_lhs = &arg;
4866       true_rhs = &true_value;
4867       false_rhs = &false_value;
4868     }
4869
4870   if (TREE_CODE (cond) == COND_EXPR)
4871     {
4872       test = TREE_OPERAND (cond, 0);
4873       true_value = TREE_OPERAND (cond, 1);
4874       false_value = TREE_OPERAND (cond, 2);
4875       /* If this operand throws an expression, then it does not make
4876          sense to try to perform a logical or arithmetic operation
4877          involving it.  Instead of building `a + throw 3' for example,
4878          we simply build `a, throw 3'.  */
4879       if (VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (true_value)))
4880         {
4881           if (! cond_first_p)
4882             {
4883               lhs_code = COMPOUND_EXPR;
4884               lhs_type = void_type_node;
4885             }
4886           else
4887             lhs = true_value;
4888         }
4889       if (VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (false_value)))
4890         {
4891           if (! cond_first_p)
4892             {
4893               rhs_code = COMPOUND_EXPR;
4894               rhs_type = void_type_node;
4895             }
4896           else
4897             rhs = false_value;
4898         }
4899     }
4900   else
4901     {
4902       tree testtype = TREE_TYPE (cond);
4903       test = cond;
4904       true_value = fold_convert (testtype, integer_one_node);
4905       false_value = fold_convert (testtype, integer_zero_node);
4906     }
4907
4908   /* If ARG is complex we want to make sure we only evaluate it once.  Though
4909      this is only required if it is volatile, it might be more efficient even
4910      if it is not.  However, if we succeed in folding one part to a constant,
4911      we do not need to make this SAVE_EXPR.  Since we do this optimization
4912      primarily to see if we do end up with constant and this SAVE_EXPR
4913      interferes with later optimizations, suppressing it when we can is
4914      important.
4915
4916      If we are not in a function, we can't make a SAVE_EXPR, so don't try to
4917      do so.  Don't try to see if the result is a constant if an arm is a
4918      COND_EXPR since we get exponential behavior in that case.  */
4919
4920   if (saved_expr_p (arg))
4921     save = 1;
4922   else if (lhs == 0 && rhs == 0
4923            && !TREE_CONSTANT (arg)
4924            && lang_hooks.decls.global_bindings_p () == 0
4925            && ((TREE_CODE (arg) != VAR_DECL && TREE_CODE (arg) != PARM_DECL)
4926                || TREE_SIDE_EFFECTS (arg)))
4927     {
4928       if (TREE_CODE (true_value) != COND_EXPR)
4929         lhs = fold (build (lhs_code, lhs_type, *true_lhs, *true_rhs));
4930
4931       if (TREE_CODE (false_value) != COND_EXPR)
4932         rhs = fold (build (rhs_code, rhs_type, *false_lhs, *false_rhs));
4933
4934       if ((lhs == 0 || ! TREE_CONSTANT (lhs))
4935           && (rhs == 0 || !TREE_CONSTANT (rhs)))
4936         {
4937           arg = save_expr (arg);
4938           lhs = rhs = 0;
4939           save = saved_expr_p (arg);
4940         }
4941     }
4942
4943   if (lhs == 0)
4944     lhs = fold (build (lhs_code, lhs_type, *true_lhs, *true_rhs));
4945   if (rhs == 0)
4946     rhs = fold (build (rhs_code, rhs_type, *false_lhs, *false_rhs));
4947
4948   test = fold (build (COND_EXPR, type, test, lhs, rhs));
4949
4950   /* If ARG involves a SAVE_EXPR, we need to ensure it is evaluated
4951      ahead of the COND_EXPR we made.  Otherwise we would have it only
4952      evaluated in one branch, with the other branch using the result
4953      but missing the evaluation code.  Beware that the save_expr call
4954      above might not return a SAVE_EXPR, so testing the TREE_CODE
4955      of ARG is not enough to decide here.  */
4956   if (save)
4957     return build (COMPOUND_EXPR, type,
4958                   fold_convert (void_type_node, arg),
4959                   strip_compound_expr (test, arg));
4960   else
4961     return fold_convert (type, test);
4962 }
4963
4964 \f
4965 /* Subroutine of fold() that checks for the addition of +/- 0.0.
4966
4967    If !NEGATE, return true if ADDEND is +/-0.0 and, for all X of type
4968    TYPE, X + ADDEND is the same as X.  If NEGATE, return true if X -
4969    ADDEND is the same as X.
4970
4971    X + 0 and X - 0 both give X when X is NaN, infinite, or nonzero
4972    and finite.  The problematic cases are when X is zero, and its mode
4973    has signed zeros.  In the case of rounding towards -infinity,
4974    X - 0 is not the same as X because 0 - 0 is -0.  In other rounding
4975    modes, X + 0 is not the same as X because -0 + 0 is 0.  */
4976
4977 static bool
4978 fold_real_zero_addition_p (tree type, tree addend, int negate)
4979 {
4980   if (!real_zerop (addend))
4981     return false;
4982
4983   /* Don't allow the fold with -fsignaling-nans.  */
4984   if (HONOR_SNANS (TYPE_MODE (type)))
4985     return false;
4986
4987   /* Allow the fold if zeros aren't signed, or their sign isn't important.  */
4988   if (!HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (type)))
4989     return true;
4990
4991   /* Treat x + -0 as x - 0 and x - -0 as x + 0.  */
4992   if (TREE_CODE (addend) == REAL_CST
4993       && REAL_VALUE_MINUS_ZERO (TREE_REAL_CST (addend)))
4994     negate = !negate;
4995
4996   /* The mode has signed zeros, and we have to honor their sign.
4997      In this situation, there is only one case we can return true for.
4998      X - 0 is the same as X unless rounding towards -infinity is
4999      supported.  */
5000   return negate && !HONOR_SIGN_DEPENDENT_ROUNDING (TYPE_MODE (type));
5001 }
5002
5003 /* Subroutine of fold() that checks comparisons of built-in math
5004    functions against real constants.
5005
5006    FCODE is the DECL_FUNCTION_CODE of the built-in, CODE is the comparison
5007    operator: EQ_EXPR, NE_EXPR, GT_EXPR, LT_EXPR, GE_EXPR or LE_EXPR.  TYPE
5008    is the type of the result and ARG0 and ARG1 are the operands of the
5009    comparison.  ARG1 must be a TREE_REAL_CST.
5010
5011    The function returns the constant folded tree if a simplification
5012    can be made, and NULL_TREE otherwise.  */
5013
5014 static tree
5015 fold_mathfn_compare (enum built_in_function fcode, enum tree_code code,
5016                      tree type, tree arg0, tree arg1)
5017 {
5018   REAL_VALUE_TYPE c;
5019
5020   if (BUILTIN_SQRT_P (fcode))
5021     {
5022       tree arg = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
5023       enum machine_mode mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0));
5024
5025       c = TREE_REAL_CST (arg1);
5026       if (REAL_VALUE_NEGATIVE (c))
5027         {
5028           /* sqrt(x) < y is always false, if y is negative.  */
5029           if (code == EQ_EXPR || code == LT_EXPR || code == LE_EXPR)
5030             return omit_one_operand (type,
5031                                      fold_convert (type, integer_zero_node),
5032                                      arg);
5033
5034           /* sqrt(x) > y is always true, if y is negative and we
5035              don't care about NaNs, i.e. negative values of x.  */
5036           if (code == NE_EXPR || !HONOR_NANS (mode))
5037             return omit_one_operand (type,
5038                                      fold_convert (type, integer_one_node),
5039                                      arg);
5040
5041           /* sqrt(x) > y is the same as x >= 0, if y is negative.  */
5042           return fold (build (GE_EXPR, type, arg,
5043                               build_real (TREE_TYPE (arg), dconst0)));
5044         }
5045       else if (code == GT_EXPR || code == GE_EXPR)
5046         {
5047           REAL_VALUE_TYPE c2;
5048
5049           REAL_ARITHMETIC (c2, MULT_EXPR, c, c);
5050           real_convert (&c2, mode, &c2);
5051
5052           if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
5053             {
5054               /* sqrt(x) > y is x == +Inf, when y is very large.  */
5055               if (HONOR_INFINITIES (mode))
5056                 return fold (build (EQ_EXPR, type, arg,
5057                                     build_real (TREE_TYPE (arg), c2)));
5058
5059               /* sqrt(x) > y is always false, when y is very large
5060                  and we don't care about infinities.  */
5061               return omit_one_operand (type,
5062                                        fold_convert (type, integer_zero_node),
5063                                        arg);
5064             }
5065
5066           /* sqrt(x) > c is the same as x > c*c.  */
5067           return fold (build (code, type, arg,
5068                               build_real (TREE_TYPE (arg), c2)));
5069         }
5070       else if (code == LT_EXPR || code == LE_EXPR)
5071         {
5072           REAL_VALUE_TYPE c2;
5073
5074           REAL_ARITHMETIC (c2, MULT_EXPR, c, c);
5075           real_convert (&c2, mode, &c2);
5076
5077           if (REAL_VALUE_ISINF (c2))
5078             {
5079               /* sqrt(x) < y is always true, when y is a very large
5080                  value and we don't care about NaNs or Infinities.  */
5081               if (! HONOR_NANS (mode) && ! HONOR_INFINITIES (mode))
5082                 return omit_one_operand (type,
5083                                          fold_convert (type, integer_one_node),
5084                                          arg);
5085
5086               /* sqrt(x) < y is x != +Inf when y is very large and we
5087                  don't care about NaNs.  */
5088               if (! HONOR_NANS (mode))
5089                 return fold (build (NE_EXPR, type, arg,
5090                                     build_real (TREE_TYPE (arg), c2)));
5091
5092               /* sqrt(x) < y is x >= 0 when y is very large and we
5093                  don't care about Infinities.  */
5094               if (! HONOR_INFINITIES (mode))
5095                 return fold (build (GE_EXPR, type, arg,
5096                                     build_real (TREE_TYPE (arg), dconst0)));
5097
5098               /* sqrt(x) < y is x >= 0 && x != +Inf, when y is large.  */
5099               if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () != 0
5100                   || CONTAINS_PLACEHOLDER_P (arg))
5101                 return NULL_TREE;
5102
5103               arg = save_expr (arg);
5104               return fold (build (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
5105                                   fold (build (GE_EXPR, type, arg,
5106                                                build_real (TREE_TYPE (arg),
5107                                                            dconst0))),
5108                                   fold (build (NE_EXPR, type, arg,
5109                                                build_real (TREE_TYPE (arg),
5110                                                            c2)))));
5111             }
5112
5113           /* sqrt(x) < c is the same as x < c*c, if we ignore NaNs.  */
5114           if (! HONOR_NANS (mode))
5115             return fold (build (code, type, arg,
5116                                 build_real (TREE_TYPE (arg), c2)));
5117
5118           /* sqrt(x) < c is the same as x >= 0 && x < c*c.  */
5119           if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () == 0
5120               && ! CONTAINS_PLACEHOLDER_P (arg))
5121             {
5122               arg = save_expr (arg);
5123               return fold (build (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
5124                                   fold (build (GE_EXPR, type, arg,
5125                                                build_real (TREE_TYPE (arg),
5126                                                            dconst0))),
5127                                   fold (build (code, type, arg,
5128                                                build_real (TREE_TYPE (arg),
5129                                                            c2)))));
5130             }
5131         }
5132     }
5133
5134   return NULL_TREE;
5135 }
5136
5137 /* Subroutine of fold() that optimizes comparisons against Infinities,
5138    either +Inf or -Inf.
5139
5140    CODE is the comparison operator: EQ_EXPR, NE_EXPR, GT_EXPR, LT_EXPR,
5141    GE_EXPR or LE_EXPR.  TYPE is the type of the result and ARG0 and ARG1
5142    are the operands of the comparison.  ARG1 must be a TREE_REAL_CST.
5143
5144    The function returns the constant folded tree if a simplification
5145    can be made, and NULL_TREE otherwise.  */
5146
5147 static tree
5148 fold_inf_compare (enum tree_code code, tree type, tree arg0, tree arg1)
5149 {
5150   enum machine_mode mode;
5151   REAL_VALUE_TYPE max;
5152   tree temp;
5153   bool neg;
5154
5155   mode = TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0));
5156
5157   /* For negative infinity swap the sense of the comparison.  */
5158   neg = REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg1));
5159   if (neg)
5160     code = swap_tree_comparison (code);
5161
5162   switch (code)
5163     {
5164     case GT_EXPR:
5165       /* x > +Inf is always false, if with ignore sNANs.  */
5166       if (HONOR_SNANS (mode))
5167         return NULL_TREE;
5168       return omit_one_operand (type,
5169                                fold_convert (type, integer_zero_node),
5170                                arg0);
5171
5172     case LE_EXPR:
5173       /* x <= +Inf is always true, if we don't case about NaNs.  */
5174       if (! HONOR_NANS (mode))
5175         return omit_one_operand (type,
5176                                  fold_convert (type, integer_one_node),
5177                                  arg0);
5178
5179       /* x <= +Inf is the same as x == x, i.e. isfinite(x).  */
5180       if (lang_hooks.decls.global_bindings_p () == 0
5181           && ! CONTAINS_PLACEHOLDER_P (arg0))
5182         {
5183           arg0 = save_expr (arg0);
5184           return fold (build (EQ_EXPR, type, arg0, arg0));
5185         }
5186       break;
5187
5188     case EQ_EXPR:
5189     case GE_EXPR:
5190       /* x == +Inf and x >= +Inf are always equal to x > DBL_MAX.  */
5191       real_maxval (&max, neg, mode);
5192       return fold (build (neg ? LT_EXPR : GT_EXPR, type,
5193                           arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max)));
5194
5195     case LT_EXPR:
5196       /* x < +Inf is always equal to x <= DBL_MAX.  */
5197       real_maxval (&max, neg, mode);
5198       return fold (build (neg ? GE_EXPR : LE_EXPR, type,
5199                           arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max)));
5200
5201     case NE_EXPR:
5202       /* x != +Inf is always equal to !(x > DBL_MAX).  */
5203       real_maxval (&max, neg, mode);
5204       if (! HONOR_NANS (mode))
5205         return fold (build (neg ? GE_EXPR : LE_EXPR, type,
5206                             arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max)));
5207       temp = fold (build (neg ? LT_EXPR : GT_EXPR, type,
5208                           arg0, build_real (TREE_TYPE (arg0), max)));
5209       return fold (build1 (TRUTH_NOT_EXPR, type, temp));
5210
5211     default:
5212       break;
5213     }
5214
5215   return NULL_TREE;
5216 }
5217
5218 /* If CODE with arguments ARG0 and ARG1 represents a single bit
5219    equality/inequality test, then return a simplified form of
5220    the test using shifts and logical operations.  Otherwise return
5221    NULL.  TYPE is the desired result type.  */
5222
5223 tree
5224 fold_single_bit_test (enum tree_code code, tree arg0, tree arg1,
5225                       tree result_type)
5226 {
5227   /* If this is a TRUTH_NOT_EXPR, it may have a single bit test inside
5228      operand 0.  */
5229   if (code == TRUTH_NOT_EXPR)
5230     {
5231       code = TREE_CODE (arg0);
5232       if (code != NE_EXPR && code != EQ_EXPR)
5233         return NULL_TREE;
5234
5235       /* Extract the arguments of the EQ/NE.  */
5236       arg1 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
5237       arg0 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
5238
5239       /* This requires us to invert the code.  */
5240       code = (code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR);
5241     }
5242
5243   /* If this is testing a single bit, we can optimize the test.  */
5244   if ((code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR)
5245       && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR && integer_zerop (arg1)
5246       && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
5247     {
5248       tree inner = TREE_OPERAND (arg0, 0);
5249       tree type = TREE_TYPE (arg0);
5250       int bitnum = tree_log2 (TREE_OPERAND (arg0, 1));
5251       enum machine_mode operand_mode = TYPE_MODE (type);
5252       int ops_unsigned;
5253       tree signed_type, unsigned_type, intermediate_type;
5254       tree arg00;
5255
5256       /* If we have (A & C) != 0 where C is the sign bit of A, convert
5257          this into A < 0.  Similarly for (A & C) == 0 into A >= 0.  */
5258       arg00 = sign_bit_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg0, 1));
5259       if (arg00 != NULL_TREE)
5260         {
5261           tree stype = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (arg00));
5262           return fold (build (code == EQ_EXPR ? GE_EXPR : LT_EXPR, result_type,
5263                               fold_convert (stype, arg00),
5264                               fold_convert (stype, integer_zero_node)));
5265         }
5266
5267       /* At this point, we know that arg0 is not testing the sign bit.  */
5268       if (TYPE_PRECISION (type) - 1 == bitnum)
5269         abort ();
5270
5271       /* Otherwise we have (A & C) != 0 where C is a single bit,
5272          convert that into ((A >> C2) & 1).  Where C2 = log2(C).
5273          Similarly for (A & C) == 0.  */
5274
5275       /* If INNER is a right shift of a constant and it plus BITNUM does
5276          not overflow, adjust BITNUM and INNER.  */
5277       if (TREE_CODE (inner) == RSHIFT_EXPR
5278           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (inner, 1)) == INTEGER_CST
5279           && TREE_INT_CST_HIGH (TREE_OPERAND (inner, 1)) == 0
5280           && bitnum < TYPE_PRECISION (type)
5281           && 0 > compare_tree_int (TREE_OPERAND (inner, 1),
5282                                    bitnum - TYPE_PRECISION (type)))
5283         {
5284           bitnum += TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (inner, 1));
5285           inner = TREE_OPERAND (inner, 0);
5286         }
5287
5288       /* If we are going to be able to omit the AND below, we must do our
5289          operations as unsigned.  If we must use the AND, we have a choice.
5290          Normally unsigned is faster, but for some machines signed is.  */
5291 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
5292       ops_unsigned = (LOAD_EXTEND_OP (operand_mode) == SIGN_EXTEND ? 0 : 1);
5293 #else
5294       ops_unsigned = 1;
5295 #endif
5296
5297       signed_type = lang_hooks.types.type_for_mode (operand_mode, 0);
5298       unsigned_type = lang_hooks.types.type_for_mode (operand_mode, 1);
5299       intermediate_type = ops_unsigned ? unsigned_type : signed_type;
5300       inner = fold_convert (intermediate_type, inner);
5301
5302       if (bitnum != 0)
5303         inner = build (RSHIFT_EXPR, intermediate_type,
5304                        inner, size_int (bitnum));
5305
5306       if (code == EQ_EXPR)
5307         inner = build (BIT_XOR_EXPR, intermediate_type,
5308                        inner, integer_one_node);
5309
5310       /* Put the AND last so it can combine with more things.  */
5311       inner = build (BIT_AND_EXPR, intermediate_type,
5312                      inner, integer_one_node);
5313
5314       /* Make sure to return the proper type.  */
5315       inner = fold_convert (result_type, inner);
5316
5317       return inner;
5318     }
5319   return NULL_TREE;
5320 }
5321
5322 /* Check whether we are allowed to reorder operands arg0 and arg1,
5323    such that the evaluation of arg1 occurs before arg0.  */
5324
5325 static bool
5326 reorder_operands_p (tree arg0, tree arg1)
5327 {
5328   if (! flag_evaluation_order)
5329     return true;
5330   if (TREE_CONSTANT (arg0) || TREE_CONSTANT (arg1))
5331     return true;
5332   return ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
5333          && ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg1);
5334 }
5335
5336 /* Test whether it is preferable two swap two operands, ARG0 and
5337    ARG1, for example because ARG0 is an integer constant and ARG1
5338    isn't.  If REORDER is true, only recommend swapping if we can
5339    evaluate the operands in reverse order.  */
5340
5341 static bool
5342 tree_swap_operands_p (tree arg0, tree arg1, bool reorder)
5343 {
5344   STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
5345   STRIP_SIGN_NOPS (arg1);
5346
5347   if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
5348     return 0;
5349   if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
5350     return 1;
5351
5352   if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
5353     return 0;
5354   if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST)
5355     return 1;
5356
5357   if (TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST)
5358     return 0;
5359   if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
5360     return 1;
5361
5362   if (TREE_CONSTANT (arg1))
5363     return 0;
5364   if (TREE_CONSTANT (arg0))
5365     return 1;
5366
5367   if (optimize_size)
5368     return 0;
5369
5370   if (reorder && flag_evaluation_order
5371       && (TREE_SIDE_EFFECTS (arg0) || TREE_SIDE_EFFECTS (arg1)))
5372     return 0;
5373
5374   if (DECL_P (arg1))
5375     return 0;
5376   if (DECL_P (arg0))
5377     return 1;
5378
5379   return 0;
5380 }
5381
5382 /* Perform constant folding and related simplification of EXPR.
5383    The related simplifications include x*1 => x, x*0 => 0, etc.,
5384    and application of the associative law.
5385    NOP_EXPR conversions may be removed freely (as long as we
5386    are careful not to change the type of the overall expression).
5387    We cannot simplify through a CONVERT_EXPR, FIX_EXPR or FLOAT_EXPR,
5388    but we can constant-fold them if they have constant operands.  */
5389
5390 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
5391 # define fold(x) fold_1 (x)
5392 static tree fold_1 (tree);
5393 static
5394 #endif
5395 tree
5396 fold (tree expr)
5397 {
5398   const tree t = expr;
5399   const tree type = TREE_TYPE (expr);
5400   tree t1 = NULL_TREE;
5401   tree tem;
5402   tree arg0 = NULL_TREE, arg1 = NULL_TREE;
5403   enum tree_code code = TREE_CODE (t);
5404   int kind = TREE_CODE_CLASS (code);
5405   /* WINS will be nonzero when the switch is done
5406      if all operands are constant.  */
5407   int wins = 1;
5408
5409   /* Don't try to process an RTL_EXPR since its operands aren't trees.
