gcc/fortran/simplify.c

   1 /* Simplify intrinsic functions at compile-time.
   2    Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009,
   3    2010 Free Software Foundation, Inc.
   4    Contributed by Andy Vaught & Katherine Holcomb
   5
   6 This file is part of GCC.
   7
   8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
   9 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
  10 Software Foundation; either version 3, or (at your option) any later
  11 version.
  12
  13 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  14 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  15 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  16 for more details.
  17
  18 You should have received a copy of the GNU General Public License
  19 along with GCC; see the file COPYING3.  If not see
  20 <http://www.gnu.org/licenses/>.  */
  21
  22 #include "config.h"
  23 #include "system.h"
  24 #include "flags.h"
  25 #include "gfortran.h"
  26 #include "arith.h"
  27 #include "intrinsic.h"
  28 #include "target-memory.h"
  29 #include "constructor.h"
  30
  31
  32 gfc_expr gfc_bad_expr;
  33
  34
  35 /* Note that 'simplification' is not just transforming expressions.
  36    For functions that are not simplified at compile time, range
  37    checking is done if possible.
  38
  39    The return convention is that each simplification function returns:
  40
  41      A new expression node corresponding to the simplified arguments.
  42      The original arguments are destroyed by the caller, and must not
  43      be a part of the new expression.
  44
  45      NULL pointer indicating that no simplification was possible and
  46      the original expression should remain intact.
  47
  48      An expression pointer to gfc_bad_expr (a static placeholder)
  49      indicating that some error has prevented simplification.  The
  50      error is generated within the function and should be propagated
  51      upwards
  52
  53    By the time a simplification function gets control, it has been
  54    decided that the function call is really supposed to be the
  55    intrinsic.  No type checking is strictly necessary, since only
  56    valid types will be passed on.  On the other hand, a simplification
  57    subroutine may have to look at the type of an argument as part of
  58    its processing.
  59
  60    Array arguments are only passed to these subroutines that implement
  61    the simplification of transformational intrinsics.
  62
  63    The functions in this file don't have much comment with them, but
  64    everything is reasonably straight-forward.  The Standard, chapter 13
  65    is the best comment you'll find for this file anyway.  */
  66
  67 /* Range checks an expression node.  If all goes well, returns the
  68    node, otherwise returns &gfc_bad_expr and frees the node.  */
  69
  70 static gfc_expr *
  71 range_check (gfc_expr *result, const char *name)
  72 {
  73   if (result == NULL)
  74     return &gfc_bad_expr;
  75
  76   switch (gfc_range_check (result))
  77     {
  78       case ARITH_OK:
  79         return result;
  80
  81       case ARITH_OVERFLOW:
  82         gfc_error ("Result of %s overflows its kind at %L", name,
  83                    &result->where);
  84         break;
  85
  86       case ARITH_UNDERFLOW:
  87         gfc_error ("Result of %s underflows its kind at %L", name,
  88                    &result->where);
  89         break;
  90
  91       case ARITH_NAN:
  92         gfc_error ("Result of %s is NaN at %L", name, &result->where);
  93         break;
  94
  95       default:
  96         gfc_error ("Result of %s gives range error for its kind at %L", name,
  97                    &result->where);
  98         break;
  99     }
 100
 101   gfc_free_expr (result);
 102   return &gfc_bad_expr;
 103 }
 104
 105
 106 /* A helper function that gets an optional and possibly missing
 107    kind parameter.  Returns the kind, -1 if something went wrong.  */
 108
 109 static int
 110 get_kind (bt type, gfc_expr *k, const char *name, int default_kind)
 111 {
 112   int kind;
 113
 114   if (k == NULL)
 115     return default_kind;
 116
 117   if (k->expr_type != EXPR_CONSTANT)
 118     {
 119       gfc_error ("KIND parameter of %s at %L must be an initialization "
 120                  "expression", name, &k->where);
 121       return -1;
 122     }
 123
 124   if (gfc_extract_int (k, &kind) != NULL
 125       || gfc_validate_kind (type, kind, true) < 0)
 126     {
 127       gfc_error ("Invalid KIND parameter of %s at %L", name, &k->where);
 128       return -1;
 129     }
 130
 131   return kind;
 132 }
 133
 134
 135 /* Converts an mpz_t signed variable into an unsigned one, assuming
 136    two's complement representations and a binary width of bitsize.