5410      Likewise for a SAVE_EXPR that's already been evaluated.  */
5411   if (code == RTL_EXPR || (code == SAVE_EXPR && SAVE_EXPR_RTL (t) != 0))
5412     return t;
5413
5414   /* Return right away if a constant.  */
5415   if (kind == 'c')
5416     return t;
5417
5418   if (code == NOP_EXPR || code == FLOAT_EXPR || code == CONVERT_EXPR)
5419     {
5420       tree subop;
5421
5422       /* Special case for conversion ops that can have fixed point args.  */
5423       arg0 = TREE_OPERAND (t, 0);
5424
5425       /* Don't use STRIP_NOPS, because signedness of argument type matters.  */
5426       if (arg0 != 0)
5427         STRIP_SIGN_NOPS (arg0);
5428
5429       if (arg0 != 0 && TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
5430         subop = TREE_REALPART (arg0);
5431       else
5432         subop = arg0;
5433
5434       if (subop != 0 && TREE_CODE (subop) != INTEGER_CST
5435           && TREE_CODE (subop) != REAL_CST)
5436         /* Note that TREE_CONSTANT isn't enough:
5437            static var addresses are constant but we can't
5438            do arithmetic on them.  */
5439         wins = 0;
5440     }
5441   else if (IS_EXPR_CODE_CLASS (kind))
5442     {
5443       int len = first_rtl_op (code);
5444       int i;
5445       for (i = 0; i < len; i++)
5446         {
5447           tree op = TREE_OPERAND (t, i);
5448           tree subop;
5449
5450           if (op == 0)
5451             continue;           /* Valid for CALL_EXPR, at least.  */
5452
5453           /* Strip any conversions that don't change the mode.  This is
5454              safe for every expression, except for a comparison expression
5455              because its signedness is derived from its operands.  So, in
5456              the latter case, only strip conversions that don't change the
5457              signedness.
5458
5459              Note that this is done as an internal manipulation within the
5460              constant folder, in order to find the simplest representation
5461              of the arguments so that their form can be studied.  In any
5462              cases, the appropriate type conversions should be put back in
5463              the tree that will get out of the constant folder.  */
5464           if (kind == '<')
5465             STRIP_SIGN_NOPS (op);
5466           else
5467             STRIP_NOPS (op);
5468
5469           if (TREE_CODE (op) == COMPLEX_CST)
5470             subop = TREE_REALPART (op);
5471           else
5472             subop = op;
5473
5474           if (TREE_CODE (subop) != INTEGER_CST
5475               && TREE_CODE (subop) != REAL_CST)
5476             /* Note that TREE_CONSTANT isn't enough:
5477                static var addresses are constant but we can't
5478                do arithmetic on them.  */
5479             wins = 0;
5480
5481           if (i == 0)
5482             arg0 = op;
5483           else if (i == 1)
5484             arg1 = op;
5485         }
5486     }
5487
5488   /* If this is a commutative operation, and ARG0 is a constant, move it
5489      to ARG1 to reduce the number of tests below.  */
5490   if (commutative_tree_code (code)
5491       && tree_swap_operands_p (arg0, arg1, true))
5492     return fold (build (code, type, TREE_OPERAND (t, 1),
5493                         TREE_OPERAND (t, 0)));
5494
5495   /* Now WINS is set as described above,
5496      ARG0 is the first operand of EXPR,
5497      and ARG1 is the second operand (if it has more than one operand).
5498
5499      First check for cases where an arithmetic operation is applied to a
5500      compound, conditional, or comparison operation.  Push the arithmetic
5501      operation inside the compound or conditional to see if any folding
5502      can then be done.  Convert comparison to conditional for this purpose.
5503      The also optimizes non-constant cases that used to be done in
5504      expand_expr.
5505
5506      Before we do that, see if this is a BIT_AND_EXPR or a BIT_IOR_EXPR,
5507      one of the operands is a comparison and the other is a comparison, a
5508      BIT_AND_EXPR with the constant 1, or a truth value.  In that case, the
5509      code below would make the expression more complex.  Change it to a
5510      TRUTH_{AND,OR}_EXPR.  Likewise, convert a similar NE_EXPR to
5511      TRUTH_XOR_EXPR and an EQ_EXPR to the inversion of a TRUTH_XOR_EXPR.  */
5512
5513   if ((code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR
5514        || code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
5515       && ((truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
5516            && (truth_value_p (TREE_CODE (arg1))
5517                || (TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
5518                    && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 1)))))
5519           || (truth_value_p (TREE_CODE (arg1))
5520               && (truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
5521                   || (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
5522                       && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1)))))))
5523     {
5524       tem = fold (build (code == BIT_AND_EXPR ? TRUTH_AND_EXPR
5525                          : code == BIT_IOR_EXPR ? TRUTH_OR_EXPR
5526                          : TRUTH_XOR_EXPR,
5527                          type, arg0, arg1));
5528
5529       if (code == EQ_EXPR)
5530         tem = invert_truthvalue (tem);
5531
5532       return tem;
5533     }
5534
5535   if (TREE_CODE_CLASS (code) == '1')
5536     {
5537       if (TREE_CODE (arg0) == COMPOUND_EXPR)
5538         return build (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
5539                       fold (build1 (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 1))));
5540       else if (TREE_CODE (arg0) == COND_EXPR)
5541         {
5542           tree arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
5543           tree arg02 = TREE_OPERAND (arg0, 2);
5544           if (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg01)))
5545             arg01 = fold (build1 (code, type, arg01));
5546           if (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (arg02)))
5547             arg02 = fold (build1 (code, type, arg02));
5548           tem = fold (build (COND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
5549                              arg01, arg02));
5550
5551           /* If this was a conversion, and all we did was to move into
5552              inside the COND_EXPR, bring it back out.  But leave it if
5553              it is a conversion from integer to integer and the
5554              result precision is no wider than a word since such a
5555              conversion is cheap and may be optimized away by combine,
5556              while it couldn't if it were outside the COND_EXPR.  Then return
5557              so we don't get into an infinite recursion loop taking the
5558              conversion out and then back in.  */
5559
5560           if ((code == NOP_EXPR || code == CONVERT_EXPR
5561                || code == NON_LVALUE_EXPR)
5562               && TREE_CODE (tem) == COND_EXPR
5563               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 1)) == code
5564               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (tem, 2)) == code
5565               && ! VOID_TYPE_P (TREE_OPERAND (tem, 1))
5566               && ! VOID_TYPE_P (TREE_OPERAND (tem, 2))
5567               && (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0))
5568                   == TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 2), 0)))
5569               && ! (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (tem))
5570                     && (INTEGRAL_TYPE_P
5571                         (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0))))
5572                     && TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (tem)) <= BITS_PER_WORD))
5573             tem = build1 (code, type,
5574                           build (COND_EXPR,
5575                                  TREE_TYPE (TREE_OPERAND
5576                                             (TREE_OPERAND (tem, 1), 0)),
5577                                  TREE_OPERAND (tem, 0),
5578                                  TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 1), 0),
5579                                  TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (tem, 2), 0)));
5580           return tem;
5581         }
5582       else if (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (arg0)) == '<')
5583         return fold (build (COND_EXPR, type, arg0,
5584                             fold (build1 (code, type, integer_one_node)),
5585                             fold (build1 (code, type, integer_zero_node))));
5586    }
5587   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == '<'
5588            && TREE_CODE (arg0) == COMPOUND_EXPR)
5589     return build (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
5590                   fold (build (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1)));
5591   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == '<'
5592            && TREE_CODE (arg1) == COMPOUND_EXPR)
5593     return build (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg1, 0),
5594                   fold (build (code, type, arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1))));
5595   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == '2'
5596            || TREE_CODE_CLASS (code) == '<')
5597     {
5598       if (TREE_CODE (arg0) == COMPOUND_EXPR)
5599         return build (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
5600                       fold (build (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1)));
5601       if (TREE_CODE (arg1) == COMPOUND_EXPR
5602           && reorder_operands_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0)))
5603         return build (COMPOUND_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg1, 0),
5604                       fold (build (code, type,
5605                                    arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1))));
5606
5607       if (TREE_CODE (arg0) == COND_EXPR
5608           || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (arg0)) == '<')
5609         {
5610           tem = fold_binary_op_with_conditional_arg (code, type, arg0, arg1,
5611                                                      /*cond_first_p=*/1);
5612           if (tem != NULL_TREE)
5613             return tem;
5614         }
5615
5616       if (TREE_CODE (arg1) == COND_EXPR
5617           || TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (arg1)) == '<')
5618         {
5619           tem = fold_binary_op_with_conditional_arg (code, type, arg1, arg0,
5620                                                      /*cond_first_p=*/0);
5621           if (tem != NULL_TREE)
5622             return tem;
5623         }
5624     }
5625
5626   switch (code)
5627     {
5628     case CONST_DECL:
5629       return fold (DECL_INITIAL (t));
5630
5631     case NOP_EXPR:
5632     case FLOAT_EXPR:
5633     case CONVERT_EXPR:
5634     case FIX_TRUNC_EXPR:
5635     case FIX_CEIL_EXPR:
5636     case FIX_FLOOR_EXPR:
5637     case FIX_ROUND_EXPR:
5638       if (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 0)) == type)
5639         return TREE_OPERAND (t, 0);
5640
5641       /* Handle cases of two conversions in a row.  */
5642       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == NOP_EXPR
5643           || TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == CONVERT_EXPR)
5644         {
5645           tree inside_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0));
5646           tree inter_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 0));
5647           int inside_int = INTEGRAL_TYPE_P (inside_type);
5648           int inside_ptr = POINTER_TYPE_P (inside_type);
5649           int inside_float = FLOAT_TYPE_P (inside_type);
5650           unsigned int inside_prec = TYPE_PRECISION (inside_type);
5651           int inside_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inside_type);
5652           int inter_int = INTEGRAL_TYPE_P (inter_type);
5653           int inter_ptr = POINTER_TYPE_P (inter_type);
5654           int inter_float = FLOAT_TYPE_P (inter_type);
5655           unsigned int inter_prec = TYPE_PRECISION (inter_type);
5656           int inter_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (inter_type);
5657           int final_int = INTEGRAL_TYPE_P (type);
5658           int final_ptr = POINTER_TYPE_P (type);
5659           int final_float = FLOAT_TYPE_P (type);
5660           unsigned int final_prec = TYPE_PRECISION (type);
5661           int final_unsignedp = TYPE_UNSIGNED (type);
5662
5663           /* In addition to the cases of two conversions in a row
5664              handled below, if we are converting something to its own
5665              type via an object of identical or wider precision, neither
5666              conversion is needed.  */
5667           if (TYPE_MAIN_VARIANT (inside_type) == TYPE_MAIN_VARIANT (type)
5668               && ((inter_int && final_int) || (inter_float && final_float))
5669               && inter_prec >= final_prec)
5670             return fold (build1 (code, type,
5671                                  TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0)));
5672
5673           /* Likewise, if the intermediate and final types are either both
5674              float or both integer, we don't need the middle conversion if
5675              it is wider than the final type and doesn't change the signedness
5676              (for integers).  Avoid this if the final type is a pointer
5677              since then we sometimes need the inner conversion.  Likewise if
5678              the outer has a precision not equal to the size of its mode.  */
5679           if ((((inter_int || inter_ptr) && (inside_int || inside_ptr))
5680                || (inter_float && inside_float))
5681               && inter_prec >= inside_prec
5682               && (inter_float || inter_unsignedp == inside_unsignedp)
5683               && ! (final_prec != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
5684                     && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type))
5685               && ! final_ptr)
5686             return fold (build1 (code, type,
5687                                  TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0)));
5688
5689           /* If we have a sign-extension of a zero-extended value, we can
5690              replace that by a single zero-extension.  */
5691           if (inside_int && inter_int && final_int
5692               && inside_prec < inter_prec && inter_prec < final_prec
5693               && inside_unsignedp && !inter_unsignedp)
5694             return fold (build1 (code, type,
5695                                  TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0)));
5696
5697           /* Two conversions in a row are not needed unless:
5698              - some conversion is floating-point (overstrict for now), or
5699              - the intermediate type is narrower than both initial and
5700                final, or
5701              - the intermediate type and innermost type differ in signedness,
5702                and the outermost type is wider than the intermediate, or
5703              - the initial type is a pointer type and the precisions of the
5704                intermediate and final types differ, or
5705              - the final type is a pointer type and the precisions of the
5706                initial and intermediate types differ.  */
5707           if (! inside_float && ! inter_float && ! final_float
5708               && (inter_prec > inside_prec || inter_prec > final_prec)
5709               && ! (inside_int && inter_int
5710                     && inter_unsignedp != inside_unsignedp
5711                     && inter_prec < final_prec)
5712               && ((inter_unsignedp && inter_prec > inside_prec)
5713                   == (final_unsignedp && final_prec > inter_prec))
5714               && ! (inside_ptr && inter_prec != final_prec)
5715               && ! (final_ptr && inside_prec != inter_prec)
5716               && ! (final_prec != GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))
5717                     && TYPE_MODE (type) == TYPE_MODE (inter_type))
5718               && ! final_ptr)
5719             return fold (build1 (code, type,
5720                                  TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0)));
5721         }
5722
5723       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == MODIFY_EXPR
5724           && TREE_CONSTANT (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 1))
5725           /* Detect assigning a bitfield.  */
5726           && !(TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0)) == COMPONENT_REF
5727                && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0), 1))))
5728         {
5729           /* Don't leave an assignment inside a conversion
5730              unless assigning a bitfield.  */
5731           tree prev = TREE_OPERAND (t, 0);
5732           tem = copy_node (t);
5733           TREE_OPERAND (tem, 0) = TREE_OPERAND (prev, 1);
5734           /* First do the assignment, then return converted constant.  */
5735           tem = build (COMPOUND_EXPR, TREE_TYPE (tem), prev, fold (tem));
5736           TREE_NO_UNUSED_WARNING (tem) = 1;
5737           TREE_USED (tem) = 1;
5738           return tem;
5739         }
5740
5741       /* Convert (T)(x & c) into (T)x & (T)c, if c is an integer
5742          constants (if x has signed type, the sign bit cannot be set
5743          in c).  This folds extension into the BIT_AND_EXPR.  */
5744       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
5745           && TREE_CODE (type) != BOOLEAN_TYPE
5746           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == BIT_AND_EXPR
5747           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 1)) == INTEGER_CST)
5748         {
5749           tree and = TREE_OPERAND (t, 0);
5750           tree and0 = TREE_OPERAND (and, 0), and1 = TREE_OPERAND (and, 1);
5751           int change = 0;
5752
5753           if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (and))
5754               || (TYPE_PRECISION (type)
5755                   <= TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and))))
5756             change = 1;
5757           else if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and1))
5758                    <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
5759                    && host_integerp (and1, 1))
5760             {
5761               unsigned HOST_WIDE_INT cst;
5762
5763               cst = tree_low_cst (and1, 1);
5764               cst &= (HOST_WIDE_INT) -1
5765                      << (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (and1)) - 1);
5766               change = (cst == 0);
5767 #ifdef LOAD_EXTEND_OP
5768               if (change
5769                   && (LOAD_EXTEND_OP (TYPE_MODE (TREE_TYPE (and0)))
5770                       == ZERO_EXTEND))
5771                 {
5772                   tree uns = lang_hooks.types.unsigned_type (TREE_TYPE (and0));
5773                   and0 = fold_convert (uns, and0);
5774                   and1 = fold_convert (uns, and1);
5775                 }
5776 #endif
5777             }
5778           if (change)
5779             return fold (build (BIT_AND_EXPR, type,
5780                                 fold_convert (type, and0),
5781                                 fold_convert (type, and1)));
5782         }
5783
5784       tem = fold_convert_const (code, type, arg0);
5785       return tem ? tem : t;
5786
5787     case VIEW_CONVERT_EXPR:
5788       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == VIEW_CONVERT_EXPR)
5789         return build1 (VIEW_CONVERT_EXPR, type,
5790                        TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0));
5791       return t;
5792
5793     case COMPONENT_REF:
5794       if (TREE_CODE (arg0) == CONSTRUCTOR
5795           && ! type_contains_placeholder_p (TREE_TYPE (arg0)))
5796         {
5797           tree m = purpose_member (arg1, CONSTRUCTOR_ELTS (arg0));
5798           if (m)
5799             return TREE_VALUE (m);
5800         }
5801       return t;
5802
5803     case RANGE_EXPR:
5804       if (TREE_CONSTANT (t) != wins)
5805         {
5806           tem = copy_node (t);
5807           TREE_CONSTANT (tem) = wins;
5808           return tem;
5809         }
5810       return t;
5811
5812     case NEGATE_EXPR:
5813       if (negate_expr_p (arg0))
5814         return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
5815       return t;
5816
5817     case ABS_EXPR:
5818       if (wins
5819           && (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST || TREE_CODE (arg0) == REAL_CST))
5820         return fold_abs_const (arg0, type);
5821       else if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR)
5822         return fold (build1 (ABS_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0)));
5823       /* Convert fabs((double)float) into (double)fabsf(float).  */
5824       else if (TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR
5825                && TREE_CODE (type) == REAL_TYPE)
5826         {
5827           tree targ0 = strip_float_extensions (arg0);
5828           if (targ0 != arg0)
5829             return fold_convert (type, fold (build1 (ABS_EXPR,
5830                                                      TREE_TYPE (targ0),
5831                                                      targ0)));
5832         }
5833       else if (tree_expr_nonnegative_p (arg0))
5834         return arg0;
5835       return t;
5836
5837     case CONJ_EXPR:
5838       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
5839         return fold_convert (type, arg0);
5840       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
5841         return build (COMPLEX_EXPR, type,
5842                       TREE_OPERAND (arg0, 0),
5843                       negate_expr (TREE_OPERAND (arg0, 1)));
5844       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
5845         return build_complex (type, TREE_REALPART (arg0),
5846                               negate_expr (TREE_IMAGPART (arg0)));
5847       else if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
5848         return fold (build (TREE_CODE (arg0), type,
5849                             fold (build1 (CONJ_EXPR, type,
5850                                           TREE_OPERAND (arg0, 0))),
5851                             fold (build1 (CONJ_EXPR,
5852                                           type, TREE_OPERAND (arg0, 1)))));
5853       else if (TREE_CODE (arg0) == CONJ_EXPR)
5854         return TREE_OPERAND (arg0, 0);
5855       return t;
5856
5857     case BIT_NOT_EXPR:
5858       if (wins)
5859         {
5860           tem = build_int_2 (~ TREE_INT_CST_LOW (arg0),
5861                              ~ TREE_INT_CST_HIGH (arg0));
5862           TREE_TYPE (tem) = type;
5863           force_fit_type (tem, 0);
5864           TREE_OVERFLOW (tem) = TREE_OVERFLOW (arg0);
5865           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem) = TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0);
5866           return tem;
5867         }
5868       else if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR)
5869         return TREE_OPERAND (arg0, 0);
5870       return t;
5871
5872     case PLUS_EXPR:
5873       /* A + (-B) -> A - B */
5874       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR)
5875         return fold (build (MINUS_EXPR, type, arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0)));
5876       /* (-A) + B -> B - A */
5877       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
5878           && reorder_operands_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1))
5879         return fold (build (MINUS_EXPR, type, arg1, TREE_OPERAND (arg0, 0)));
5880       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
5881         {
5882           if (integer_zerop (arg1))
5883             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
5884
5885           /* If we are adding two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
5886              with a constant, and the two constants have no bits in common,
5887              we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
5888              simplifications.  */
5889           if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
5890               && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
5891               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
5892               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == INTEGER_CST
5893               && integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR,
5894                                              TREE_OPERAND (arg0, 1),
5895                                              TREE_OPERAND (arg1, 1), 0)))
5896             {
5897               code = BIT_IOR_EXPR;
5898               goto bit_ior;
5899             }
5900
5901           /* Reassociate (plus (plus (mult) (foo)) (mult)) as
5902              (plus (plus (mult) (mult)) (foo)) so that we can
5903              take advantage of the factoring cases below.  */
5904           if ((TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
5905                && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
5906               || (TREE_CODE (arg1) == PLUS_EXPR
5907                   && TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR))
5908             {
5909               tree parg0, parg1, parg, marg;
5910
5911               if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR)
5912                 parg = arg0, marg = arg1;
5913               else
5914                 parg = arg1, marg = arg0;
5915               parg0 = TREE_OPERAND (parg, 0);
5916               parg1 = TREE_OPERAND (parg, 1);
5917               STRIP_NOPS (parg0);
5918               STRIP_NOPS (parg1);
5919
5920               if (TREE_CODE (parg0) == MULT_EXPR
5921                   && TREE_CODE (parg1) != MULT_EXPR)
5922                 return fold (build (PLUS_EXPR, type,
5923                                     fold (build (PLUS_EXPR, type,
5924                                                  fold_convert (type, parg0),
5925                                                  fold_convert (type, marg))),
5926                                     fold_convert (type, parg1)));
5927               if (TREE_CODE (parg0) != MULT_EXPR
5928                   && TREE_CODE (parg1) == MULT_EXPR)
5929                 return fold (build (PLUS_EXPR, type,
5930                                     fold (build (PLUS_EXPR, type,
5931                                                  fold_convert (type, parg1),
5932                                                  fold_convert (type, marg))),
5933                                     fold_convert (type, parg0)));
5934             }
5935
5936           if (TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR)
5937             {
5938               tree arg00, arg01, arg10, arg11;
5939               tree alt0 = NULL_TREE, alt1 = NULL_TREE, same;
5940
5941               /* (A * C) + (B * C) -> (A+B) * C.
5942                  We are most concerned about the case where C is a constant,
5943                  but other combinations show up during loop reduction.  Since
5944                  it is not difficult, try all four possibilities.  */
5945
5946               arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
5947               arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
5948               arg10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
5949               arg11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
5950               same = NULL_TREE;
5951
5952               if (operand_equal_p (arg01, arg11, 0))
5953                 same = arg01, alt0 = arg00, alt1 = arg10;
5954               else if (operand_equal_p (arg00, arg10, 0))
5955                 same = arg00, alt0 = arg01, alt1 = arg11;
5956               else if (operand_equal_p (arg00, arg11, 0))
5957                 same = arg00, alt0 = arg01, alt1 = arg10;
5958               else if (operand_equal_p (arg01, arg10, 0))
5959                 same = arg01, alt0 = arg00, alt1 = arg11;
5960
5961               /* No identical multiplicands; see if we can find a common
5962                  power-of-two factor in non-power-of-two multiplies.  This
5963                  can help in multi-dimensional array access.  */
5964               else if (TREE_CODE (arg01) == INTEGER_CST
5965                        && TREE_CODE (arg11) == INTEGER_CST
5966                        && TREE_INT_CST_HIGH (arg01) == 0
5967                        && TREE_INT_CST_HIGH (arg11) == 0)
5968                 {
5969                   HOST_WIDE_INT int01, int11, tmp;
5970                   int01 = TREE_INT_CST_LOW (arg01);
5971                   int11 = TREE_INT_CST_LOW (arg11);
5972
5973                   /* Move min of absolute values to int11.  */
5974                   if ((int01 >= 0 ? int01 : -int01)
5975                       < (int11 >= 0 ? int11 : -int11))
5976                     {
5977                       tmp = int01, int01 = int11, int11 = tmp;
5978                       alt0 = arg00, arg00 = arg10, arg10 = alt0;
5979                       alt0 = arg01, arg01 = arg11, arg11 = alt0;
5980                     }
5981
5982                   if (exact_log2 (int11) > 0 && int01 % int11 == 0)
5983                     {
5984                       alt0 = fold (build (MULT_EXPR, type, arg00,
5985                                           build_int_2 (int01 / int11, 0)));
5986                       alt1 = arg10;
5987                       same = arg11;
5988                     }
5989                 }
5990
5991               if (same)
5992                 return fold (build (MULT_EXPR, type,
5993                                     fold (build (PLUS_EXPR, type, alt0, alt1)),
5994                                     same));
5995             }
5996         }
5997       else
5998         {
5999           /* See if ARG1 is zero and X + ARG1 reduces to X.  */
6000           if (fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg0), arg1, 0))
6001             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
6002
6003           /* Likewise if the operands are reversed.  */
6004           if (fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg1), arg0, 0))
6005             return non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
6006
6007           /* Convert x+x into x*2.0.  */
6008           if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0)
6009               && SCALAR_FLOAT_TYPE_P (type))
6010             return fold (build (MULT_EXPR, type, arg0,
6011                                 build_real (type, dconst2)));
6012
6013           /* Convert x*c+x into x*(c+1).  */
6014           if (flag_unsafe_math_optimizations
6015               && TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR
6016               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
6017               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg0, 1))
6018               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1, 0))
6019             {
6020               REAL_VALUE_TYPE c;
6021
6022               c = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg0, 1));
6023               real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
6024               return fold (build (MULT_EXPR, type, arg1,
6025                                   build_real (type, c)));
6026             }
6027
6028           /* Convert x+x*c into x*(c+1).  */
6029           if (flag_unsafe_math_optimizations
6030               && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
6031               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == REAL_CST
6032               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg1, 1))
6033               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg1, 0), arg0, 0))
6034             {
6035               REAL_VALUE_TYPE c;
6036
6037               c = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg1, 1));
6038               real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
6039               return fold (build (MULT_EXPR, type, arg0,
6040                                   build_real (type, c)));
6041             }
6042
6043           /* Convert x*c1+x*c2 into x*(c1+c2).  */
6044           if (flag_unsafe_math_optimizations
6045               && TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR
6046               && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
6047               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
6048               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg0, 1))
6049               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == REAL_CST
6050               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (TREE_OPERAND (arg1, 1))
6051               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
6052                                   TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
6053             {
6054               REAL_VALUE_TYPE c1, c2;
6055
6056               c1 = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg0, 1));
6057               c2 = TREE_REAL_CST (TREE_OPERAND (arg1, 1));
6058               real_arithmetic (&c1, PLUS_EXPR, &c1, &c2);
6059               return fold (build (MULT_EXPR, type,
6060                                   TREE_OPERAND (arg0, 0),
6061                                   build_real (type, c1)));
6062             }
6063           /* Convert a + (b*c + d*e) into (a + b*c) + d*e */
6064           if (flag_unsafe_math_optimizations
6065               && TREE_CODE (arg1) == PLUS_EXPR
6066               && TREE_CODE (arg0) != MULT_EXPR)
6067             {
6068               tree tree10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
6069               tree tree11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
6070               if (TREE_CODE (tree11) == MULT_EXPR
6071                   && TREE_CODE (tree10) == MULT_EXPR)
6072                 {
6073                   tree tree0;
6074                   tree0 = fold (build (PLUS_EXPR, type, arg0, tree10));
6075                   return fold (build (PLUS_EXPR, type, tree0, tree11));
6076                 }
6077             }
6078           /* Convert (b*c + d*e) + a into b*c + (d*e +a) */
6079           if (flag_unsafe_math_optimizations
6080               && TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
6081               && TREE_CODE (arg1) != MULT_EXPR)
6082             {
6083               tree tree00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
6084               tree tree01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
6085               if (TREE_CODE (tree01) == MULT_EXPR
6086                   && TREE_CODE (tree00) == MULT_EXPR)
6087                 {
6088                   tree tree0;
6089                   tree0 = fold (build (PLUS_EXPR, type, tree01, arg1));
6090                   return fold (build (PLUS_EXPR, type, tree00, tree0));
6091                 }
6092             }
6093         }
6094
6095      bit_rotate:
6096       /* (A << C1) + (A >> C2) if A is unsigned and C1+C2 is the size of A
6097          is a rotate of A by C1 bits.  */
6098       /* (A << B) + (A >> (Z - B)) if A is unsigned and Z is the size of A
6099          is a rotate of A by B bits.  */
6100       {
6101         enum tree_code code0, code1;
6102         code0 = TREE_CODE (arg0);
6103         code1 = TREE_CODE (arg1);
6104         if (((code0 == RSHIFT_EXPR && code1 == LSHIFT_EXPR)
6105              || (code1 == RSHIFT_EXPR && code0 == LSHIFT_EXPR))
6106             && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
6107                                 TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)
6108             && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0))))
6109           {
6110             tree tree01, tree11;
6111             enum tree_code code01, code11;
6112
6113             tree01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
6114             tree11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
6115             STRIP_NOPS (tree01);
6116             STRIP_NOPS (tree11);
6117             code01 = TREE_CODE (tree01);
6118             code11 = TREE_CODE (tree11);
6119             if (code01 == INTEGER_CST
6120                 && code11 == INTEGER_CST
6121                 && TREE_INT_CST_HIGH (tree01) == 0
6122                 && TREE_INT_CST_HIGH (tree11) == 0
6123                 && ((TREE_INT_CST_LOW (tree01) + TREE_INT_CST_LOW (tree11))
6124                     == TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0)))))
6125               return build (LROTATE_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
6126                             code0 == LSHIFT_EXPR ? tree01 : tree11);
6127             else if (code11 == MINUS_EXPR)
6128               {
6129                 tree tree110, tree111;
6130                 tree110 = TREE_OPERAND (tree11, 0);
6131                 tree111 = TREE_OPERAND (tree11, 1);
6132                 STRIP_NOPS (tree110);
6133                 STRIP_NOPS (tree111);
6134                 if (TREE_CODE (tree110) == INTEGER_CST
6135                     && 0 == compare_tree_int (tree110,
6136                                               TYPE_PRECISION
6137                                               (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
6138                                                           (arg0, 0))))
6139                     && operand_equal_p (tree01, tree111, 0))
6140                   return build ((code0 == LSHIFT_EXPR
6141                                  ? LROTATE_EXPR
6142                                  : RROTATE_EXPR),
6143                                 type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tree01);
6144               }
6145             else if (code01 == MINUS_EXPR)
6146               {
6147                 tree tree010, tree011;
6148                 tree010 = TREE_OPERAND (tree01, 0);
6149                 tree011 = TREE_OPERAND (tree01, 1);
6150                 STRIP_NOPS (tree010);
6151                 STRIP_NOPS (tree011);
6152                 if (TREE_CODE (tree010) == INTEGER_CST
6153                     && 0 == compare_tree_int (tree010,
6154                                               TYPE_PRECISION
6155                                               (TREE_TYPE (TREE_OPERAND
6156                                                           (arg0, 0))))
6157                     && operand_equal_p (tree11, tree011, 0))
6158                   return build ((code0 != LSHIFT_EXPR
6159                                  ? LROTATE_EXPR
6160                                  : RROTATE_EXPR),
6161                                 type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tree11);
6162               }
6163           }
6164       }
6165
6166     associate:
6167       /* In most languages, can't associate operations on floats through
6168          parentheses.  Rather than remember where the parentheses were, we
6169          don't associate floats at all, unless the user has specified
6170          -funsafe-math-optimizations.  */
6171
6172       if (! wins
6173           && (! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations))
6174         {
6175           tree var0, con0, lit0, minus_lit0;
6176           tree var1, con1, lit1, minus_lit1;
6177
6178           /* Split both trees into variables, constants, and literals.  Then
6179              associate each group together, the constants with literals,
6180              then the result with variables.  This increases the chances of
6181              literals being recombined later and of generating relocatable
6182              expressions for the sum of a constant and literal.  */
6183           var0 = split_tree (arg0, code, &con0, &lit0, &minus_lit0, 0);
6184           var1 = split_tree (arg1, code, &con1, &lit1, &minus_lit1,
6185                              code == MINUS_EXPR);
6186
6187           /* Only do something if we found more than two objects.  Otherwise,
6188              nothing has changed and we risk infinite recursion.  */
6189           if (2 < ((var0 != 0) + (var1 != 0)
6190                    + (con0 != 0) + (con1 != 0)
6191                    + (lit0 != 0) + (lit1 != 0)
6192                    + (minus_lit0 != 0) + (minus_lit1 != 0)))
6193             {
6194               /* Recombine MINUS_EXPR operands by using PLUS_EXPR.  */
6195               if (code == MINUS_EXPR)
6196                 code = PLUS_EXPR;
6197
6198               var0 = associate_trees (var0, var1, code, type);
6199               con0 = associate_trees (con0, con1, code, type);
6200               lit0 = associate_trees (lit0, lit1, code, type);
6201               minus_lit0 = associate_trees (minus_lit0, minus_lit1, code, type);
6202
6203               /* Preserve the MINUS_EXPR if the negative part of the literal is
6204                  greater than the positive part.  Otherwise, the multiplicative
6205                  folding code (i.e extract_muldiv) may be fooled in case
6206                  unsigned constants are subtracted, like in the following
6207                  example: ((X*2 + 4) - 8U)/2.  */
6208               if (minus_lit0 && lit0)
6209                 {
6210                   if (TREE_CODE (lit0) == INTEGER_CST
6211                       && TREE_CODE (minus_lit0) == INTEGER_CST
6212                       && tree_int_cst_lt (lit0, minus_lit0))
6213                     {
6214                       minus_lit0 = associate_trees (minus_lit0, lit0,
6215                                                     MINUS_EXPR, type);
6216                       lit0 = 0;
6217                     }
6218                   else
6219                     {
6220                       lit0 = associate_trees (lit0, minus_lit0,
6221                                               MINUS_EXPR, type);
6222                       minus_lit0 = 0;
6223                     }
6224                 }
6225               if (minus_lit0)
6226                 {
6227                   if (con0 == 0)
6228                     return fold_convert (type,
6229                                          associate_trees (var0, minus_lit0,
6230                                                           MINUS_EXPR, type));
6231                   else
6232                     {
6233                       con0 = associate_trees (con0, minus_lit0,
6234                                               MINUS_EXPR, type);
6235                       return fold_convert (type,
6236                                            associate_trees (var0, con0,
6237                                                             PLUS_EXPR, type));
6238                     }
6239                 }
6240
6241               con0 = associate_trees (con0, lit0, code, type);
6242               return fold_convert (type, associate_trees (var0, con0,
6243                                                           code, type));
6244             }
6245         }
6246
6247     binary:
6248       if (wins)
6249         t1 = const_binop (code, arg0, arg1, 0);
6250       if (t1 != NULL_TREE)
6251         {
6252           /* The return value should always have
6253              the same type as the original expression.  */
6254           if (TREE_TYPE (t1) != type)
6255             t1 = fold_convert (type, t1);
6256
6257           return t1;
6258         }
6259       return t;
6260
6261     case MINUS_EXPR:
6262       /* A - (-B) -> A + B */
6263       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR)
6264         return fold (build (PLUS_EXPR, type, arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0)));
6265       /* (-A) - B -> (-B) - A  where B is easily negated and we can swap.  */
6266       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
6267           && (FLOAT_TYPE_P (type)
6268               || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && flag_wrapv && !flag_trapv))
6269           && negate_expr_p (arg1)
6270           && reorder_operands_p (arg0, arg1))
6271         return fold (build (MINUS_EXPR, type, negate_expr (arg1),
6272                             TREE_OPERAND (arg0, 0)));
6273
6274       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
6275         {
6276           if (! wins && integer_zerop (arg0))
6277             return negate_expr (fold_convert (type, arg1));
6278           if (integer_zerop (arg1))
6279             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
6280
6281           /* Fold A - (A & B) into ~B & A.  */
6282           if (!TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
6283               && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR)
6284             {
6285               if (operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
6286                 return fold (build (BIT_AND_EXPR, type,
6287                                     fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
6288                                                   TREE_OPERAND (arg1, 0))),
6289                                     arg0));
6290               if (operand_equal_p (arg0, TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
6291                 return fold (build (BIT_AND_EXPR, type,
6292                                     fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
6293                                                   TREE_OPERAND (arg1, 1))),
6294                                     arg0));
6295             }
6296
6297           /* Fold (A & ~B) - (A & B) into (A ^ B) - B, where B is
6298              any power of 2 minus 1.  */
6299           if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
6300               && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
6301               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
6302                                   TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
6303             {
6304               tree mask0 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
6305               tree mask1 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
6306               tree tem = fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, type, mask0));
6307
6308               if (operand_equal_p (tem, mask1, 0))
6309                 {
6310                   tem = fold (build (BIT_XOR_EXPR, type,
6311                                      TREE_OPERAND (arg0, 0), mask1));
6312                   return fold (build (MINUS_EXPR, type, tem, mask1));
6313                 }
6314             }
6315         }
6316
6317       /* See if ARG1 is zero and X - ARG1 reduces to X.  */
6318       else if (fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg0), arg1, 1))
6319         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
6320
6321       /* (ARG0 - ARG1) is the same as (-ARG1 + ARG0).  So check whether
6322          ARG0 is zero and X + ARG0 reduces to X, since that would mean
6323          (-ARG1 + ARG0) reduces to -ARG1.  */
6324       else if (!wins && fold_real_zero_addition_p (TREE_TYPE (arg1), arg0, 0))
6325         return negate_expr (fold_convert (type, arg1));
6326
6327       /* Fold &x - &x.  This can happen from &x.foo - &x.
6328          This is unsafe for certain floats even in non-IEEE formats.
6329          In IEEE, it is unsafe because it does wrong for NaNs.
6330          Also note that operand_equal_p is always false if an operand
6331          is volatile.  */
6332
6333       if ((! FLOAT_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations)
6334           && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
6335         return fold_convert (type, integer_zero_node);
6336
6337       /* A - B -> A + (-B) if B is easily negatable.  */
6338       if (!wins && negate_expr_p (arg1)
6339           && (FLOAT_TYPE_P (type)
6340               || (INTEGRAL_TYPE_P (type) && flag_wrapv && !flag_trapv)))
6341         return fold (build (PLUS_EXPR, type, arg0, negate_expr (arg1)));
6342
6343       if (TREE_CODE (arg0) == MULT_EXPR
6344           && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
6345           && (INTEGRAL_TYPE_P (type) || flag_unsafe_math_optimizations))
6346         {
6347           /* (A * C) - (B * C) -> (A-B) * C.  */
6348           if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
6349                                TREE_OPERAND (arg1, 1), 0))
6350             return fold (build (MULT_EXPR, type,
6351                                 fold (build (MINUS_EXPR, type,
6352                                              TREE_OPERAND (arg0, 0),
6353                                              TREE_OPERAND (arg1, 0))),
6354                                 TREE_OPERAND (arg0, 1)));
6355           /* (A * C1) - (A * C2) -> A * (C1-C2).  */
6356           if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
6357                                TREE_OPERAND (arg1, 0), 0))
6358             return fold (build (MULT_EXPR, type,
6359                                 TREE_OPERAND (arg0, 0),
6360                                 fold (build (MINUS_EXPR, type,
6361                                              TREE_OPERAND (arg0, 1),
6362                                              TREE_OPERAND (arg1, 1)))));
6363         }
6364
6365       goto associate;
6366
6367     case MULT_EXPR:
6368       /* (-A) * (-B) -> A * B  */
6369       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg1))
6370         return fold (build (MULT_EXPR, type,
6371                             TREE_OPERAND (arg0, 0),
6372                             negate_expr (arg1)));
6373       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg0))
6374         return fold (build (MULT_EXPR, type,
6375                             negate_expr (arg0),
6376                             TREE_OPERAND (arg1, 0)));
6377
6378       if (! FLOAT_TYPE_P (type))
6379         {
6380           if (integer_zerop (arg1))
6381             return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
6382           if (integer_onep (arg1))
6383             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
6384
6385           /* (a * (1 << b)) is (a << b)  */
6386           if (TREE_CODE (arg1) == LSHIFT_EXPR
6387               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
6388             return fold (build (LSHIFT_EXPR, type, arg0,
6389                                 TREE_OPERAND (arg1, 1)));
6390           if (TREE_CODE (arg0) == LSHIFT_EXPR
6391               && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 0)))
6392             return fold (build (LSHIFT_EXPR, type, arg1,
6393                                 TREE_OPERAND (arg0, 1)));
6394
6395           if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
6396               && 0 != (tem = extract_muldiv (TREE_OPERAND (t, 0),
6397                                              fold_convert (type, arg1),
6398                                              code, NULL_TREE)))
6399             return fold_convert (type, tem);
6400
6401         }
6402       else
6403         {
6404           /* Maybe fold x * 0 to 0.  The expressions aren't the same
6405              when x is NaN, since x * 0 is also NaN.  Nor are they the
6406              same in modes with signed zeros, since multiplying a
6407              negative value by 0 gives -0, not +0.  */
6408           if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
6409               && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
6410               && real_zerop (arg1))
6411             return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
6412           /* In IEEE floating point, x*1 is not equivalent to x for snans.  */
6413           if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
6414               && real_onep (arg1))
6415             return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
6416
6417           /* Transform x * -1.0 into -x.  */
6418           if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
6419               && real_minus_onep (arg1))
6420             return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
6421
6422           /* Convert (C1/X)*C2 into (C1*C2)/X.  */
6423           if (flag_unsafe_math_optimizations
6424               && TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR
6425               && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
6426               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == REAL_CST)
6427             {
6428               tree tem = const_binop (MULT_EXPR, TREE_OPERAND (arg0, 0),
6429                                       arg1, 0);
6430               if (tem)
6431                 return fold (build (RDIV_EXPR, type, tem,
6432                                     TREE_OPERAND (arg0, 1)));
6433             }
6434
6435           if (flag_unsafe_math_optimizations)
6436             {
6437               enum built_in_function fcode0 = builtin_mathfn_code (arg0);
6438               enum built_in_function fcode1 = builtin_mathfn_code (arg1);
6439
6440               /* Optimizations of root(...)*root(...).  */
6441               if (fcode0 == fcode1 && BUILTIN_ROOT_P (fcode0))
6442                 {
6443                   tree rootfn, arg, arglist;
6444                   tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
6445                   tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
6446
6447                   /* Optimize sqrt(x)*sqrt(x) as x.  */
6448                   if (BUILTIN_SQRT_P (fcode0)
6449                       && operand_equal_p (arg00, arg10, 0)
6450                       && ! HONOR_SNANS (TYPE_MODE (type)))
6451                     return arg00;
6452
6453                   /* Optimize root(x)*root(y) as root(x*y).  */
6454                   rootfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
6455                   arg = fold (build (MULT_EXPR, type, arg00, arg10));
6456                   arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
6457                   return build_function_call_expr (rootfn, arglist);
6458                 }
6459
6460               /* Optimize expN(x)*expN(y) as expN(x+y).  */
6461               if (fcode0 == fcode1 && BUILTIN_EXPONENT_P (fcode0))
6462                 {
6463                   tree expfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
6464                   tree arg = build (PLUS_EXPR, type,
6465                                     TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
6466                                     TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)));
6467                   tree arglist = build_tree_list (NULL_TREE, fold (arg));
6468                   return build_function_call_expr (expfn, arglist);
6469                 }
6470
6471               /* Optimizations of pow(...)*pow(...).  */
6472               if ((fcode0 == BUILT_IN_POW && fcode1 == BUILT_IN_POW)
6473                   || (fcode0 == BUILT_IN_POWF && fcode1 == BUILT_IN_POWF)
6474                   || (fcode0 == BUILT_IN_POWL && fcode1 == BUILT_IN_POWL))
6475                 {
6476                   tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
6477                   tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg0,
6478                                                                      1)));
6479                   tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
6480                   tree arg11 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg1,
6481                                                                      1)));
6482
6483                   /* Optimize pow(x,y)*pow(z,y) as pow(x*z,y).  */
6484                   if (operand_equal_p (arg01, arg11, 0))
6485                     {
6486                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
6487                       tree arg = build (MULT_EXPR, type, arg00, arg10);
6488                       tree arglist = tree_cons (NULL_TREE, fold (arg),
6489                                                 build_tree_list (NULL_TREE,
6490                                                                  arg01));
6491                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
6492                     }
6493
6494                   /* Optimize pow(x,y)*pow(x,z) as pow(x,y+z).  */
6495                   if (operand_equal_p (arg00, arg10, 0))
6496                     {
6497                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
6498                       tree arg = fold (build (PLUS_EXPR, type, arg01, arg11));
6499                       tree arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg00,
6500                                                 build_tree_list (NULL_TREE,
6501                                                                  arg));
6502                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
6503                     }
6504                 }
6505
6506               /* Optimize tan(x)*cos(x) as sin(x).  */
6507               if (((fcode0 == BUILT_IN_TAN && fcode1 == BUILT_IN_COS)
6508                    || (fcode0 == BUILT_IN_TANF && fcode1 == BUILT_IN_COSF)
6509                    || (fcode0 == BUILT_IN_TANL && fcode1 == BUILT_IN_COSL)
6510                    || (fcode0 == BUILT_IN_COS && fcode1 == BUILT_IN_TAN)
6511                    || (fcode0 == BUILT_IN_COSF && fcode1 == BUILT_IN_TANF)
6512                    || (fcode0 == BUILT_IN_COSL && fcode1 == BUILT_IN_TANL))
6513                   && operand_equal_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
6514                                       TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)), 0))
6515                 {
6516                   tree sinfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_SIN);
6517
6518                   if (sinfn != NULL_TREE)
6519                     return build_function_call_expr (sinfn,
6520                                                      TREE_OPERAND (arg0, 1));
6521                 }
6522
6523               /* Optimize x*pow(x,c) as pow(x,c+1).  */
6524               if (fcode1 == BUILT_IN_POW
6525                   || fcode1 == BUILT_IN_POWF
6526                   || fcode1 == BUILT_IN_POWL)
6527                 {
6528                   tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
6529                   tree arg11 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg1,
6530                                                                      1)));
6531                   if (TREE_CODE (arg11) == REAL_CST
6532                       && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg11)
6533                       && operand_equal_p (arg0, arg10, 0))
6534                     {
6535                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
6536                       REAL_VALUE_TYPE c;
6537                       tree arg, arglist;
6538
6539                       c = TREE_REAL_CST (arg11);
6540                       real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
6541                       arg = build_real (type, c);
6542                       arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
6543                       arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg0, arglist);
6544                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
6545                     }
6546                 }
6547
6548               /* Optimize pow(x,c)*x as pow(x,c+1).  */
6549               if (fcode0 == BUILT_IN_POW
6550                   || fcode0 == BUILT_IN_POWF
6551                   || fcode0 == BUILT_IN_POWL)
6552                 {
6553                   tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
6554                   tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg0,
6555                                                                      1)));
6556                   if (TREE_CODE (arg01) == REAL_CST
6557                       && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg01)
6558                       && operand_equal_p (arg1, arg00, 0))
6559                     {
6560                       tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
6561                       REAL_VALUE_TYPE c;
6562                       tree arg, arglist;
6563
6564                       c = TREE_REAL_CST (arg01);
6565                       real_arithmetic (&c, PLUS_EXPR, &c, &dconst1);
6566                       arg = build_real (type, c);
6567                       arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
6568                       arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg1, arglist);
6569                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
6570                     }
6571                 }
6572
6573               /* Optimize x*x as pow(x,2.0), which is expanded as x*x.  */
6574               if (! optimize_size
6575                   && operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
6576                 {
6577                   tree powfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_POW);
6578
6579                   if (powfn)
6580                     {
6581                       tree arg = build_real (type, dconst2);
6582                       tree arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
6583                       arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg0, arglist);
6584                       return build_function_call_expr (powfn, arglist);
6585                     }
6586                 }
6587             }
6588         }
6589       goto associate;
6590
6591     case BIT_IOR_EXPR:
6592     bit_ior:
6593       if (integer_all_onesp (arg1))
6594         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
6595       if (integer_zerop (arg1))
6596         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
6597       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
6598         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
6599       t1 = distribute_bit_expr (code, type, arg0, arg1);
6600       if (t1 != NULL_TREE)
6601         return t1;
6602
6603       /* Convert (or (not arg0) (not arg1)) to (not (and (arg0) (arg1))).