 137    The conversion is a no-op unless x is negative; otherwise, it can
 138    be accomplished by masking out the high bits.  */
 139
 140 static void
 141 convert_mpz_to_unsigned (mpz_t x, int bitsize)
 142 {
 143   mpz_t mask;
 144
 145   if (mpz_sgn (x) < 0)
 146     {
 147       /* Confirm that no bits above the signed range are unset.  */
 148       gcc_assert (mpz_scan0 (x, bitsize-1) == ULONG_MAX);
 149
 150       mpz_init_set_ui (mask, 1);
 151       mpz_mul_2exp (mask, mask, bitsize);
 152       mpz_sub_ui (mask, mask, 1);
 153
 154       mpz_and (x, x, mask);
 155
 156       mpz_clear (mask);
 157     }
 158   else
 159     {
 160       /* Confirm that no bits above the signed range are set.  */
 161       gcc_assert (mpz_scan1 (x, bitsize-1) == ULONG_MAX);
 162     }
 163 }
 164
 165
 166 /* Converts an mpz_t unsigned variable into a signed one, assuming
 167    two's complement representations and a binary width of bitsize.
 168    If the bitsize-1 bit is set, this is taken as a sign bit and
 169    the number is converted to the corresponding negative number.  */
 170
 171 static void
 172 convert_mpz_to_signed (mpz_t x, int bitsize)
 173 {
 174   mpz_t mask;
 175
 176   /* Confirm that no bits above the unsigned range are set.  */
 177   gcc_assert (mpz_scan1 (x, bitsize) == ULONG_MAX);
 178
 179   if (mpz_tstbit (x, bitsize - 1) == 1)
 180     {
 181       mpz_init_set_ui (mask, 1);
 182       mpz_mul_2exp (mask, mask, bitsize);
 183       mpz_sub_ui (mask, mask, 1);
 184
 185       /* We negate the number by hand, zeroing the high bits, that is
 186          make it the corresponding positive number, and then have it
 187          negated by GMP, giving the correct representation of the
 188          negative number.  */
 189       mpz_com (x, x);
 190       mpz_add_ui (x, x, 1);
 191       mpz_and (x, x, mask);
 192
 193       mpz_neg (x, x);
 194
 195       mpz_clear (mask);
 196     }
 197 }
 198
 199
 200 /* In-place convert BOZ to REAL of the specified kind.  */
 201
 202 static gfc_expr *
 203 convert_boz (gfc_expr *x, int kind)
 204 {
 205   if (x && x->ts.type == BT_INTEGER && x->is_boz)
 206     {
 207       gfc_typespec ts;
 208       gfc_clear_ts (&ts);
 209       ts.type = BT_REAL;
 210       ts.kind = kind;
 211
 212       if (!gfc_convert_boz (x, &ts))
 213         return &gfc_bad_expr;
 214     }
 215
 216   return x;
 217 }
 218
 219
 220 /* Test that the expression is an constant array.  */
 221
 222 static bool
 223 is_constant_array_expr (gfc_expr *e)
 224 {
 225   gfc_constructor *c;
 226
 227   if (e == NULL)
 228     return true;
 229
 230   if (e->expr_type != EXPR_ARRAY || !gfc_is_constant_expr (e))
 231     return false;
 232
 233   for (c = gfc_constructor_first (e->value.constructor);
 234        c; c = gfc_constructor_next (c))
 235     if (c->expr->expr_type != EXPR_CONSTANT)
 236       return false;
 237
 238   return true;
 239 }
 240
 241
 242 /* Initialize a transformational result expression with a given value.  */
 243
 244 static void
 245 init_result_expr (gfc_expr *e, int init, gfc_expr *array)
 246 {
 247   if (e && e->expr_type == EXPR_ARRAY)
 248     {
 249       gfc_constructor *ctor = gfc_constructor_first (e->value.constructor);
 250       while (ctor)
 251         {
 252           init_result_expr (ctor->expr, init, array);
 253           ctor = gfc_constructor_next (ctor);
 254         }
 255     }
 256   else if (e && e->expr_type == EXPR_CONSTANT)
 257     {
 258       int i = gfc_validate_kind (e->ts.type, e->ts.kind, false);
 259       int length;
 260       gfc_char_t *string;
 261
 262       switch (e->ts.type)
 263         {
 264           case BT_LOGICAL:
 265             e->value.logical = (init ? 1 : 0);
 266             break;
 267
 268           case BT_INTEGER:
 269             if (init == INT_MIN)
 270               mpz_set (e->value.integer, gfc_integer_kinds[i].min_int);
 271             else if (init == INT_MAX)
 272               mpz_set (e->value.integer, gfc_integer_kinds[i].huge);
 273             else
 274               mpz_set_si (e->value.integer, init);
 275             break;
 276
 277           case BT_REAL:
 278             if (init == INT_MIN)
 279               {
 280                 mpfr_set (e->value.real, gfc_real_kinds[i].huge, GFC_RND_MODE);
 281                 mpfr_neg (e->value.real, e->value.real, GFC_RND_MODE);
 282               }
 283             else if (init == INT_MAX)
 284               mpfr_set (e->value.real, gfc_real_kinds[i].huge, GFC_RND_MODE);