6604
6605          This results in more efficient code for machines without a NAND
6606          instruction.  Combine will canonicalize to the first form
6607          which will allow use of NAND instructions provided by the
6608          backend if they exist.  */
6609       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
6610           && TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR)
6611         {
6612           return fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
6613                                build (BIT_AND_EXPR, type,
6614                                       TREE_OPERAND (arg0, 0),
6615                                       TREE_OPERAND (arg1, 0))));
6616         }
6617
6618       /* See if this can be simplified into a rotate first.  If that
6619          is unsuccessful continue in the association code.  */
6620       goto bit_rotate;
6621
6622     case BIT_XOR_EXPR:
6623       if (integer_zerop (arg1))
6624         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
6625       if (integer_all_onesp (arg1))
6626         return fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, type, arg0));
6627       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
6628         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
6629
6630       /* If we are XORing two BIT_AND_EXPR's, both of which are and'ing
6631          with a constant, and the two constants have no bits in common,
6632          we should treat this as a BIT_IOR_EXPR since this may produce more
6633          simplifications.  */
6634       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
6635           && TREE_CODE (arg1) == BIT_AND_EXPR
6636           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
6637           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == INTEGER_CST
6638           && integer_zerop (const_binop (BIT_AND_EXPR,
6639                                          TREE_OPERAND (arg0, 1),
6640                                          TREE_OPERAND (arg1, 1), 0)))
6641         {
6642           code = BIT_IOR_EXPR;
6643           goto bit_ior;
6644         }
6645
6646       /* See if this can be simplified into a rotate first.  If that
6647          is unsuccessful continue in the association code.  */
6648       goto bit_rotate;
6649
6650     case BIT_AND_EXPR:
6651       if (integer_all_onesp (arg1))
6652         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
6653       if (integer_zerop (arg1))
6654         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
6655       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
6656         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
6657       t1 = distribute_bit_expr (code, type, arg0, arg1);
6658       if (t1 != NULL_TREE)
6659         return t1;
6660       /* Simplify ((int)c & 0377) into (int)c, if c is unsigned char.  */
6661       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR
6662           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0))))
6663         {
6664           unsigned int prec
6665             = TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0)));
6666
6667           if (prec < BITS_PER_WORD && prec < HOST_BITS_PER_WIDE_INT
6668               && (~TREE_INT_CST_LOW (arg1)
6669                   & (((HOST_WIDE_INT) 1 << prec) - 1)) == 0)
6670             return fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 0));
6671         }
6672
6673       /* Convert (and (not arg0) (not arg1)) to (not (or (arg0) (arg1))).
6674
6675          This results in more efficient code for machines without a NOR
6676          instruction.  Combine will canonicalize to the first form
6677          which will allow use of NOR instructions provided by the
6678          backend if they exist.  */
6679       if (TREE_CODE (arg0) == BIT_NOT_EXPR
6680           && TREE_CODE (arg1) == BIT_NOT_EXPR)
6681         {
6682           return fold (build1 (BIT_NOT_EXPR, type,
6683                                build (BIT_IOR_EXPR, type,
6684                                       TREE_OPERAND (arg0, 0),
6685                                       TREE_OPERAND (arg1, 0))));
6686         }
6687
6688       goto associate;
6689
6690     case RDIV_EXPR:
6691       /* Don't touch a floating-point divide by zero unless the mode
6692          of the constant can represent infinity.  */
6693       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
6694           && !MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)))
6695           && real_zerop (arg1))
6696         return t;
6697
6698       /* (-A) / (-B) -> A / B  */
6699       if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg1))
6700         return fold (build (RDIV_EXPR, type,
6701                             TREE_OPERAND (arg0, 0),
6702                             negate_expr (arg1)));
6703       if (TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR && negate_expr_p (arg0))
6704         return fold (build (RDIV_EXPR, type,
6705                             negate_expr (arg0),
6706                             TREE_OPERAND (arg1, 0)));
6707
6708       /* In IEEE floating point, x/1 is not equivalent to x for snans.  */
6709       if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
6710           && real_onep (arg1))
6711         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
6712
6713       /* In IEEE floating point, x/-1 is not equivalent to -x for snans.  */
6714       if (!HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0)))
6715           && real_minus_onep (arg1))
6716         return non_lvalue (fold_convert (type, negate_expr (arg0)));
6717
6718       /* If ARG1 is a constant, we can convert this to a multiply by the
6719          reciprocal.  This does not have the same rounding properties,
6720          so only do this if -funsafe-math-optimizations.  We can actually
6721          always safely do it if ARG1 is a power of two, but it's hard to
6722          tell if it is or not in a portable manner.  */
6723       if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
6724         {
6725           if (flag_unsafe_math_optimizations
6726               && 0 != (tem = const_binop (code, build_real (type, dconst1),
6727                                           arg1, 0)))
6728             return fold (build (MULT_EXPR, type, arg0, tem));
6729           /* Find the reciprocal if optimizing and the result is exact.  */
6730           if (optimize)
6731             {
6732               REAL_VALUE_TYPE r;
6733               r = TREE_REAL_CST (arg1);
6734               if (exact_real_inverse (TYPE_MODE(TREE_TYPE(arg0)), &r))
6735                 {
6736                   tem = build_real (type, r);
6737                   return fold (build (MULT_EXPR, type, arg0, tem));
6738                 }
6739             }
6740         }
6741       /* Convert A/B/C to A/(B*C).  */
6742       if (flag_unsafe_math_optimizations
6743           && TREE_CODE (arg0) == RDIV_EXPR)
6744         return fold (build (RDIV_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
6745                             fold (build (MULT_EXPR, type,
6746                                          TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1))));
6747
6748       /* Convert A/(B/C) to (A/B)*C.  */
6749       if (flag_unsafe_math_optimizations
6750           && TREE_CODE (arg1) == RDIV_EXPR)
6751         return fold (build (MULT_EXPR, type,
6752                             fold (build (RDIV_EXPR, type, arg0,
6753                                          TREE_OPERAND (arg1, 0))),
6754                             TREE_OPERAND (arg1, 1)));
6755
6756       /* Convert C1/(X*C2) into (C1/C2)/X.  */
6757       if (flag_unsafe_math_optimizations
6758           && TREE_CODE (arg1) == MULT_EXPR
6759           && TREE_CODE (arg0) == REAL_CST
6760           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 1)) == REAL_CST)
6761         {
6762           tree tem = const_binop (RDIV_EXPR, arg0,
6763                                   TREE_OPERAND (arg1, 1), 0);
6764           if (tem)
6765             return fold (build (RDIV_EXPR, type, tem,
6766                                 TREE_OPERAND (arg1, 0)));
6767         }
6768
6769       if (flag_unsafe_math_optimizations)
6770         {
6771           enum built_in_function fcode = builtin_mathfn_code (arg1);
6772           /* Optimize x/expN(y) into x*expN(-y).  */
6773           if (BUILTIN_EXPONENT_P (fcode))
6774             {
6775               tree expfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
6776               tree arg = negate_expr (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)));
6777               tree arglist = build_tree_list (NULL_TREE,
6778                                               fold_convert (type, arg));
6779               arg1 = build_function_call_expr (expfn, arglist);
6780               return fold (build (MULT_EXPR, type, arg0, arg1));
6781             }
6782
6783           /* Optimize x/pow(y,z) into x*pow(y,-z).  */
6784           if (fcode == BUILT_IN_POW
6785               || fcode == BUILT_IN_POWF
6786               || fcode == BUILT_IN_POWL)
6787             {
6788               tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0);
6789               tree arg10 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1));
6790               tree arg11 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg1, 1)));
6791               tree neg11 = fold_convert (type, negate_expr (arg11));
6792               tree arglist = tree_cons(NULL_TREE, arg10,
6793                                        build_tree_list (NULL_TREE, neg11));
6794               arg1 = build_function_call_expr (powfn, arglist);
6795               return fold (build (MULT_EXPR, type, arg0, arg1));
6796             }
6797         }
6798
6799       if (flag_unsafe_math_optimizations)
6800         {
6801           enum built_in_function fcode0 = builtin_mathfn_code (arg0);
6802           enum built_in_function fcode1 = builtin_mathfn_code (arg1);
6803
6804           /* Optimize sin(x)/cos(x) as tan(x).  */
6805           if (((fcode0 == BUILT_IN_SIN && fcode1 == BUILT_IN_COS)
6806                || (fcode0 == BUILT_IN_SINF && fcode1 == BUILT_IN_COSF)
6807                || (fcode0 == BUILT_IN_SINL && fcode1 == BUILT_IN_COSL))
6808               && operand_equal_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
6809                                   TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)), 0))
6810             {
6811               tree tanfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_TAN);
6812
6813               if (tanfn != NULL_TREE)
6814                 return build_function_call_expr (tanfn,
6815                                                  TREE_OPERAND (arg0, 1));
6816             }
6817
6818           /* Optimize cos(x)/sin(x) as 1.0/tan(x).  */
6819           if (((fcode0 == BUILT_IN_COS && fcode1 == BUILT_IN_SIN)
6820                || (fcode0 == BUILT_IN_COSF && fcode1 == BUILT_IN_SINF)
6821                || (fcode0 == BUILT_IN_COSL && fcode1 == BUILT_IN_SINL))
6822               && operand_equal_p (TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
6823                                   TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg1, 1)), 0))
6824             {
6825               tree tanfn = mathfn_built_in (type, BUILT_IN_TAN);
6826
6827               if (tanfn != NULL_TREE)
6828                 {
6829                   tree tmp = TREE_OPERAND (arg0, 1);
6830                   tmp = build_function_call_expr (tanfn, tmp);
6831                   return fold (build (RDIV_EXPR, type,
6832                                       build_real (type, dconst1),
6833                                       tmp));
6834                 }
6835             }
6836
6837           /* Optimize pow(x,c)/x as pow(x,c-1).  */
6838           if (fcode0 == BUILT_IN_POW
6839               || fcode0 == BUILT_IN_POWF
6840               || fcode0 == BUILT_IN_POWL)
6841             {
6842               tree arg00 = TREE_VALUE (TREE_OPERAND (arg0, 1));
6843               tree arg01 = TREE_VALUE (TREE_CHAIN (TREE_OPERAND (arg0, 1)));
6844               if (TREE_CODE (arg01) == REAL_CST
6845                   && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg01)
6846                   && operand_equal_p (arg1, arg00, 0))
6847                 {
6848                   tree powfn = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0);
6849                   REAL_VALUE_TYPE c;
6850                   tree arg, arglist;
6851
6852                   c = TREE_REAL_CST (arg01);
6853                   real_arithmetic (&c, MINUS_EXPR, &c, &dconst1);
6854                   arg = build_real (type, c);
6855                   arglist = build_tree_list (NULL_TREE, arg);
6856                   arglist = tree_cons (NULL_TREE, arg1, arglist);
6857                   return build_function_call_expr (powfn, arglist);
6858                 }
6859             }
6860         }
6861       goto binary;
6862
6863     case TRUNC_DIV_EXPR:
6864     case ROUND_DIV_EXPR:
6865     case FLOOR_DIV_EXPR:
6866     case CEIL_DIV_EXPR:
6867     case EXACT_DIV_EXPR:
6868       if (integer_onep (arg1))
6869         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
6870       if (integer_zerop (arg1))
6871         return t;
6872       /* X / -1 is -X.  */
6873       if (!TYPE_UNSIGNED (type)
6874           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
6875           && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == (unsigned HOST_WIDE_INT) -1
6876           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == -1)
6877         return fold_convert (type, negate_expr (arg0));
6878
6879       /* If arg0 is a multiple of arg1, then rewrite to the fastest div
6880          operation, EXACT_DIV_EXPR.
6881
6882          Note that only CEIL_DIV_EXPR and FLOOR_DIV_EXPR are rewritten now.
6883          At one time others generated faster code, it's not clear if they do
6884          after the last round to changes to the DIV code in expmed.c.  */
6885       if ((code == CEIL_DIV_EXPR || code == FLOOR_DIV_EXPR)
6886           && multiple_of_p (type, arg0, arg1))
6887         return fold (build (EXACT_DIV_EXPR, type, arg0, arg1));
6888
6889       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
6890           && 0 != (tem = extract_muldiv (TREE_OPERAND (t, 0), arg1,
6891                                          code, NULL_TREE)))
6892         return fold_convert (type, tem);
6893
6894       goto binary;
6895
6896     case CEIL_MOD_EXPR:
6897     case FLOOR_MOD_EXPR:
6898     case ROUND_MOD_EXPR:
6899     case TRUNC_MOD_EXPR:
6900       if (integer_onep (arg1))
6901         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
6902       if (integer_zerop (arg1))
6903         return t;
6904       /* X % -1 is zero.  */
6905       if (!TYPE_UNSIGNED (type)
6906           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
6907           && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == (unsigned HOST_WIDE_INT) -1
6908           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == -1)
6909         return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
6910
6911       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
6912           && 0 != (tem = extract_muldiv (TREE_OPERAND (t, 0), arg1,
6913                                          code, NULL_TREE)))
6914         return fold_convert (type, tem);
6915
6916       goto binary;
6917
6918     case LROTATE_EXPR:
6919     case RROTATE_EXPR:
6920       if (integer_all_onesp (arg0))
6921         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
6922       goto shift;
6923
6924     case RSHIFT_EXPR:
6925       /* Optimize -1 >> x for arithmetic right shifts.  */
6926       if (integer_all_onesp (arg0) && !TYPE_UNSIGNED (type))
6927         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
6928       /* ... fall through ...  */
6929
6930     case LSHIFT_EXPR:
6931     shift:
6932       if (integer_zerop (arg1))
6933         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
6934       if (integer_zerop (arg0))
6935         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
6936
6937       /* Since negative shift count is not well-defined,
6938          don't try to compute it in the compiler.  */
6939       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && tree_int_cst_sgn (arg1) < 0)
6940         return t;
6941       /* Rewrite an LROTATE_EXPR by a constant into an
6942          RROTATE_EXPR by a new constant.  */
6943       if (code == LROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST)
6944         {
6945           tree tem = build_int_2 (GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type)), 0);
6946           tem = fold_convert (TREE_TYPE (arg1), tem);
6947           tem = const_binop (MINUS_EXPR, tem, arg1, 0);
6948           return fold (build (RROTATE_EXPR, type, arg0, tem));
6949         }
6950
6951       /* If we have a rotate of a bit operation with the rotate count and
6952          the second operand of the bit operation both constant,
6953          permute the two operations.  */
6954       if (code == RROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
6955           && (TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
6956               || TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
6957               || TREE_CODE (arg0) == BIT_XOR_EXPR)
6958           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
6959         return fold (build (TREE_CODE (arg0), type,
6960                             fold (build (code, type,
6961                                          TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1)),
6962                             fold (build (code, type,
6963                                          TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1))));
6964
6965       /* Two consecutive rotates adding up to the width of the mode can
6966          be ignored.  */
6967       if (code == RROTATE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
6968           && TREE_CODE (arg0) == RROTATE_EXPR
6969           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
6970           && TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == 0
6971           && TREE_INT_CST_HIGH (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == 0
6972           && ((TREE_INT_CST_LOW (arg1)
6973                + TREE_INT_CST_LOW (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
6974               == (unsigned int) GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (type))))
6975         return TREE_OPERAND (arg0, 0);
6976
6977       goto binary;
6978
6979     case MIN_EXPR:
6980       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
6981         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
6982       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6983           && operand_equal_p (arg1, TYPE_MIN_VALUE (type), 1))
6984         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
6985       goto associate;
6986
6987     case MAX_EXPR:
6988       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
6989         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
6990       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
6991           && TYPE_MAX_VALUE (type)
6992           && operand_equal_p (arg1, TYPE_MAX_VALUE (type), 1))
6993         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
6994       goto associate;
6995
6996     case TRUTH_NOT_EXPR:
6997       /* Note that the operand of this must be an int
6998          and its values must be 0 or 1.