 285             else
 286               mpfr_set_si (e->value.real, init, GFC_RND_MODE);
 287             break;
 288
 289           case BT_COMPLEX:
 290             mpc_set_si (e->value.complex, init, GFC_MPC_RND_MODE);
 291             break;
 292
 293           case BT_CHARACTER:
 294             if (init == INT_MIN)
 295               {
 296                 gfc_expr *len = gfc_simplify_len (array, NULL);
 297                 gfc_extract_int (len, &length);
 298                 string = gfc_get_wide_string (length + 1);
 299                 gfc_wide_memset (string, 0, length);
 300               }
 301             else if (init == INT_MAX)
 302               {
 303                 gfc_expr *len = gfc_simplify_len (array, NULL);
 304                 gfc_extract_int (len, &length);
 305                 string = gfc_get_wide_string (length + 1);
 306                 gfc_wide_memset (string, 255, length);
 307               }
 308             else
 309               {
 310                 length = 0;
 311                 string = gfc_get_wide_string (1);
 312               }
 313
 314             string[length] = '\0';
 315             e->value.character.length = length;
 316             e->value.character.string = string;
 317             break;
 318
 319           default:
 320             gcc_unreachable();
 321         }
 322     }
 323   else
 324     gcc_unreachable();
 325 }
 326
 327
 328 /* Helper function for gfc_simplify_dot_product() and gfc_simplify_matmul.  */
 329
 330 static gfc_expr *
 331 compute_dot_product (gfc_expr *matrix_a, int stride_a, int offset_a,
 332                      gfc_expr *matrix_b, int stride_b, int offset_b)
 333 {
 334   gfc_expr *result, *a, *b;
 335
 336   result = gfc_get_constant_expr (matrix_a->ts.type, matrix_a->ts.kind,
 337                                   &matrix_a->where);
 338   init_result_expr (result, 0, NULL);
 339
 340   a = gfc_constructor_lookup_expr (matrix_a->value.constructor, offset_a);
 341   b = gfc_constructor_lookup_expr (matrix_b->value.constructor, offset_b);
 342   while (a && b)
 343     {
 344       /* Copying of expressions is required as operands are free'd
 345          by the gfc_arith routines.  */
 346       switch (result->ts.type)
 347         {
 348           case BT_LOGICAL:
 349             result = gfc_or (result,
 350                              gfc_and (gfc_copy_expr (a),
 351                                       gfc_copy_expr (b)));
 352             break;
 353
 354           case BT_INTEGER:
 355           case BT_REAL:
 356           case BT_COMPLEX:
 357             result = gfc_add (result,
 358                               gfc_multiply (gfc_copy_expr (a),
 359                                             gfc_copy_expr (b)));
 360             break;
 361
 362           default:
 363             gcc_unreachable();
 364         }
 365
 366       offset_a += stride_a;
 367       a = gfc_constructor_lookup_expr (matrix_a->value.constructor, offset_a);
 368
 369       offset_b += stride_b;
 370       b = gfc_constructor_lookup_expr (matrix_b->value.constructor, offset_b);
 371     }
 372
 373   return result;
 374 }
 375
 376
 377 /* Build a result expression for transformational intrinsics,
 378    depending on DIM. */
 379
 380 static gfc_expr *
 381 transformational_result (gfc_expr *array, gfc_expr *dim, bt type,
 382                          int kind, locus* where)
 383 {
 384   gfc_expr *result;
 385   int i, nelem;
 386
 387   if (!dim || array->rank == 1)
 388     return gfc_get_constant_expr (type, kind, where);
 389
 390   result = gfc_get_array_expr (type, kind, where);
 391   result->shape = gfc_copy_shape_excluding (array->shape, array->rank, dim);
 392   result->rank = array->rank - 1;
 393
 394   /* gfc_array_size() would count the number of elements in the constructor,
 395      we have not built those yet.  */
 396   nelem = 1;
 397   for  (i = 0; i < result->rank; ++i)
 398     nelem *= mpz_get_ui (result->shape[i]);
 399
 400   for (i = 0; i < nelem; ++i)
 401     {
 402       gfc_constructor_append_expr (&result->value.constructor,
 403                                    gfc_get_constant_expr (type, kind, where),
 404                                    NULL);
 405     }
 406
 407   return result;
 408 }
 409
 410
 411 typedef gfc_expr* (*transformational_op)(gfc_expr*, gfc_expr*);
 412
 413 /* Wrapper function, implements 'op1 += 1'. Only called if MASK
 414    of COUNT intrinsic is .TRUE..