6999          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language,
7000          but we don't handle values other than 1 correctly yet.)  */
7001       tem = invert_truthvalue (arg0);
7002       /* Avoid infinite recursion.  */
7003       if (TREE_CODE (tem) == TRUTH_NOT_EXPR)
7004         {
7005           tem = fold_single_bit_test (code, arg0, arg1, type);
7006           if (tem)
7007             return tem;
7008           return t;
7009         }
7010       return fold_convert (type, tem);
7011
7012     case TRUTH_ANDIF_EXPR:
7013       /* Note that the operands of this must be ints
7014          and their values must be 0 or 1.
7015          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language.)  */
7016       /* If first arg is constant zero, return it.  */
7017       if (integer_zerop (arg0))
7018         return fold_convert (type, arg0);
7019     case TRUTH_AND_EXPR:
7020       /* If either arg is constant true, drop it.  */
7021       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
7022         return non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
7023       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg1)
7024           /* Preserve sequence points.  */
7025           && (code != TRUTH_ANDIF_EXPR || ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)))
7026         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7027       /* If second arg is constant zero, result is zero, but first arg
7028          must be evaluated.  */
7029       if (integer_zerop (arg1))
7030         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
7031       /* Likewise for first arg, but note that only the TRUTH_AND_EXPR
7032          case will be handled here.  */
7033       if (integer_zerop (arg0))
7034         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
7035
7036     truth_andor:
7037       /* We only do these simplifications if we are optimizing.  */
7038       if (!optimize)
7039         return t;
7040
7041       /* Check for things like (A || B) && (A || C).  We can convert this
7042          to A || (B && C).  Note that either operator can be any of the four
7043          truth and/or operations and the transformation will still be
7044          valid.   Also note that we only care about order for the
7045          ANDIF and ORIF operators.  If B contains side effects, this
7046          might change the truth-value of A.  */
7047       if (TREE_CODE (arg0) == TREE_CODE (arg1)
7048           && (TREE_CODE (arg0) == TRUTH_ANDIF_EXPR
7049               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_ORIF_EXPR
7050               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_AND_EXPR
7051               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_OR_EXPR)
7052           && ! TREE_SIDE_EFFECTS (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
7053         {
7054           tree a00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
7055           tree a01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
7056           tree a10 = TREE_OPERAND (arg1, 0);
7057           tree a11 = TREE_OPERAND (arg1, 1);
7058           int commutative = ((TREE_CODE (arg0) == TRUTH_OR_EXPR
7059                               || TREE_CODE (arg0) == TRUTH_AND_EXPR)
7060                              && (code == TRUTH_AND_EXPR
7061                                  || code == TRUTH_OR_EXPR));
7062
7063           if (operand_equal_p (a00, a10, 0))
7064             return fold (build (TREE_CODE (arg0), type, a00,
7065                                 fold (build (code, type, a01, a11))));
7066           else if (commutative && operand_equal_p (a00, a11, 0))
7067             return fold (build (TREE_CODE (arg0), type, a00,
7068                                 fold (build (code, type, a01, a10))));
7069           else if (commutative && operand_equal_p (a01, a10, 0))
7070             return fold (build (TREE_CODE (arg0), type, a01,
7071                                 fold (build (code, type, a00, a11))));
7072
7073           /* This case if tricky because we must either have commutative
7074              operators or else A10 must not have side-effects.  */
7075
7076           else if ((commutative || ! TREE_SIDE_EFFECTS (a10))
7077                    && operand_equal_p (a01, a11, 0))
7078             return fold (build (TREE_CODE (arg0), type,
7079                                 fold (build (code, type, a00, a10)),
7080                                 a01));
7081         }
7082
7083       /* See if we can build a range comparison.  */
7084       if (0 != (tem = fold_range_test (t)))
7085         return tem;
7086
7087       /* Check for the possibility of merging component references.  If our
7088          lhs is another similar operation, try to merge its rhs with our
7089          rhs.  Then try to merge our lhs and rhs.  */
7090       if (TREE_CODE (arg0) == code
7091           && 0 != (tem = fold_truthop (code, type,
7092                                        TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1)))
7093         return fold (build (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem));
7094
7095       if ((tem = fold_truthop (code, type, arg0, arg1)) != 0)
7096         return tem;
7097
7098       return t;
7099
7100     case TRUTH_ORIF_EXPR:
7101       /* Note that the operands of this must be ints
7102          and their values must be 0 or true.
7103          ("true" is a fixed value perhaps depending on the language.)  */
7104       /* If first arg is constant true, return it.  */
7105       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
7106         return fold_convert (type, arg0);
7107     case TRUTH_OR_EXPR:
7108       /* If either arg is constant zero, drop it.  */
7109       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && integer_zerop (arg0))
7110         return non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
7111       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && integer_zerop (arg1)
7112           /* Preserve sequence points.  */
7113           && (code != TRUTH_ORIF_EXPR || ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)))
7114         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7115       /* If second arg is constant true, result is true, but we must
7116          evaluate first arg.  */
7117       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg1))
7118         return omit_one_operand (type, arg1, arg0);
7119       /* Likewise for first arg, but note this only occurs here for
7120          TRUTH_OR_EXPR.  */
7121       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST && ! integer_zerop (arg0))
7122         return omit_one_operand (type, arg0, arg1);
7123       goto truth_andor;
7124
7125     case TRUTH_XOR_EXPR:
7126       /* If either arg is constant zero, drop it.  */
7127       if (integer_zerop (arg0))
7128         return non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
7129       if (integer_zerop (arg1))
7130         return non_lvalue (fold_convert (type, arg0));
7131       /* If either arg is constant true, this is a logical inversion.  */
7132       if (integer_onep (arg0))
7133         return non_lvalue (fold_convert (type, invert_truthvalue (arg1)));
7134       if (integer_onep (arg1))
7135         return non_lvalue (fold_convert (type, invert_truthvalue (arg0)));
7136       return t;
7137
7138     case EQ_EXPR:
7139     case NE_EXPR:
7140     case LT_EXPR:
7141     case GT_EXPR:
7142     case LE_EXPR:
7143     case GE_EXPR:
7144       /* If one arg is a real or integer constant, put it last.  */
7145       if (tree_swap_operands_p (arg0, arg1, true))
7146         return fold (build (swap_tree_comparison (code), type, arg1, arg0));
7147
7148       /* If this is an equality comparison of the address of a non-weak
7149          object against zero, then we know the result.  */
7150       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
7151           && TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
7152           && DECL_P (TREE_OPERAND (arg0, 0))
7153           && ! DECL_WEAK (TREE_OPERAND (arg0, 0))
7154           && integer_zerop (arg1))
7155         {
7156           if (code == EQ_EXPR)
7157             return fold_convert (type, integer_zero_node);
7158           else
7159             return fold_convert (type, integer_one_node);
7160         }
7161
7162       /* If this is an equality comparison of the address of two non-weak,
7163          unaliased symbols neither of which are extern (since we do not
7164          have access to attributes for externs), then we know the result.  */
7165       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
7166           && TREE_CODE (arg0) == ADDR_EXPR
7167           && DECL_P (TREE_OPERAND (arg0, 0))
7168           && ! DECL_WEAK (TREE_OPERAND (arg0, 0))
7169           && ! lookup_attribute ("alias",
7170                                  DECL_ATTRIBUTES (TREE_OPERAND (arg0, 0)))
7171           && ! DECL_EXTERNAL (TREE_OPERAND (arg0, 0))
7172           && TREE_CODE (arg1) == ADDR_EXPR
7173           && DECL_P (TREE_OPERAND (arg1, 0))
7174           && ! DECL_WEAK (TREE_OPERAND (arg1, 0))
7175           && ! lookup_attribute ("alias",
7176                                  DECL_ATTRIBUTES (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
7177           && ! DECL_EXTERNAL (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
7178         {
7179           if (code == EQ_EXPR)
7180             return fold_convert (type, (operand_equal_p (arg0, arg1, 0)
7181                     ? integer_one_node : integer_zero_node));
7182           else
7183             return fold_convert (type, (operand_equal_p (arg0, arg1, 0)
7184                     ? integer_zero_node : integer_one_node));
7185         }
7186
7187       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0)))
7188         {
7189           tree targ0 = strip_float_extensions (arg0);
7190           tree targ1 = strip_float_extensions (arg1);
7191           tree newtype = TREE_TYPE (targ0);
7192
7193           if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (targ1)) > TYPE_PRECISION (newtype))
7194             newtype = TREE_TYPE (targ1);
7195
7196           /* Fold (double)float1 CMP (double)float2 into float1 CMP float2.  */
7197           if (TYPE_PRECISION (newtype) < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (arg0)))
7198             return fold (build (code, type, fold_convert (newtype, targ0),
7199                                 fold_convert (newtype, targ1)));
7200
7201           /* (-a) CMP (-b) -> b CMP a  */
7202           if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
7203               && TREE_CODE (arg1) == NEGATE_EXPR)
7204             return fold (build (code, type, TREE_OPERAND (arg1, 0),
7205                                 TREE_OPERAND (arg0, 0)));
7206
7207           if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST)
7208           {
7209             REAL_VALUE_TYPE cst;
7210             cst = TREE_REAL_CST (arg1);
7211
7212             /* (-a) CMP CST -> a swap(CMP) (-CST)  */
7213             if (TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR)
7214               return
7215                 fold (build (swap_tree_comparison (code), type,
7216                              TREE_OPERAND (arg0, 0),
7217                              build_real (TREE_TYPE (arg1),
7218                                          REAL_VALUE_NEGATE (cst))));
7219
7220             /* IEEE doesn't distinguish +0 and -0 in comparisons.  */
7221             /* a CMP (-0) -> a CMP 0  */
7222             if (REAL_VALUE_MINUS_ZERO (cst))
7223               return fold (build (code, type, arg0,
7224                                   build_real (TREE_TYPE (arg1), dconst0)));
7225
7226             /* x != NaN is always true, other ops are always false.  */
7227             if (REAL_VALUE_ISNAN (cst)
7228                 && ! HONOR_SNANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
7229               {
7230                 tem = (code == NE_EXPR) ? integer_one_node : integer_zero_node;
7231                 return omit_one_operand (type, fold_convert (type, tem), arg0);
7232               }
7233
7234             /* Fold comparisons against infinity.  */
7235             if (REAL_VALUE_ISINF (cst))
7236               {
7237                 tem = fold_inf_compare (code, type, arg0, arg1);
7238                 if (tem != NULL_TREE)
7239                   return tem;
7240               }
7241           }
7242
7243           /* If this is a comparison of a real constant with a PLUS_EXPR
7244              or a MINUS_EXPR of a real constant, we can convert it into a
7245              comparison with a revised real constant as long as no overflow
7246              occurs when unsafe_math_optimizations are enabled.  */
7247           if (flag_unsafe_math_optimizations
7248               && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
7249               && (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7250                   || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7251               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == REAL_CST
7252               && 0 != (tem = const_binop (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7253                                           ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
7254                                           arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1), 0))
7255               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
7256             return fold (build (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem));
7257
7258           /* Likewise, we can simplify a comparison of a real constant with
7259              a MINUS_EXPR whose first operand is also a real constant, i.e.
7260              (c1 - x) < c2 becomes x > c1-c2.  */
7261           if (flag_unsafe_math_optimizations
7262               && TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
7263               && TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR
7264               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == REAL_CST
7265               && 0 != (tem = const_binop (MINUS_EXPR, TREE_OPERAND (arg0, 0),
7266                                           arg1, 0))
7267               && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
7268             return fold (build (swap_tree_comparison (code), type,
7269                                 TREE_OPERAND (arg0, 1), tem));
7270
7271           /* Fold comparisons against built-in math functions.  */
7272           if (TREE_CODE (arg1) == REAL_CST
7273               && flag_unsafe_math_optimizations
7274               && ! flag_errno_math)
7275             {
7276               enum built_in_function fcode = builtin_mathfn_code (arg0);
7277
7278               if (fcode != END_BUILTINS)
7279                 {
7280                   tem = fold_mathfn_compare (fcode, code, type, arg0, arg1);
7281                   if (tem != NULL_TREE)
7282                     return tem;
7283                 }
7284             }
7285         }
7286
7287       /* Convert foo++ == CONST into ++foo == CONST + INCR.  */
7288       if (TREE_CONSTANT (arg1)
7289           && (TREE_CODE (arg0) == POSTINCREMENT_EXPR
7290               || TREE_CODE (arg0) == POSTDECREMENT_EXPR)
7291           /* This optimization is invalid for ordered comparisons
7292              if CONST+INCR overflows or if foo+incr might overflow.
7293              This optimization is invalid for floating point due to rounding.
7294              For pointer types we assume overflow doesn't happen.  */
7295           && (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
7296               || (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
7297                   && (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR))))
7298         {
7299           tree varop, newconst;
7300
7301           if (TREE_CODE (arg0) == POSTINCREMENT_EXPR)
7302             {
7303               newconst = fold (build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
7304                                        arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7305               varop = build2 (PREINCREMENT_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
7306                               TREE_OPERAND (arg0, 0),
7307                               TREE_OPERAND (arg0, 1));
7308             }
7309           else
7310             {
7311               newconst = fold (build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
7312                                        arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7313               varop = build2 (PREDECREMENT_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
7314                               TREE_OPERAND (arg0, 0),
7315                               TREE_OPERAND (arg0, 1));
7316             }
7317
7318
7319           /* If VAROP is a reference to a bitfield, we must mask
7320              the constant by the width of the field.  */
7321           if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (varop, 0)) == COMPONENT_REF
7322               && DECL_BIT_FIELD (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (varop, 0), 1)))
7323             {
7324               tree fielddecl = TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (varop, 0), 1);
7325               int size = TREE_INT_CST_LOW (DECL_SIZE (fielddecl));
7326               tree folded_compare, shift;
7327
7328               /* First check whether the comparison would come out
7329                  always the same.  If we don't do that we would
7330                  change the meaning with the masking.  */
7331               folded_compare = fold (build2 (code, type,
7332                                              TREE_OPERAND (varop, 0),
7333                                              arg1));
7334               if (integer_zerop (folded_compare)
7335                   || integer_onep (folded_compare))
7336                 return omit_one_operand (type, folded_compare, varop);
7337
7338               shift = build_int_2 (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (varop)) - size,
7339                                    0);
7340               newconst = fold (build2 (LSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (varop),
7341                                        newconst, shift));
7342               newconst = fold (build2 (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (varop),
7343                                        newconst, shift));
7344             }
7345
7346           return fold (build2 (code, type, varop, newconst));
7347         }
7348
7349       /* Change X >= C to X > (C - 1) and X < C to X <= (C - 1) if C > 0.
7350          This transformation affects the cases which are handled in later
7351          optimizations involving comparisons with non-negative constants.  */
7352       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
7353           && TREE_CODE (arg0) != INTEGER_CST
7354           && tree_int_cst_sgn (arg1) > 0)
7355         {
7356           switch (code)
7357             {
7358             case GE_EXPR:
7359               arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
7360               return fold (build (GT_EXPR, type, arg0, arg1));
7361
7362             case LT_EXPR:
7363               arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
7364               return fold (build (LE_EXPR, type, arg0, arg1));
7365
7366             default:
7367               break;
7368             }
7369         }
7370
7371       /* Comparisons with the highest or lowest possible integer of
7372          the specified size will have known values.  */
7373       {
7374         int width = GET_MODE_BITSIZE (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1)));
7375
7376         if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
7377             && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg1)
7378             && width <= HOST_BITS_PER_WIDE_INT
7379             && (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1))
7380                 || POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1))))
7381           {
7382             unsigned HOST_WIDE_INT signed_max;
7383             unsigned HOST_WIDE_INT max, min;
7384
7385             signed_max = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1 << (width - 1)) - 1;
7386
7387             if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
7388               {
7389                 max = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 2 << (width - 1)) - 1;
7390                 min = 0;
7391               }
7392             else
7393               {
7394                 max = signed_max;
7395                 min = ((unsigned HOST_WIDE_INT) -1 << (width - 1));
7396               }
7397
7398             if (TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == 0
7399                 && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == max)
7400               switch (code)
7401                 {
7402                 case GT_EXPR:
7403                   return omit_one_operand (type,
7404                                            fold_convert (type,
7405                                                          integer_zero_node),
7406                                            arg0);
7407                 case GE_EXPR:
7408                   return fold (build (EQ_EXPR, type, arg0, arg1));
7409
7410                 case LE_EXPR:
7411                   return omit_one_operand (type,
7412                                            fold_convert (type,
7413                                                          integer_one_node),
7414                                            arg0);
7415                 case LT_EXPR:
7416                   return fold (build (NE_EXPR, type, arg0, arg1));
7417
7418                 /* The GE_EXPR and LT_EXPR cases above are not normally
7419                    reached because of previous transformations.  */
7420
7421                 default:
7422                   break;
7423                 }
7424             else if (TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == 0
7425                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == max - 1)
7426               switch (code)
7427                 {
7428                 case GT_EXPR:
7429                   arg1 = const_binop (PLUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
7430                   return fold (build (EQ_EXPR, type, arg0, arg1));
7431                 case LE_EXPR:
7432                   arg1 = const_binop (PLUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
7433                   return fold (build (NE_EXPR, type, arg0, arg1));
7434                 default:
7435                   break;
7436                 }
7437             else if (TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == (min ? -1 : 0)
7438                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == min)
7439               switch (code)
7440                 {
7441                 case LT_EXPR:
7442                   return omit_one_operand (type,
7443                                            fold_convert (type,
7444                                                          integer_zero_node),
7445                                            arg0);
7446                 case LE_EXPR:
7447                   return fold (build (EQ_EXPR, type, arg0, arg1));
7448
7449                 case GE_EXPR:
7450                   return omit_one_operand (type,
7451                                            fold_convert (type,
7452                                                          integer_one_node),
7453                                            arg0);
7454                 case GT_EXPR:
7455                   return fold (build (NE_EXPR, type, arg0, arg1));
7456
7457                 default:
7458                   break;
7459                 }
7460             else if (TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == (min ? -1 : 0)
7461                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == min + 1)
7462               switch (code)
7463                 {
7464                 case GE_EXPR:
7465                   arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
7466                   return fold (build (NE_EXPR, type, arg0, arg1));
7467                 case LT_EXPR:
7468                   arg1 = const_binop (MINUS_EXPR, arg1, integer_one_node, 0);
7469                   return fold (build (EQ_EXPR, type, arg0, arg1));
7470                 default:
7471                   break;
7472                 }
7473
7474             else if (TREE_INT_CST_HIGH (arg1) == 0
7475                      && TREE_INT_CST_LOW (arg1) == signed_max
7476                      && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1))
7477                      /* signed_type does not work on pointer types.  */
7478                      && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (arg1)))
7479               {
7480                 /* The following case also applies to X < signed_max+1
7481                    and X >= signed_max+1 because previous transformations.  */
7482                 if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
7483                   {
7484                     tree st0, st1;
7485                     st0 = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (arg0));
7486                     st1 = lang_hooks.types.signed_type (TREE_TYPE (arg1));
7487                     return fold
7488                       (build (code == LE_EXPR ? GE_EXPR: LT_EXPR,
7489                               type, fold_convert (st0, arg0),
7490                               fold_convert (st1, integer_zero_node)));
7491                   }
7492               }
7493           }
7494       }
7495
7496       /* If this is an EQ or NE comparison of a constant with a PLUS_EXPR or
7497          a MINUS_EXPR of a constant, we can convert it into a comparison with
7498          a revised constant as long as no overflow occurs.  */
7499       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
7500           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
7501           && (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7502               || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7503           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
7504           && 0 != (tem = const_binop (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR
7505                                       ? MINUS_EXPR : PLUS_EXPR,
7506                                       arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1), 0))
7507           && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
7508         return fold (build (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem));
7509
7510       /* Similarly for a NEGATE_EXPR.  */
7511       else if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
7512                && TREE_CODE (arg0) == NEGATE_EXPR
7513                && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
7514                && 0 != (tem = negate_expr (arg1))
7515                && TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST
7516                && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
7517         return fold (build (code, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem));
7518
7519       /* If we have X - Y == 0, we can convert that to X == Y and similarly
7520          for !=.  Don't do this for ordered comparisons due to overflow.  */
7521       else if ((code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR)
7522                && integer_zerop (arg1) && TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
7523         return fold (build (code, type,
7524                             TREE_OPERAND (arg0, 0), TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7525
7526       /* If we are widening one operand of an integer comparison,
7527          see if the other operand is similarly being widened.  Perhaps we
7528          can do the comparison in the narrower type.  */
7529       else if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == INTEGER_TYPE
7530                && TREE_CODE (arg0) == NOP_EXPR
7531                && (tem = get_unwidened (arg0, NULL_TREE)) != arg0
7532                && (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR
7533                    || TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
7534                       == TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (tem)))
7535                && (t1 = get_unwidened (arg1, TREE_TYPE (tem))) != 0
7536                && (TREE_TYPE (t1) == TREE_TYPE (tem)
7537                    || (TREE_CODE (t1) == INTEGER_CST
7538                        && int_fits_type_p (t1, TREE_TYPE (tem)))))
7539         return fold (build (code, type, tem,
7540                             fold_convert (TREE_TYPE (tem), t1)));
7541
7542       /* If this is comparing a constant with a MIN_EXPR or a MAX_EXPR of a
7543          constant, we can simplify it.  */
7544       else if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
7545                && (TREE_CODE (arg0) == MIN_EXPR
7546                    || TREE_CODE (arg0) == MAX_EXPR)
7547                && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
7548         return optimize_minmax_comparison (t);
7549
7550       /* If we are comparing an ABS_EXPR with a constant, we can
7551          convert all the cases into explicit comparisons, but they may
7552          well not be faster than doing the ABS and one comparison.