 415
 416    Interface and implimentation mimics arith functions as
 417    gfc_add, gfc_multiply, etc.  */
 418
 419 static gfc_expr* gfc_count (gfc_expr *op1, gfc_expr *op2)
 420 {
 421   gfc_expr *result;
 422
 423   gcc_assert (op1->ts.type == BT_INTEGER);
 424   gcc_assert (op2->ts.type == BT_LOGICAL);
 425   gcc_assert (op2->value.logical);
 426
 427   result = gfc_copy_expr (op1);
 428   mpz_add_ui (result->value.integer, result->value.integer, 1);
 429
 430   gfc_free_expr (op1);
 431   gfc_free_expr (op2);
 432   return result;
 433 }
 434
 435
 436 /* Transforms an ARRAY with operation OP, according to MASK, to a
 437    scalar RESULT. E.g. called if
 438
 439      REAL, PARAMETER :: array(n, m) = ...
 440      REAL, PARAMETER :: s = SUM(array)
 441
 442   where OP == gfc_add().  */
 443
 444 static gfc_expr *
 445 simplify_transformation_to_scalar (gfc_expr *result, gfc_expr *array, gfc_expr *mask,
 446                                    transformational_op op)
 447 {
 448   gfc_expr *a, *m;
 449   gfc_constructor *array_ctor, *mask_ctor;
 450
 451   /* Shortcut for constant .FALSE. MASK.  */
 452   if (mask
 453       && mask->expr_type == EXPR_CONSTANT
 454       && !mask->value.logical)
 455     return result;
 456
 457   array_ctor = gfc_constructor_first (array->value.constructor);
 458   mask_ctor = NULL;
 459   if (mask && mask->expr_type == EXPR_ARRAY)
 460     mask_ctor = gfc_constructor_first (mask->value.constructor);
 461
 462   while (array_ctor)
 463     {
 464       a = array_ctor->expr;
 465       array_ctor = gfc_constructor_next (array_ctor);
 466
 467       /* A constant MASK equals .TRUE. here and can be ignored.  */
 468       if (mask_ctor)
 469         {
 470           m = mask_ctor->expr;
 471           mask_ctor = gfc_constructor_next (mask_ctor);
 472           if (!m->value.logical)
 473             continue;
 474         }
 475
 476       result = op (result, gfc_copy_expr (a));
 477     }
 478
 479   return result;
 480 }
 481
 482 /* Transforms an ARRAY with operation OP, according to MASK, to an
 483    array RESULT. E.g. called if
 484
 485      REAL, PARAMETER :: array(n, m) = ...
 486      REAL, PARAMETER :: s(n) = PROD(array, DIM=1)
 487
 488   where OP == gfc_multiply().  */
 489
 490 static gfc_expr *
 491 simplify_transformation_to_array (gfc_expr *result, gfc_expr *array, gfc_expr *dim,
 492                                   gfc_expr *mask, transformational_op op)
 493 {
 494   mpz_t size;
 495   int done, i, n, arraysize, resultsize, dim_index, dim_extent, dim_stride;
 496   gfc_expr **arrayvec, **resultvec, **base, **src, **dest;
 497   gfc_constructor *array_ctor, *mask_ctor, *result_ctor;
 498
 499   int count[GFC_MAX_DIMENSIONS], extent[GFC_MAX_DIMENSIONS],
 500       sstride[GFC_MAX_DIMENSIONS], dstride[GFC_MAX_DIMENSIONS],
 501       tmpstride[GFC_MAX_DIMENSIONS];
 502
 503   /* Shortcut for constant .FALSE. MASK.  */
 504   if (mask
 505       && mask->expr_type == EXPR_CONSTANT
 506       && !mask->value.logical)
 507     return result;
 508
 509   /* Build an indexed table for array element expressions to minimize
 510      linked-list traversal. Masked elements are set to NULL.  */
 511   gfc_array_size (array, &size);
 512   arraysize = mpz_get_ui (size);
 513
 514   arrayvec = (gfc_expr**) gfc_getmem (sizeof (gfc_expr*) * arraysize);
 515
 516   array_ctor = gfc_constructor_first (array->value.constructor);
 517   mask_ctor = NULL;
 518   if (mask && mask->expr_type == EXPR_ARRAY)
 519     mask_ctor = gfc_constructor_first (mask->value.constructor);
 520
 521   for (i = 0; i < arraysize; ++i)
 522     {
 523       arrayvec[i] = array_ctor->expr;
 524       array_ctor = gfc_constructor_next (array_ctor);
 525
 526       if (mask_ctor)
 527         {
 528           if (!mask_ctor->expr->value.logical)