7553          But ABS (X) <= C is a range comparison, which becomes a subtraction
7554          and a comparison, and is probably faster.  */
7555       else if (code == LE_EXPR && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
7556                && TREE_CODE (arg0) == ABS_EXPR
7557                && ! TREE_SIDE_EFFECTS (arg0)
7558                && (0 != (tem = negate_expr (arg1)))
7559                && TREE_CODE (tem) == INTEGER_CST
7560                && ! TREE_CONSTANT_OVERFLOW (tem))
7561         return fold (build (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
7562                             build (GE_EXPR, type, TREE_OPERAND (arg0, 0), tem),
7563                             build (LE_EXPR, type,
7564                                    TREE_OPERAND (arg0, 0), arg1)));
7565
7566       /* If this is an EQ or NE comparison with zero and ARG0 is
7567          (1 << foo) & bar, convert it to (bar >> foo) & 1.  Both require
7568          two operations, but the latter can be done in one less insn
7569          on machines that have only two-operand insns or on which a
7570          constant cannot be the first operand.  */
7571       if (integer_zerop (arg1) && (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
7572           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR)
7573         {
7574           if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == LSHIFT_EXPR
7575               && integer_onep (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 0)))
7576             return
7577               fold (build (code, type,
7578                            build (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
7579                                   build (RSHIFT_EXPR,
7580                                          TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 0)),
7581                                          TREE_OPERAND (arg0, 1),
7582                                          TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 1)),
7583                                   fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
7584                                                 integer_one_node)),
7585                            arg1));
7586           else if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == LSHIFT_EXPR
7587                    && integer_onep (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 1), 0)))
7588             return
7589               fold (build (code, type,
7590                            build (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
7591                                   build (RSHIFT_EXPR,
7592                                          TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
7593                                          TREE_OPERAND (arg0, 0),
7594                                          TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 1), 1)),
7595                                   fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
7596                                                 integer_one_node)),
7597                            arg1));
7598         }
7599
7600       /* If this is an NE or EQ comparison of zero against the result of a
7601          signed MOD operation whose second operand is a power of 2, make
7602          the MOD operation unsigned since it is simpler and equivalent.  */
7603       if ((code == NE_EXPR || code == EQ_EXPR)
7604           && integer_zerop (arg1)
7605           && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
7606           && (TREE_CODE (arg0) == TRUNC_MOD_EXPR
7607               || TREE_CODE (arg0) == CEIL_MOD_EXPR
7608               || TREE_CODE (arg0) == FLOOR_MOD_EXPR
7609               || TREE_CODE (arg0) == ROUND_MOD_EXPR)
7610           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
7611         {
7612           tree newtype = lang_hooks.types.unsigned_type (TREE_TYPE (arg0));
7613           tree newmod = build (TREE_CODE (arg0), newtype,
7614                                fold_convert (newtype,
7615                                              TREE_OPERAND (arg0, 0)),
7616                                fold_convert (newtype,
7617                                              TREE_OPERAND (arg0, 1)));
7618
7619           return build (code, type, newmod, fold_convert (newtype, arg1));
7620         }
7621
7622       /* If this is an NE comparison of zero with an AND of one, remove the
7623          comparison since the AND will give the correct value.  */
7624       if (code == NE_EXPR && integer_zerop (arg1)
7625           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
7626           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
7627         return fold_convert (type, arg0);
7628
7629       /* If we have (A & C) == C where C is a power of 2, convert this into
7630          (A & C) != 0.  Similarly for NE_EXPR.  */
7631       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
7632           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
7633           && integer_pow2p (TREE_OPERAND (arg0, 1))
7634           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1), arg1, 0))
7635         return fold (build (code == EQ_EXPR ? NE_EXPR : EQ_EXPR, type,
7636                             arg0, integer_zero_node));
7637
7638       /* If we have (A & C) != 0 or (A & C) == 0 and C is a power of
7639          2, then fold the expression into shifts and logical operations.  */
7640       tem = fold_single_bit_test (code, arg0, arg1, type);
7641       if (tem)
7642         return tem;
7643
7644       /* If we have (A & C) == D where D & ~C != 0, convert this into 0.
7645          Similarly for NE_EXPR.  */
7646       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
7647           && TREE_CODE (arg0) == BIT_AND_EXPR
7648           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
7649           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
7650         {
7651           tree dandnotc
7652             = fold (build (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
7653                            arg1, build1 (BIT_NOT_EXPR,
7654                                          TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 1)),
7655                                          TREE_OPERAND (arg0, 1))));
7656           tree rslt = code == EQ_EXPR ? integer_zero_node : integer_one_node;
7657           if (integer_nonzerop (dandnotc))
7658             return omit_one_operand (type, rslt, arg0);
7659         }
7660
7661       /* If we have (A | C) == D where C & ~D != 0, convert this into 0.
7662          Similarly for NE_EXPR.  */
7663       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
7664           && TREE_CODE (arg0) == BIT_IOR_EXPR
7665           && TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST
7666           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST)
7667         {
7668           tree candnotd
7669             = fold (build (BIT_AND_EXPR, TREE_TYPE (arg0),
7670                            TREE_OPERAND (arg0, 1),
7671                            build1 (BIT_NOT_EXPR, TREE_TYPE (arg1), arg1)));
7672           tree rslt = code == EQ_EXPR ? integer_zero_node : integer_one_node;
7673           if (integer_nonzerop (candnotd))
7674             return omit_one_operand (type, rslt, arg0);
7675         }
7676
7677       /* If X is unsigned, convert X < (1 << Y) into X >> Y == 0
7678          and similarly for >= into !=.  */
7679       if ((code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
7680           && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
7681           && TREE_CODE (arg1) == LSHIFT_EXPR
7682           && integer_onep (TREE_OPERAND (arg1, 0)))
7683         return build (code == LT_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR, type,
7684                       build (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg0), arg0,
7685                              TREE_OPERAND (arg1, 1)),
7686                       fold_convert (TREE_TYPE (arg0), integer_zero_node));
7687
7688       else if ((code == LT_EXPR || code == GE_EXPR)
7689                && TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg0))
7690                && (TREE_CODE (arg1) == NOP_EXPR
7691                    || TREE_CODE (arg1) == CONVERT_EXPR)
7692                && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg1, 0)) == LSHIFT_EXPR
7693                && integer_onep (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0), 0)))
7694         return
7695           build (code == LT_EXPR ? EQ_EXPR : NE_EXPR, type,
7696                  fold_convert (TREE_TYPE (arg0),
7697                                build (RSHIFT_EXPR, TREE_TYPE (arg0), arg0,
7698                                       TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg1, 0),
7699                                                     1))),
7700                  fold_convert (TREE_TYPE (arg0), integer_zero_node));
7701
7702       /* Simplify comparison of something with itself.  (For IEEE
7703          floating-point, we can only do some of these simplifications.)  */
7704       if (operand_equal_p (arg0, arg1, 0))
7705         {
7706           switch (code)
7707             {
7708             case EQ_EXPR:
7709               if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
7710                   || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
7711                 return constant_boolean_node (1, type);
7712               break;
7713
7714             case GE_EXPR:
7715             case LE_EXPR:
7716               if (! FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
7717                   || ! HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
7718                 return constant_boolean_node (1, type);
7719               return fold (build (EQ_EXPR, type, arg0, arg1));
7720
7721             case NE_EXPR:
7722               /* For NE, we can only do this simplification if integer
7723                  or we don't honor IEEE floating point NaNs.  */
7724               if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (arg0))
7725                   && HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg0))))
7726                 break;
7727               /* ... fall through ...  */
7728             case GT_EXPR:
7729             case LT_EXPR:
7730               return constant_boolean_node (0, type);
7731             default:
7732               abort ();
7733             }
7734         }
7735
7736       /* If we are comparing an expression that just has comparisons
7737          of two integer values, arithmetic expressions of those comparisons,
7738          and constants, we can simplify it.  There are only three cases
7739          to check: the two values can either be equal, the first can be
7740          greater, or the second can be greater.  Fold the expression for
7741          those three values.  Since each value must be 0 or 1, we have
7742          eight possibilities, each of which corresponds to the constant 0
7743          or 1 or one of the six possible comparisons.
7744
7745          This handles common cases like (a > b) == 0 but also handles
7746          expressions like  ((x > y) - (y > x)) > 0, which supposedly
7747          occur in macroized code.  */
7748
7749       if (TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST && TREE_CODE (arg0) != INTEGER_CST)
7750         {
7751           tree cval1 = 0, cval2 = 0;
7752           int save_p = 0;
7753
7754           if (twoval_comparison_p (arg0, &cval1, &cval2, &save_p)
7755               /* Don't handle degenerate cases here; they should already
7756                  have been handled anyway.  */
7757               && cval1 != 0 && cval2 != 0
7758               && ! (TREE_CONSTANT (cval1) && TREE_CONSTANT (cval2))
7759               && TREE_TYPE (cval1) == TREE_TYPE (cval2)
7760               && INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (cval1))
7761               && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval1))
7762               && TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval2))
7763               && ! operand_equal_p (TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (cval1)),
7764                                     TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval2)), 0))
7765             {
7766               tree maxval = TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (cval1));
7767               tree minval = TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (cval1));
7768
7769               /* We can't just pass T to eval_subst in case cval1 or cval2
7770                  was the same as ARG1.  */
7771
7772               tree high_result
7773                 = fold (build (code, type,
7774                                eval_subst (arg0, cval1, maxval, cval2, minval),
7775                                arg1));
7776               tree equal_result
7777                 = fold (build (code, type,
7778                                eval_subst (arg0, cval1, maxval, cval2, maxval),
7779                                arg1));
7780               tree low_result
7781                 = fold (build (code, type,
7782                                eval_subst (arg0, cval1, minval, cval2, maxval),
7783                                arg1));
7784
7785               /* All three of these results should be 0 or 1.  Confirm they
7786                  are.  Then use those values to select the proper code
7787                  to use.  */
7788
7789               if ((integer_zerop (high_result)
7790                    || integer_onep (high_result))
7791                   && (integer_zerop (equal_result)
7792                       || integer_onep (equal_result))
7793                   && (integer_zerop (low_result)
7794                       || integer_onep (low_result)))
7795                 {
7796                   /* Make a 3-bit mask with the high-order bit being the
7797                      value for `>', the next for '=', and the low for '<'.  */
7798                   switch ((integer_onep (high_result) * 4)
7799                           + (integer_onep (equal_result) * 2)
7800                           + integer_onep (low_result))
7801                     {
7802                     case 0:
7803                       /* Always false.  */
7804                       return omit_one_operand (type, integer_zero_node, arg0);
7805                     case 1:
7806                       code = LT_EXPR;
7807                       break;
7808                     case 2:
7809                       code = EQ_EXPR;
7810                       break;
7811                     case 3:
7812                       code = LE_EXPR;
7813                       break;
7814                     case 4:
7815                       code = GT_EXPR;
7816                       break;
7817                     case 5:
7818                       code = NE_EXPR;
7819                       break;
7820                     case 6:
7821                       code = GE_EXPR;
7822                       break;
7823                     case 7:
7824                       /* Always true.  */
7825                       return omit_one_operand (type, integer_one_node, arg0);
7826                     }
7827
7828                   tem = build (code, type, cval1, cval2);
7829                   if (save_p)
7830                     return save_expr (tem);
7831                   else
7832                     return fold (tem);
7833                 }
7834             }
7835         }
7836
7837       /* If this is a comparison of a field, we may be able to simplify it.  */
7838       if (((TREE_CODE (arg0) == COMPONENT_REF
7839             && lang_hooks.can_use_bit_fields_p ())
7840            || TREE_CODE (arg0) == BIT_FIELD_REF)
7841           && (code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
7842           /* Handle the constant case even without -O
7843              to make sure the warnings are given.  */
7844           && (optimize || TREE_CODE (arg1) == INTEGER_CST))
7845         {
7846           t1 = optimize_bit_field_compare (code, type, arg0, arg1);
7847           if (t1)
7848             return t1;
7849         }
7850
7851       /* If this is a comparison of complex values and either or both sides
7852          are a COMPLEX_EXPR or COMPLEX_CST, it is best to split up the
7853          comparisons and join them with a TRUTH_ANDIF_EXPR or TRUTH_ORIF_EXPR.
7854          This may prevent needless evaluations.  */
7855       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
7856           && TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) == COMPLEX_TYPE
7857           && (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR
7858               || TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_EXPR
7859               || TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST
7860               || TREE_CODE (arg1) == COMPLEX_CST))
7861         {
7862           tree subtype = TREE_TYPE (TREE_TYPE (arg0));
7863           tree real0, imag0, real1, imag1;
7864
7865           arg0 = save_expr (arg0);
7866           arg1 = save_expr (arg1);
7867           real0 = fold (build1 (REALPART_EXPR, subtype, arg0));
7868           imag0 = fold (build1 (IMAGPART_EXPR, subtype, arg0));
7869           real1 = fold (build1 (REALPART_EXPR, subtype, arg1));
7870           imag1 = fold (build1 (IMAGPART_EXPR, subtype, arg1));
7871
7872           return fold (build ((code == EQ_EXPR ? TRUTH_ANDIF_EXPR
7873                                : TRUTH_ORIF_EXPR),
7874                               type,
7875                               fold (build (code, type, real0, real1)),
7876                               fold (build (code, type, imag0, imag1))));
7877         }
7878
7879       /* Optimize comparisons of strlen vs zero to a compare of the
7880          first character of the string vs zero.  To wit,
7881                 strlen(ptr) == 0   =>  *ptr == 0
7882                 strlen(ptr) != 0   =>  *ptr != 0
7883          Other cases should reduce to one of these two (or a constant)
7884          due to the return value of strlen being unsigned.  */
7885       if ((code == EQ_EXPR || code == NE_EXPR)
7886           && integer_zerop (arg1)
7887           && TREE_CODE (arg0) == CALL_EXPR)
7888         {
7889           tree fndecl = get_callee_fndecl (arg0);
7890           tree arglist;
7891
7892           if (fndecl
7893               && DECL_BUILT_IN (fndecl)
7894               && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) != BUILT_IN_MD
7895               && DECL_FUNCTION_CODE (fndecl) == BUILT_IN_STRLEN
7896               && (arglist = TREE_OPERAND (arg0, 1))
7897               && TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_VALUE (arglist))) == POINTER_TYPE
7898               && ! TREE_CHAIN (arglist))
7899             return fold (build (code, type,
7900                                 build1 (INDIRECT_REF, char_type_node,
7901                                         TREE_VALUE(arglist)),
7902                                 integer_zero_node));
7903         }
7904
7905       /* Both ARG0 and ARG1 are known to be constants at this point.  */
7906       t1 = fold_relational_const (code, type, arg0, arg1);
7907       return (t1 == NULL_TREE ? t : t1);
7908
7909     case COND_EXPR:
7910       /* Pedantic ANSI C says that a conditional expression is never an lvalue,
7911          so all simple results must be passed through pedantic_non_lvalue.  */
7912       if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
7913         {
7914           tem = TREE_OPERAND (t, (integer_zerop (arg0) ? 2 : 1));
7915           /* Only optimize constant conditions when the selected branch
7916              has the same type as the COND_EXPR.  This avoids optimizing
7917              away "c ? x : throw", where the throw has a void type.  */
7918           if (! VOID_TYPE_P (TREE_TYPE (tem))
7919               || VOID_TYPE_P (type))
7920             return pedantic_non_lvalue (tem);
7921           return t;
7922         }
7923       if (operand_equal_p (arg1, TREE_OPERAND (t, 2), 0))
7924         return pedantic_omit_one_operand (type, arg1, arg0);
7925
7926       /* If we have A op B ? A : C, we may be able to convert this to a
7927          simpler expression, depending on the operation and the values
7928          of B and C.  Signed zeros prevent all of these transformations,
7929          for reasons given above each one.  */
7930
7931       if (TREE_CODE_CLASS (TREE_CODE (arg0)) == '<'
7932           && operand_equal_for_comparison_p (TREE_OPERAND (arg0, 0),
7933                                              arg1, TREE_OPERAND (arg0, 1))
7934           && !HONOR_SIGNED_ZEROS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
7935         {
7936           tree arg2 = TREE_OPERAND (t, 2);
7937           enum tree_code comp_code = TREE_CODE (arg0);
7938
7939           STRIP_NOPS (arg2);
7940
7941           /* If we have A op 0 ? A : -A, consider applying the following
7942              transformations:
7943
7944              A == 0? A : -A    same as -A
7945              A != 0? A : -A    same as A
7946              A >= 0? A : -A    same as abs (A)
7947              A > 0?  A : -A    same as abs (A)
7948              A <= 0? A : -A    same as -abs (A)
7949              A < 0?  A : -A    same as -abs (A)
7950
7951              None of these transformations work for modes with signed
7952              zeros.  If A is +/-0, the first two transformations will
7953              change the sign of the result (from +0 to -0, or vice
7954              versa).  The last four will fix the sign of the result,
7955              even though the original expressions could be positive or
7956              negative, depending on the sign of A.
7957
7958              Note that all these transformations are correct if A is
7959              NaN, since the two alternatives (A and -A) are also NaNs.  */
7960           if ((FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
7961                ? real_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
7962                : integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1)))
7963               && TREE_CODE (arg2) == NEGATE_EXPR
7964               && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg2, 0), arg1, 0))
7965             switch (comp_code)
7966               {
7967               case EQ_EXPR:
7968                 tem = fold_convert (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 1)), arg1);
7969                 tem = fold_convert (type, negate_expr (tem));
7970                 return pedantic_non_lvalue (tem);
7971               case NE_EXPR:
7972                 return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
7973               case GE_EXPR:
7974               case GT_EXPR:
7975                 if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
7976                   arg1 = fold_convert (lang_hooks.types.signed_type
7977                                        (TREE_TYPE (arg1)), arg1);
7978                 arg1 = fold (build1 (ABS_EXPR, TREE_TYPE (arg1), arg1));
7979                 return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
7980               case LE_EXPR:
7981               case LT_EXPR:
7982                 if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (arg1)))
7983                   arg1 = fold_convert (lang_hooks.types.signed_type
7984                                        (TREE_TYPE (arg1)), arg1);
7985                 arg1 = fold (build1 (ABS_EXPR, TREE_TYPE (arg1), arg1));
7986                 arg1 = negate_expr (fold_convert (type, arg1));
7987                 return pedantic_non_lvalue (arg1);
7988               default:
7989                 abort ();
7990               }
7991
7992           /* A != 0 ? A : 0 is simply A, unless A is -0.  Likewise
7993              A == 0 ? A : 0 is always 0 unless A is -0.  Note that
7994              both transformations are correct when A is NaN: A != 0
7995              is then true, and A == 0 is false.  */
7996
7997           if (integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1)) && integer_zerop (arg2))
7998             {
7999               if (comp_code == NE_EXPR)
8000                 return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
8001               else if (comp_code == EQ_EXPR)
8002                 return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, integer_zero_node));
8003             }
8004
8005           /* Try some transformations of A op B ? A : B.
8006
8007              A == B? A : B    same as B
8008              A != B? A : B    same as A
8009              A >= B? A : B    same as max (A, B)
8010              A > B?  A : B    same as max (B, A)
8011              A <= B? A : B    same as min (A, B)
8012              A < B?  A : B    same as min (B, A)
8013
8014              As above, these transformations don't work in the presence
8015              of signed zeros.  For example, if A and B are zeros of
8016              opposite sign, the first two transformations will change
8017              the sign of the result.  In the last four, the original
8018              expressions give different results for (A=+0, B=-0) and
8019              (A=-0, B=+0), but the transformed expressions do not.
8020
8021              The first two transformations are correct if either A or B
8022              is a NaN.  In the first transformation, the condition will
8023              be false, and B will indeed be chosen.  In the case of the
8024              second transformation, the condition A != B will be true,
8025              and A will be chosen.
8026
8027              The conversions to max() and min() are not correct if B is
8028              a number and A is not.  The conditions in the original
8029              expressions will be false, so all four give B.  The min()
8030              and max() versions would give a NaN instead.  */
8031           if (operand_equal_for_comparison_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
8032                                               arg2, TREE_OPERAND (arg0, 0)))
8033             {
8034               tree comp_op0 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
8035               tree comp_op1 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8036               tree comp_type = TREE_TYPE (comp_op0);
8037
8038               /* Avoid adding NOP_EXPRs in case this is an lvalue.  */
8039               if (TYPE_MAIN_VARIANT (comp_type) == TYPE_MAIN_VARIANT (type))
8040                 {
8041                   comp_type = type;
8042                   comp_op0 = arg1;
8043                   comp_op1 = arg2;
8044                 }
8045
8046               switch (comp_code)
8047                 {
8048                 case EQ_EXPR:
8049                   return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg2));
8050                 case NE_EXPR:
8051                   return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type, arg1));
8052                 case LE_EXPR:
8053                 case LT_EXPR:
8054                   /* In C++ a ?: expression can be an lvalue, so put the
8055                      operand which will be used if they are equal first
8056                      so that we can convert this back to the
8057                      corresponding COND_EXPR.  */
8058                   if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
8059                     return pedantic_non_lvalue (fold_convert
8060                       (type, fold (build (MIN_EXPR, comp_type,
8061                                           (comp_code == LE_EXPR
8062                                            ? comp_op0 : comp_op1),
8063                                           (comp_code == LE_EXPR
8064                                            ? comp_op1 : comp_op0)))));
8065                   break;
8066                 case GE_EXPR:
8067                 case GT_EXPR:
8068                   if (!HONOR_NANS (TYPE_MODE (TREE_TYPE (arg1))))
8069                     return pedantic_non_lvalue (fold_convert
8070                       (type, fold (build (MAX_EXPR, comp_type,
8071                                           (comp_code == GE_EXPR
8072                                            ? comp_op0 : comp_op1),
8073                                           (comp_code == GE_EXPR
8074                                            ? comp_op1 : comp_op0)))));
8075                   break;
8076                 default:
8077                   abort ();
8078                 }
8079             }
8080
8081           /* If this is A op C1 ? A : C2 with C1 and C2 constant integers,
8082              we might still be able to simplify this.  For example,
8083              if C1 is one less or one more than C2, this might have started
8084              out as a MIN or MAX and been transformed by this function.
8085              Only good for INTEGER_TYPEs, because we need TYPE_MAX_VALUE.  */
8086
8087           if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
8088               && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 1)) == INTEGER_CST
8089               && TREE_CODE (arg2) == INTEGER_CST)
8090             switch (comp_code)
8091               {
8092               case EQ_EXPR:
8093                 /* We can replace A with C1 in this case.  */
8094                 arg1 = fold_convert (type, TREE_OPERAND (arg0, 1));
8095                 return fold (build (code, type, TREE_OPERAND (t, 0), arg1,
8096                                     TREE_OPERAND (t, 2)));
8097
8098               case LT_EXPR:
8099                 /* If C1 is C2 + 1, this is min(A, C2).  */
8100                 if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MAX_VALUE (type), 1)
8101                     && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
8102                                         const_binop (PLUS_EXPR, arg2,
8103                                                      integer_one_node, 0), 1))
8104                   return pedantic_non_lvalue
8105                     (fold (build (MIN_EXPR, type, arg1, arg2)));
8106                 break;
8107
8108               case LE_EXPR:
8109                 /* If C1 is C2 - 1, this is min(A, C2).  */
8110                 if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MIN_VALUE (type), 1)
8111                     && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
8112                                         const_binop (MINUS_EXPR, arg2,
8113                                                      integer_one_node, 0), 1))
8114                   return pedantic_non_lvalue
8115                     (fold (build (MIN_EXPR, type, arg1, arg2)));
8116                 break;
8117
8118               case GT_EXPR:
8119                 /* If C1 is C2 - 1, this is max(A, C2).  */
8120                 if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MIN_VALUE (type), 1)
8121                     && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
8122                                         const_binop (MINUS_EXPR, arg2,
8123                                                      integer_one_node, 0), 1))
8124                   return pedantic_non_lvalue
8125                     (fold (build (MAX_EXPR, type, arg1, arg2)));
8126                 break;
8127
8128               case GE_EXPR:
8129                 /* If C1 is C2 + 1, this is max(A, C2).  */
8130                 if (! operand_equal_p (arg2, TYPE_MAX_VALUE (type), 1)
8131                     && operand_equal_p (TREE_OPERAND (arg0, 1),
8132                                         const_binop (PLUS_EXPR, arg2,
8133                                                      integer_one_node, 0), 1))
8134                   return pedantic_non_lvalue
8135                     (fold (build (MAX_EXPR, type, arg1, arg2)));
8136                 break;
8137               case NE_EXPR:
8138                 break;
8139               default:
8140                 abort ();
8141               }
8142         }
8143
8144       /* If the second operand is simpler than the third, swap them
8145          since that produces better jump optimization results.  */
8146       if (tree_swap_operands_p (TREE_OPERAND (t, 1),
8147                                 TREE_OPERAND (t, 2), false))
8148         {
8149           /* See if this can be inverted.  If it can't, possibly because
8150              it was a floating-point inequality comparison, don't do
8151              anything.  */
8152           tem = invert_truthvalue (arg0);
8153
8154           if (TREE_CODE (tem) != TRUTH_NOT_EXPR)
8155             return fold (build (code, type, tem,
8156                          TREE_OPERAND (t, 2), TREE_OPERAND (t, 1)));
8157         }
8158
8159       /* Convert A ? 1 : 0 to simply A.  */
8160       if (integer_onep (TREE_OPERAND (t, 1))
8161           && integer_zerop (TREE_OPERAND (t, 2))
8162           /* If we try to convert TREE_OPERAND (t, 0) to our type, the
8163              call to fold will try to move the conversion inside
8164              a COND, which will recurse.  In that case, the COND_EXPR
8165              is probably the best choice, so leave it alone.  */
8166           && type == TREE_TYPE (arg0))
8167         return pedantic_non_lvalue (arg0);
8168
8169       /* Convert A ? 0 : 1 to !A.  This prefers the use of NOT_EXPR
8170          over COND_EXPR in cases such as floating point comparisons.  */
8171       if (integer_zerop (TREE_OPERAND (t, 1))
8172           && integer_onep (TREE_OPERAND (t, 2))
8173           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0)))
8174         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type,
8175                                                   invert_truthvalue (arg0)));
8176
8177       /* Look for expressions of the form A & 2 ? 2 : 0.  The result of this
8178          operation is simply A & 2.  */
8179
8180       if (integer_zerop (TREE_OPERAND (t, 2))
8181           && TREE_CODE (arg0) == NE_EXPR
8182           && integer_zerop (TREE_OPERAND (arg0, 1))
8183           && integer_pow2p (arg1)
8184           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (arg0, 0)) == BIT_AND_EXPR
8185           && operand_equal_p (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (arg0, 0), 1),
8186                               arg1, 1))
8187         return pedantic_non_lvalue (fold_convert (type,
8188                                                   TREE_OPERAND (arg0, 0)));
8189
8190       /* Convert A ? B : 0 into A && B if A and B are truth values.  */
8191       if (integer_zerop (TREE_OPERAND (t, 2))
8192           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
8193           && truth_value_p (TREE_CODE (arg1)))
8194         return pedantic_non_lvalue (fold (build (TRUTH_ANDIF_EXPR, type,
8195                                                  arg0, arg1)));
8196
8197       /* Convert A ? B : 1 into !A || B if A and B are truth values.  */
8198       if (integer_onep (TREE_OPERAND (t, 2))
8199           && truth_value_p (TREE_CODE (arg0))
8200           && truth_value_p (TREE_CODE (arg1)))
8201         {
8202           /* Only perform transformation if ARG0 is easily inverted.  */
8203           tem = invert_truthvalue (arg0);
8204           if (TREE_CODE (tem) != TRUTH_NOT_EXPR)
8205             return pedantic_non_lvalue (fold (build (TRUTH_ORIF_EXPR, type,
8206                                                      tem, arg1)));
8207         }
8208
8209       return t;
8210
8211     case COMPOUND_EXPR:
8212       /* When pedantic, a compound expression can be neither an lvalue
8213          nor an integer constant expression.  */
8214       if (TREE_SIDE_EFFECTS (arg0) || TREE_CONSTANT (arg1))
8215         return t;
8216       /* Don't let (0, 0) be null pointer constant.  */
8217       tem = integer_zerop (arg1) ? build1 (NOP_EXPR, type, arg1)
8218                                  : fold_convert (type, arg1);
8219       return pedantic_non_lvalue (tem);
8220
8221     case COMPLEX_EXPR:
8222       if (wins)
8223         return build_complex (type, arg0, arg1);
8224       return t;
8225
8226     case REALPART_EXPR:
8227       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
8228         return t;
8229       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
8230         return omit_one_operand (type, TREE_OPERAND (arg0, 0),
8231                                  TREE_OPERAND (arg0, 1));
8232       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
8233         return TREE_REALPART (arg0);
8234       else if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
8235         return fold (build (TREE_CODE (arg0), type,
8236                             fold (build1 (REALPART_EXPR, type,
8237                                           TREE_OPERAND (arg0, 0))),
8238                             fold (build1 (REALPART_EXPR,
8239                                           type, TREE_OPERAND (arg0, 1)))));
8240       return t;
8241
8242     case IMAGPART_EXPR:
8243       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (arg0)) != COMPLEX_TYPE)
8244         return fold_convert (type, integer_zero_node);
8245       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_EXPR)
8246         return omit_one_operand (type, TREE_OPERAND (arg0, 1),
8247                                  TREE_OPERAND (arg0, 0));
8248       else if (TREE_CODE (arg0) == COMPLEX_CST)
8249         return TREE_IMAGPART (arg0);
8250       else if (TREE_CODE (arg0) == PLUS_EXPR || TREE_CODE (arg0) == MINUS_EXPR)
8251         return fold (build (TREE_CODE (arg0), type,
8252                             fold (build1 (IMAGPART_EXPR, type,
8253                                           TREE_OPERAND (arg0, 0))),
8254                             fold (build1 (IMAGPART_EXPR, type,
8255                                           TREE_OPERAND (arg0, 1)))));
8256       return t;
8257
8258       /* Pull arithmetic ops out of the CLEANUP_POINT_EXPR where
8259          appropriate.  */
8260     case CLEANUP_POINT_EXPR:
8261       if (! has_cleanups (arg0))
8262         return TREE_OPERAND (t, 0);
8263
8264       {
8265         enum tree_code code0 = TREE_CODE (arg0);
8266         int kind0 = TREE_CODE_CLASS (code0);
8267         tree arg00 = TREE_OPERAND (arg0, 0);
8268         tree arg01;
8269
8270         if (kind0 == '1' || code0 == TRUTH_NOT_EXPR)
8271           return fold (build1 (code0, type,
8272                                fold (build1 (CLEANUP_POINT_EXPR,
8273                                              TREE_TYPE (arg00), arg00))));
8274
8275         if (kind0 == '<' || kind0 == '2'
8276             || code0 == TRUTH_ANDIF_EXPR || code0 == TRUTH_ORIF_EXPR
8277             || code0 == TRUTH_AND_EXPR   || code0 == TRUTH_OR_EXPR
8278             || code0 == TRUTH_XOR_EXPR)
8279           {
8280             arg01 = TREE_OPERAND (arg0, 1);
8281
8282             if (TREE_CONSTANT (arg00)
8283                 || ((code0 == TRUTH_ANDIF_EXPR || code0 == TRUTH_ORIF_EXPR)
8284                     && ! has_cleanups (arg00)))
8285               return fold (build (code0, type, arg00,
8286                                   fold (build1 (CLEANUP_POINT_EXPR,
8287                                                 TREE_TYPE (arg01), arg01))));
8288
8289             if (TREE_CONSTANT (arg01))
8290               return fold (build (code0, type,
8291                                   fold (build1 (CLEANUP_POINT_EXPR,
8292                                                 TREE_TYPE (arg00), arg00)),
8293                                   arg01));
8294           }
8295
8296         return t;
8297       }
8298
8299     case CALL_EXPR:
8300       /* Check for a built-in function.  */
8301       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == ADDR_EXPR
8302           && (TREE_CODE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0))
8303               == FUNCTION_DECL)
8304           && DECL_BUILT_IN (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0)))
8305         {
8306           tree tmp = fold_builtin (t);
8307           if (tmp)
8308             return tmp;
8309         }
8310       return t;
8311
8312     default:
8313       return t;
8314     } /* switch (code) */
8315 }
8316
8317 #ifdef ENABLE_FOLD_CHECKING
8318 #undef fold
8319
8320 static void fold_checksum_tree (tree, struct md5_ctx *, htab_t);
8321 static void fold_check_failed (tree, tree);
8322 void print_fold_checksum (tree);
8323
8324 /* When --enable-checking=fold, compute a digest of expr before
8325    and after actual fold call to see if fold did not accidentally
8326    change original expr.  */
8327
8328 tree
8329 fold (tree expr)
8330 {
8331   tree ret;
8332   struct md5_ctx ctx;
8333   unsigned char checksum_before[16], checksum_after[16];
8334   htab_t ht;
8335
8336   ht = htab_create (32, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, NULL);
8337   md5_init_ctx (&ctx);
8338   fold_checksum_tree (expr, &ctx, ht);
8339   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_before);
8340   htab_empty (ht);
8341
8342   ret = fold_1 (expr);
8343
8344   md5_init_ctx (&ctx);
8345   fold_checksum_tree (expr, &ctx, ht);
8346   md5_finish_ctx (&ctx, checksum_after);
8347   htab_delete (ht);
8348
8349   if (memcmp (checksum_before, checksum_after, 16))
8350     fold_check_failed (expr, ret);
8351
8352   return ret;
8353 }
8354
8355 void
8356 print_fold_checksum (tree expr)
8357 {
8358   struct md5_ctx ctx;
8359   unsigned char checksum[16], cnt;
8360   htab_t ht;
8361
8362   ht = htab_create (32, htab_hash_pointer, htab_eq_pointer, NULL);
8363   md5_init_ctx (&ctx);
8364   fold_checksum_tree (expr, &ctx, ht);
8365   md5_finish_ctx (&ctx, checksum);
8366   htab_delete (ht);
8367   for (cnt = 0; cnt < 16; ++cnt)
8368     fprintf (stderr, "%02x", checksum[cnt]);
8369   putc ('\n', stderr);
8370 }
8371
8372 static void
8373 fold_check_failed (tree expr ATTRIBUTE_UNUSED, tree ret ATTRIBUTE_UNUSED)
8374 {
8375   internal_error ("fold check: original tree changed by fold");
8376 }
8377
8378 static void
8379 fold_checksum_tree (tree expr, struct md5_ctx *ctx, htab_t ht)
8380 {
8381   void **slot;
8382   enum tree_code code;
8383   char buf[sizeof (struct tree_decl)];
8384   int i, len;
8385
8386   if (sizeof (struct tree_exp) + 5 * sizeof (tree)
8387       > sizeof (struct tree_decl)
8388       || sizeof (struct tree_type) > sizeof (struct tree_decl))
8389     abort ();
8390   if (expr == NULL)
8391     return;
8392   slot = htab_find_slot (ht, expr, INSERT);
8393   if (*slot != NULL)
8394     return;
8395   *slot = expr;
8396   code = TREE_CODE (expr);
8397   if (code == SAVE_EXPR && SAVE_EXPR_NOPLACEHOLDER (expr))
8398     {
8399       /* Allow SAVE_EXPR_NOPLACEHOLDER flag to be modified.  */
8400       memcpy (buf, expr, tree_size (expr));
8401       expr = (tree) buf;
8402       SAVE_EXPR_NOPLACEHOLDER (expr) = 0;
8403     }
8404   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == 'd' && DECL_ASSEMBLER_NAME_SET_P (expr))
8405     {
8406       /* Allow DECL_ASSEMBLER_NAME to be modified.  */
8407       memcpy (buf, expr, tree_size (expr));
8408       expr = (tree) buf;
8409       SET_DECL_ASSEMBLER_NAME (expr, NULL);
8410     }
8411   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == 't'
8412            && (TYPE_POINTER_TO (expr) || TYPE_REFERENCE_TO (expr)))
8413     {
8414       /* Allow TYPE_POINTER_TO and TYPE_REFERENCE_TO to be modified.  */
8415       memcpy (buf, expr, tree_size (expr));
8416       expr = (tree) buf;
8417       TYPE_POINTER_TO (expr) = NULL;
8418       TYPE_REFERENCE_TO (expr) = NULL;
8419     }
8420   md5_process_bytes (expr, tree_size (expr), ctx);
8421   fold_checksum_tree (TREE_TYPE (expr), ctx, ht);
8422   if (TREE_CODE_CLASS (code) != 't' && TREE_CODE_CLASS (code) != 'd')
8423     fold_checksum_tree (TREE_CHAIN (expr), ctx, ht);
8424   len = TREE_CODE_LENGTH (code);
8425   switch (TREE_CODE_CLASS (code))
8426     {
8427     case 'c':
8428       switch (code)
8429         {
8430         case STRING_CST:
8431           md5_process_bytes (TREE_STRING_POINTER (expr),
8432                              TREE_STRING_LENGTH (expr), ctx);
8433           break;
8434         case COMPLEX_CST:
8435           fold_checksum_tree (TREE_REALPART (expr), ctx, ht);
8436           fold_checksum_tree (TREE_IMAGPART (expr), ctx, ht);
8437           break;
8438         case VECTOR_CST:
8439           fold_checksum_tree (TREE_VECTOR_CST_ELTS (expr), ctx, ht);
8440           break;
8441         default:
8442           break;
8443         }
8444       break;
8445     case 'x':
8446       switch (code)
8447         {
8448         case TREE_LIST:
8449           fold_checksum_tree (TREE_PURPOSE (expr), ctx, ht);
8450           fold_checksum_tree (TREE_VALUE (expr), ctx, ht);
8451           break;
8452         case TREE_VEC:
8453           for (i = 0; i < TREE_VEC_LENGTH (expr); ++i)
8454             fold_checksum_tree (TREE_VEC_ELT (expr, i), ctx, ht);
8455           break;
8456         default:
8457           break;
8458         }
8459       break;
8460     case 'e':
8461       switch (code)
8462         {
8463         case SAVE_EXPR: len = 2; break;
8464         case GOTO_SUBROUTINE_EXPR: len = 0; break;
8465         case RTL_EXPR: len = 0; break;
8466         case WITH_CLEANUP_EXPR: len = 2; break;
8467         default: break;
8468         }
8469       /* Fall through.  */
8470     case 'r':
8471     case '<':
8472     case '1':
8473     case '2':
8474     case 's':
8475       for (i = 0; i < len; ++i)
8476         fold_checksum_tree (TREE_OPERAND (expr, i), ctx, ht);
8477       break;
8478     case 'd':
8479       fold_checksum_tree (DECL_SIZE (expr), ctx, ht);
8480       fold_checksum_tree (DECL_SIZE_UNIT (expr), ctx, ht);
8481       fold_checksum_tree (DECL_NAME (expr), ctx, ht);
8482       fold_checksum_tree (DECL_CONTEXT (expr), ctx, ht);
8483       fold_checksum_tree (DECL_ARGUMENTS (expr), ctx, ht);
8484       fold_checksum_tree (DECL_RESULT_FLD (expr), ctx, ht);
8485       fold_checksum_tree (DECL_INITIAL (expr), ctx, ht);
8486       fold_checksum_tree (DECL_ABSTRACT_ORIGIN (expr), ctx, ht);
8487       fold_checksum_tree (DECL_SECTION_NAME (expr), ctx, ht);
8488       fold_checksum_tree (DECL_ATTRIBUTES (expr), ctx, ht);
8489       fold_checksum_tree (DECL_VINDEX (expr), ctx, ht);
8490       break;
8491     case 't':
8492       fold_checksum_tree (TYPE_VALUES (expr), ctx, ht);
8493       fold_checksum_tree (TYPE_SIZE (expr), ctx, ht);
8494       fold_checksum_tree (TYPE_SIZE_UNIT (expr), ctx, ht);
8495       fold_checksum_tree (TYPE_ATTRIBUTES (expr), ctx, ht);
8496       fold_checksum_tree (TYPE_NAME (expr), ctx, ht);
8497       fold_checksum_tree (TYPE_MIN_VALUE (expr), ctx, ht);
8498       fold_checksum_tree (TYPE_MAX_VALUE (expr), ctx, ht);
8499       fold_checksum_tree (TYPE_MAIN_VARIANT (expr), ctx, ht);
8500       fold_checksum_tree (TYPE_BINFO (expr), ctx, ht);
8501       fold_checksum_tree (TYPE_CONTEXT (expr), ctx, ht);
8502       break;
8503     default:
8504       break;
8505     }
8506 }
8507
8508 #endif
8509
8510 /* Perform constant folding and related simplification of initializer
8511    expression EXPR.  This behaves identically to "fold" but ignores
8512    potential run-time traps and exceptions that fold must preserve.  */
8513
8514 tree
8515 fold_initializer (tree expr)
8516 {
8517   int saved_signaling_nans = flag_signaling_nans;
8518   int saved_trapping_math = flag_trapping_math;
8519   int saved_trapv = flag_trapv;
8520   tree result;
8521
8522   flag_signaling_nans = 0;
8523   flag_trapping_math = 0;
8524   flag_trapv = 0;
8525
8526   result = fold (expr);
8527
8528   flag_signaling_nans = saved_signaling_nans;
8529   flag_trapping_math = saved_trapping_math;
8530   flag_trapv = saved_trapv;
8531
8532   return result;
8533 }
8534
8535 /* Determine if first argument is a multiple of second argument.  Return 0 if
8536    it is not, or we cannot easily determined it to be.
8537
8538    An example of the sort of thing we care about (at this point; this routine
8539    could surely be made more general, and expanded to do what the *_DIV_EXPR's
8540    fold cases do now) is discovering that
8541
8542      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J * 8)
8543
8544    is a multiple of
8545
8546      SAVE_EXPR (J * 8)
8547
8548    when we know that the two SAVE_EXPR (J * 8) nodes are the same node.
8549
8550    This code also handles discovering that
8551
8552      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J * 8)
8553
8554    is a multiple of 8 so we don't have to worry about dealing with a
8555    possible remainder.
8556
8557    Note that we *look* inside a SAVE_EXPR only to determine how it was
8558    calculated; it is not safe for fold to do much of anything else with the
8559    internals of a SAVE_EXPR, since it cannot know when it will be evaluated
8560    at run time.  For example, the latter example above *cannot* be implemented
8561    as SAVE_EXPR (I) * J or any variant thereof, since the value of J at
8562    evaluation time of the original SAVE_EXPR is not necessarily the same at
8563    the time the new expression is evaluated.  The only optimization of this
8564    sort that would be valid is changing
8565
8566      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (SAVE_EXPR (J) * 8)
8567
8568    divided by 8 to
8569
8570      SAVE_EXPR (I) * SAVE_EXPR (J)
8571
8572    (where the same SAVE_EXPR (J) is used in the original and the
8573    transformed version).  */
8574
8575 static int
8576 multiple_of_p (tree type, tree top, tree bottom)
8577 {
8578   if (operand_equal_p (top, bottom, 0))
8579     return 1;
8580
8581   if (TREE_CODE (type) != INTEGER_TYPE)
8582     return 0;
8583
8584   switch (TREE_CODE (top))
8585     {
8586     case MULT_EXPR:
8587       return (multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom)
8588               || multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 1), bottom));
8589
8590     case PLUS_EXPR:
8591     case MINUS_EXPR:
8592       return (multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom)
8593               && multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 1), bottom));
8594
8595     case LSHIFT_EXPR:
8596       if (TREE_CODE (TREE_OPERAND (top, 1)) == INTEGER_CST)
8597         {
8598           tree op1, t1;
8599
8600           op1 = TREE_OPERAND (top, 1);
8601           /* const_binop may not detect overflow correctly,
8602              so check for it explicitly here.  */
8603           if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (size_one_node))
8604               > TREE_INT_CST_LOW (op1)
8605               && TREE_INT_CST_HIGH (op1) == 0
8606               && 0 != (t1 = fold_convert (type,
8607                                           const_binop (LSHIFT_EXPR,
8608                                                        size_one_node,
8609                                                        op1, 0)))
8610               && ! TREE_OVERFLOW (t1))
8611             return multiple_of_p (type, t1, bottom);
8612         }
8613       return 0;
8614
8615     case NOP_EXPR:
8616       /* Can't handle conversions from non-integral or wider integral type.  */
8617       if ((TREE_CODE (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (top, 0))) != INTEGER_TYPE)
8618           || (TYPE_PRECISION (type)
8619               < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (TREE_OPERAND (top, 0)))))
8620         return 0;
8621
8622       /* .. fall through ...  */
8623
8624     case SAVE_EXPR:
8625       return multiple_of_p (type, TREE_OPERAND (top, 0), bottom);
8626
8627     case INTEGER_CST:
8628       if (TREE_CODE (bottom) != INTEGER_CST
8629           || (TYPE_UNSIGNED (type)
8630               && (tree_int_cst_sgn (top) < 0
8631                   || tree_int_cst_sgn (bottom) < 0)))
8632         return 0;
8633       return integer_zerop (const_binop (TRUNC_MOD_EXPR,
8634                                          top, bottom, 0));
8635
8636     default:
8637       return 0;
8638     }
8639 }
8640
8641 /* Return true if `t' is known to be non-negative.  */
8642
8643 int
8644 tree_expr_nonnegative_p (tree t)
8645 {
8646   switch (TREE_CODE (t))
8647     {
8648     case ABS_EXPR:
8649       return 1;
8650
8651     case INTEGER_CST:
8652       return tree_int_cst_sgn (t) >= 0;
8653
8654     case REAL_CST:
8655       return ! REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (t));
8656
8657     case PLUS_EXPR:
8658       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
8659         return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
8660                && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
8661
8662       /* zero_extend(x) + zero_extend(y) is non-negative if x and y are
8663          both unsigned and at least 2 bits shorter than the result.  */
8664       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == INTEGER_TYPE
8665           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == NOP_EXPR
8666           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == NOP_EXPR)
8667         {
8668           tree inner1 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0));
8669           tree inner2 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 1), 0));
8670           if (TREE_CODE (inner1) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner1)
8671               && TREE_CODE (inner2) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner2))
8672             {
8673               unsigned int prec = MAX (TYPE_PRECISION (inner1),
8674                                        TYPE_PRECISION (inner2)) + 1;
8675               return prec < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t));
8676             }
8677         }
8678       break;
8679
8680     case MULT_EXPR:
8681       if (FLOAT_TYPE_P (TREE_TYPE (t)))
8682         {
8683           /* x * x for floating point x is always non-negative.  */
8684           if (operand_equal_p (TREE_OPERAND (t, 0), TREE_OPERAND (t, 1), 0))
8685             return 1;
8686           return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
8687                  && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
8688         }
8689
8690       /* zero_extend(x) * zero_extend(y) is non-negative if x and y are
8691          both unsigned and their total bits is shorter than the result.  */
8692       if (TREE_CODE (TREE_TYPE (t)) == INTEGER_TYPE
8693           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 0)) == NOP_EXPR
8694           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (t, 1)) == NOP_EXPR)
8695         {
8696           tree inner1 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 0), 0));
8697           tree inner2 = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (TREE_OPERAND (t, 1), 0));
8698           if (TREE_CODE (inner1) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner1)
8699               && TREE_CODE (inner2) == INTEGER_TYPE && TYPE_UNSIGNED (inner2))
8700             return TYPE_PRECISION (inner1) + TYPE_PRECISION (inner2)
8701                    < TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (t));
8702         }
8703       return 0;
8704
8705     case TRUNC_DIV_EXPR:
8706     case CEIL_DIV_EXPR:
8707     case FLOOR_DIV_EXPR:
8708     case ROUND_DIV_EXPR:
8709       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
8710              && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
8711
8712     case TRUNC_MOD_EXPR:
8713     case CEIL_MOD_EXPR:
8714     case FLOOR_MOD_EXPR:
8715     case ROUND_MOD_EXPR:
8716       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
8717
8718     case RDIV_EXPR:
8719       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
8720              && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
8721
8722     case BIT_AND_EXPR:
8723       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1))
8724              || tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
8725     case BIT_IOR_EXPR:
8726     case BIT_XOR_EXPR:
8727       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
8728              && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
8729
8730     case NOP_EXPR:
8731       {
8732         tree inner_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 0));
8733         tree outer_type = TREE_TYPE (t);
8734
8735         if (TREE_CODE (outer_type) == REAL_TYPE)
8736           {
8737             if (TREE_CODE (inner_type) == REAL_TYPE)
8738               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
8739             if (TREE_CODE (inner_type) == INTEGER_TYPE)
8740               {
8741                 if (TYPE_UNSIGNED (inner_type))
8742                   return 1;
8743                 return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
8744               }
8745           }
8746         else if (TREE_CODE (outer_type) == INTEGER_TYPE)
8747           {
8748             if (TREE_CODE (inner_type) == REAL_TYPE)
8749               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t,0));
8750             if (TREE_CODE (inner_type) == INTEGER_TYPE)
8751               return TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type)
8752                       && TYPE_UNSIGNED (inner_type);
8753           }
8754       }
8755       break;
8756
8757     case COND_EXPR:
8758       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1))
8759         && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 2));
8760     case COMPOUND_EXPR:
8761       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
8762     case MIN_EXPR:
8763       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
8764         && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
8765     case MAX_EXPR:
8766       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
8767         || tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
8768     case MODIFY_EXPR:
8769       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
8770     case BIND_EXPR:
8771       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1));
8772     case SAVE_EXPR:
8773       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
8774     case NON_LVALUE_EXPR:
8775       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
8776     case FLOAT_EXPR:
8777       return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
8778     case RTL_EXPR:
8779       return rtl_expr_nonnegative_p (RTL_EXPR_RTL (t));
8780
8781     case CALL_EXPR:
8782       {
8783         tree fndecl = get_callee_fndecl (t);
8784         tree arglist = TREE_OPERAND (t, 1);
8785         if (fndecl
8786             && DECL_BUILT_IN (fndecl)
8787             && DECL_BUILT_IN_CLASS (fndecl) != BUILT_IN_MD)
8788           switch (DECL_FUNCTION_CODE (fndecl))
8789             {
8790 #define CASE_BUILTIN_F(BUILT_IN_FN) \
8791   case BUILT_IN_FN: case BUILT_IN_FN##F: case BUILT_IN_FN##L:
8792 #define CASE_BUILTIN_I(BUILT_IN_FN) \
8793   case BUILT_IN_FN: case BUILT_IN_FN##L: case BUILT_IN_FN##LL:
8794
8795             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ACOS)
8796             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ACOSH)
8797             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_CABS)
8798             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_COSH)
8799             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ERFC)
8800             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_EXP)
8801             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_EXP10)
8802             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_EXP2)
8803             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FABS)
8804             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FDIM)
8805             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FREXP)
8806             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_HYPOT)
8807             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_POW10)
8808             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_SQRT)
8809             CASE_BUILTIN_I (BUILT_IN_FFS)
8810             CASE_BUILTIN_I (BUILT_IN_PARITY)
8811             CASE_BUILTIN_I (BUILT_IN_POPCOUNT)
8812               /* Always true.  */
8813               return 1;
8814
8815             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ASINH)
8816             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ATAN)
8817             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ATANH)
8818             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_CBRT)
8819             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_CEIL)
8820             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ERF)
8821             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_EXPM1)
8822             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FLOOR)
8823             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_FMOD)
8824             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LDEXP)
8825             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LLRINT)
8826             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LLROUND)
8827             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LRINT)
8828             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_LROUND)
8829             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_MODF)
8830             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_NEARBYINT)
8831             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_POW)
8832             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_RINT)
8833             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_ROUND)
8834             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_SIGNBIT)
8835             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_SINH)
8836             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_TANH)
8837             CASE_BUILTIN_F (BUILT_IN_TRUNC)
8838               /* True if the 1st argument is nonnegative.  */
8839               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist));
8840
8841             CASE_BUILTIN_F(BUILT_IN_FMAX)
8842               /* True if the 1st OR 2nd arguments are nonnegative.  */
8843               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist))
8844                 || tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist)));
8845
8846             CASE_BUILTIN_F(BUILT_IN_FMIN)
8847               /* True if the 1st AND 2nd arguments are nonnegative.  */
8848               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (arglist))
8849                 && tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist)));
8850
8851             CASE_BUILTIN_F(BUILT_IN_COPYSIGN)
8852               /* True if the 2nd argument is nonnegative.  */
8853               return tree_expr_nonnegative_p (TREE_VALUE (TREE_CHAIN (arglist)));
8854
8855             default:
8856               break;
8857 #undef CASE_BUILTIN_F
8858 #undef CASE_BUILTIN_I
8859             }
8860       }
8861
8862       /* ... fall through ...  */
8863
8864     default:
8865       if (truth_value_p (TREE_CODE (t)))
8866         /* Truth values evaluate to 0 or 1, which is nonnegative.  */
8867         return 1;
8868     }
8869
8870   /* We don't know sign of `t', so be conservative and return false.  */
8871   return 0;
8872 }
8873
8874 /* Return true when T is an address and is known to be nonzero.
8875    For floating point we further ensure that T is not denormal.
8876    Similar logic is present in nonzero_address in rtlanal.h  */
8877
8878 static bool
8879 tree_expr_nonzero_p (tree t)
8880 {
8881   tree type = TREE_TYPE (t);
8882
8883   /* Doing something useful for floating point would need more work.  */
8884   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type) && !POINTER_TYPE_P (type))
8885     return false;
8886
8887   switch (TREE_CODE (t))
8888     {
8889     case ABS_EXPR:
8890       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv)
8891         return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0));
8892
8893     case INTEGER_CST:
8894       return !integer_zerop (t);
8895
8896     case PLUS_EXPR:
8897       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv)
8898         {
8899           /* With the presence of negative values it is hard
8900              to say something.  */
8901           if (!tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0))
8902               || !tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
8903             return false;
8904           /* One of operands must be positive and the other non-negative.  */
8905           return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0))
8906                   || tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)));
8907         }
8908       break;
8909
8910     case MULT_EXPR:
8911       if (!TYPE_UNSIGNED (type) && !flag_wrapv)
8912         {
8913           return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0))
8914                   && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)));
8915         }
8916       break;
8917
8918     case NOP_EXPR:
8919       {
8920         tree inner_type = TREE_TYPE (TREE_OPERAND (t, 0));
8921         tree outer_type = TREE_TYPE (t);
8922
8923         return (TYPE_PRECISION (inner_type) >= TYPE_PRECISION (outer_type)
8924                 && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0)));
8925       }
8926       break;
8927
8928    case ADDR_EXPR:
8929       /* Weak declarations may link to NULL.  */
8930       if (DECL_P (TREE_OPERAND (t, 0)))
8931         return !DECL_WEAK (TREE_OPERAND (t, 0));
8932       /* Constants and all other cases are never weak.  */
8933       return true;
8934
8935     case COND_EXPR:
8936       return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1))
8937               && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 2)));
8938
8939     case MIN_EXPR:
8940       return (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0))
8941               && tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)));
8942
8943     case MAX_EXPR:
8944       if (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0)))
8945         {
8946           /* When both operands are nonzero, then MAX must be too.  */
8947           if (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
8948             return true;
8949
8950           /* MAX where operand 0 is positive is positive.  */
8951           return tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 0));
8952         }
8953       /* MAX where operand 1 is positive is positive.  */
8954       else if (tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1))
8955                && tree_expr_nonnegative_p (TREE_OPERAND (t, 1)))
8956         return true;
8957       break;
8958
8959     case COMPOUND_EXPR:
8960     case MODIFY_EXPR:
8961     case BIND_EXPR:
8962       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1));
8963
8964     case SAVE_EXPR:
8965     case NON_LVALUE_EXPR:
8966       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0));
8967
8968     case BIT_IOR_EXPR:
8969       return tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 1))
8970              || tree_expr_nonzero_p (TREE_OPERAND (t, 0));
8971
8972     default:
8973       break;
8974     }
8975   return false;
8976 }
8977
8978 /* Return true if `r' is known to be non-negative.
8979    Only handles constants at the moment.  */
8980
8981 int
8982 rtl_expr_nonnegative_p (rtx r)
8983 {
8984   switch (GET_CODE (r))
8985     {
8986     case CONST_INT:
8987       return INTVAL (r) >= 0;
8988
8989     case CONST_DOUBLE:
8990       if (GET_MODE (r) == VOIDmode)
8991         return CONST_DOUBLE_HIGH (r) >= 0;
8992       return 0;
8993
8994     case CONST_VECTOR:
8995       {
8996         int units, i;
8997         rtx elt;
8998
8999         units = CONST_VECTOR_NUNITS (r);
9000
9001         for (i = 0; i < units; ++i)
9002           {
9003             elt = CONST_VECTOR_ELT (r, i);
9004             if (!rtl_expr_nonnegative_p (elt))
9005               return 0;
9006           }
9007
9008         return 1;
9009       }
9010
9011     case SYMBOL_REF:
9012     case LABEL_REF:
9013       /* These are always nonnegative.  */
9014       return 1;
9015
9016     default:
9017       return 0;
9018     }
9019 }
9020
9021 /* Return the tree for neg (ARG0) when ARG0 is known to be either
9022    an integer constant or real constant.
9023
9024    TYPE is the type of the result.  */
9025
9026 static tree
9027 fold_negate_const (tree arg0, tree type)
9028 {
9029   tree t = NULL_TREE;
9030
9031   if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
9032     {
9033       unsigned HOST_WIDE_INT low;
9034       HOST_WIDE_INT high;
9035       int overflow = neg_double (TREE_INT_CST_LOW (arg0),
9036                                  TREE_INT_CST_HIGH (arg0),
9037                                  &low, &high);
9038       t = build_int_2 (low, high);
9039       TREE_TYPE (t) = type;
9040       TREE_OVERFLOW (t)
9041         = (TREE_OVERFLOW (arg0)
9042            | force_fit_type (t, overflow && !TYPE_UNSIGNED (type)));
9043       TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t)
9044         = TREE_OVERFLOW (t) | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0);
9045     }
9046   else if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST)
9047     t = build_real (type, REAL_VALUE_NEGATE (TREE_REAL_CST (arg0)));
9048 #ifdef ENABLE_CHECKING
9049   else
9050     abort ();
9051 #endif
9052
9053   return t;
9054 }
9055
9056 /* Return the tree for abs (ARG0) when ARG0 is known to be either
9057    an integer constant or real constant.
9058
9059    TYPE is the type of the result.  */
9060
9061 static tree
9062 fold_abs_const (tree arg0, tree type)
9063 {
9064   tree t = NULL_TREE;
9065
9066   if (TREE_CODE (arg0) == INTEGER_CST)
9067     {
9068       /* If the value is unsigned, then the absolute value is
9069          the same as the ordinary value.  */
9070       if (TYPE_UNSIGNED (type))
9071         return arg0;
9072       /* Similarly, if the value is non-negative.  */
9073       else if (INT_CST_LT (integer_minus_one_node, arg0))
9074         return arg0;
9075       /* If the value is negative, then the absolute value is
9076          its negation.  */
9077       else
9078         {
9079           unsigned HOST_WIDE_INT low;
9080           HOST_WIDE_INT high;
9081           int overflow = neg_double (TREE_INT_CST_LOW (arg0),
9082                                      TREE_INT_CST_HIGH (arg0),
9083                                      &low, &high);
9084           t = build_int_2 (low, high);
9085           TREE_TYPE (t) = type;
9086           TREE_OVERFLOW (t)
9087             = (TREE_OVERFLOW (arg0)
9088                | force_fit_type (t, overflow));
9089           TREE_CONSTANT_OVERFLOW (t)
9090             = TREE_OVERFLOW (t) | TREE_CONSTANT_OVERFLOW (arg0);
9091           return t;
9092         }
9093     }
9094   else if (TREE_CODE (arg0) == REAL_CST)
9095     {
9096       if (REAL_VALUE_NEGATIVE (TREE_REAL_CST (arg0)))
9097         return build_real (type, REAL_VALUE_NEGATE (TREE_REAL_CST (arg0)));
9098       else
9099         return arg0;
9100     }
9101 #ifdef ENABLE_CHECKING
9102   else
9103     abort ();
9104 #endif
9105
9106   return t;
9107 }
9108
9109 /* Given CODE, a relational operator, the target type, TYPE and two
9110    constant operands OP0 and OP1, return the result of the
9111    relational operation.  If the result is not a compile time
9112    constant, then return NULL_TREE.  */
9113
9114 static tree
9115 fold_relational_const (enum tree_code code, tree type, tree op0, tree op1)
9116 {
9117   tree tem;
9118   int invert;
9119
9120   /* From here on, the only cases we handle are when the result is
9121      known to be a constant.
9122
9123      To compute GT, swap the arguments and do LT.
9124      To compute GE, do LT and invert the result.
9125      To compute LE, swap the arguments, do LT and invert the result.
9126      To compute NE, do EQ and invert the result.
9127
9128      Therefore, the code below must handle only EQ and LT.  */
9129
9130   if (code == LE_EXPR || code == GT_EXPR)
9131     {
9132       tem = op0, op0 = op1, op1 = tem;
9133       code = swap_tree_comparison (code);
9134     }
9135
9136   /* Note that it is safe to invert for real values here because we
9137      will check below in the one case that it matters.  */
9138
9139   tem = NULL_TREE;
9140   invert = 0;
9141   if (code == NE_EXPR || code == GE_EXPR)
9142     {
9143       invert = 1;
9144       code = invert_tree_comparison (code);
9145     }
9146
9147   /* Compute a result for LT or EQ if args permit;
9148      Otherwise return T.  */
9149   if (TREE_CODE (op0) == INTEGER_CST && TREE_CODE (op1) == INTEGER_CST)
9150     {
9151       if (code == EQ_EXPR)
9152         tem = build_int_2 (tree_int_cst_equal (op0, op1), 0);
9153       else
9154         tem = build_int_2 ((TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (op0))
9155                             ? INT_CST_LT_UNSIGNED (op0, op1)
9156                             : INT_CST_LT (op0, op1)),
9157                            0);
9158     }
9159
9160   else if (code == EQ_EXPR && !TREE_SIDE_EFFECTS (op0)
9161            && integer_zerop (op1) && tree_expr_nonzero_p (op0))
9162     tem = build_int_2 (0, 0);
9163
9164   /* Two real constants can be compared explicitly.  */
9165   else if (TREE_CODE (op0) == REAL_CST && TREE_CODE (op1) == REAL_CST)
9166     {
9167       /* If either operand is a NaN, the result is false with two
9168          exceptions: First, an NE_EXPR is true on NaNs, but that case
9169          is already handled correctly since we will be inverting the
9170          result for NE_EXPR.  Second, if we had inverted a LE_EXPR
9171          or a GE_EXPR into a LT_EXPR, we must return true so that it
9172          will be inverted into false.  */
9173
9174       if (REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (op0))
9175           || REAL_VALUE_ISNAN (TREE_REAL_CST (op1)))
9176         tem = build_int_2 (invert && code == LT_EXPR, 0);
9177
9178       else if (code == EQ_EXPR)
9179         tem = build_int_2 (REAL_VALUES_EQUAL (TREE_REAL_CST (op0),
9180                                               TREE_REAL_CST (op1)),
9181                            0);
9182       else
9183         tem = build_int_2 (REAL_VALUES_LESS (TREE_REAL_CST (op0),
9184                                              TREE_REAL_CST (op1)),
9185                            0);
9186     }
9187
9188   if (tem == NULL_TREE)
9189     return NULL_TREE;
9190
9191   if (invert)
9192     TREE_INT_CST_LOW (tem) ^= 1;
9193
9194   TREE_TYPE (tem) = type;
9195   if (TREE_CODE (type) == BOOLEAN_TYPE)
9196     return (*lang_hooks.truthvalue_conversion) (tem);
9197   return tem;
9198 }
9199
9200 #include "gt-fold-const.h"