 529             arrayvec[i] = NULL;
 530
 531           mask_ctor = gfc_constructor_next (mask_ctor);
 532         }
 533     }
 534
 535   /* Same for the result expression.  */
 536   gfc_array_size (result, &size);
 537   resultsize = mpz_get_ui (size);
 538   mpz_clear (size);
 539
 540   resultvec = (gfc_expr**) gfc_getmem (sizeof (gfc_expr*) * resultsize);
 541   result_ctor = gfc_constructor_first (result->value.constructor);
 542   for (i = 0; i < resultsize; ++i)
 543     {
 544       resultvec[i] = result_ctor->expr;
 545       result_ctor = gfc_constructor_next (result_ctor);
 546     }
 547
 548   gfc_extract_int (dim, &dim_index);
 549   dim_index -= 1;               /* zero-base index */
 550   dim_extent = 0;
 551   dim_stride = 0;
 552
 553   for (i = 0, n = 0; i < array->rank; ++i)
 554     {
 555       count[i] = 0;
 556       tmpstride[i] = (i == 0) ? 1 : tmpstride[i-1] * mpz_get_si (array->shape[i-1]);
 557       if (i == dim_index)
 558         {
 559           dim_extent = mpz_get_si (array->shape[i]);
 560           dim_stride = tmpstride[i];
 561           continue;
 562         }
 563
 564       extent[n] = mpz_get_si (array->shape[i]);
 565       sstride[n] = tmpstride[i];
 566       dstride[n] = (n == 0) ? 1 : dstride[n-1] * extent[n-1];
 567       n += 1;
 568     }
 569
 570   done = false;
 571   base = arrayvec;
 572   dest = resultvec;
 573   while (!done)
 574     {
 575       for (src = base, n = 0; n < dim_extent; src += dim_stride, ++n)
 576         if (*src)
 577           *dest = op (*dest, gfc_copy_expr (*src));
 578
 579       count[0]++;
 580       base += sstride[0];
 581       dest += dstride[0];
 582
 583       n = 0;
 584       while (!done && count[n] == extent[n])
 585         {
 586           count[n] = 0;
 587           base -= sstride[n] * extent[n];
 588           dest -= dstride[n] * extent[n];
 589
 590           n++;
 591           if (n < result->rank)
 592             {
 593               count [n]++;
 594               base += sstride[n];
 595               dest += dstride[n];
 596             }
 597           else
 598             done = true;
 599        }
 600     }
 601
 602   /* Place updated expression in result constructor.  */
 603   result_ctor = gfc_constructor_first (result->value.constructor);
 604   for (i = 0; i < resultsize; ++i)
 605     {
 606       result_ctor->expr = resultvec[i];
 607       result_ctor = gfc_constructor_next (result_ctor);
 608     }
 609
 610   gfc_free (arrayvec);
 611   gfc_free (resultvec);
 612   return result;
 613 }
 614
 615
 616
 617 /********************** Simplification functions *****************************/
 618
 619 gfc_expr *
 620 gfc_simplify_abs (gfc_expr *e)
 621 {
 622   gfc_expr *result;
 623
 624   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
 625     return NULL;
 626
 627   switch (e->ts.type)
 628     {
 629       case BT_INTEGER:
 630         result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, e->ts.kind, &e->where);
 631         mpz_abs (result->value.integer, e->value.integer);
 632         return range_check (result, "IABS");
 633
 634       case BT_REAL:
 635         result = gfc_get_constant_expr (BT_REAL, e->ts.kind, &e->where);
 636         mpfr_abs (result->value.real, e->value.real, GFC_RND_MODE);
 637         return range_check (result, "ABS");
 638
 639       case BT_COMPLEX:
 640         gfc_set_model_kind (e->ts.kind);
 641         result = gfc_get_constant_expr (BT_REAL, e->ts.kind, &e->where);
 642         mpc_abs (result->value.real, e->value.complex, GFC_RND_MODE);
 643         return range_check (result, "CABS");
 644
 645       default:
 646         gfc_internal_error ("gfc_simplify_abs(): Bad type");
 647     }
 648 }
 649
 650
 651 static gfc_expr *
 652 simplify_achar_char (gfc_expr *e, gfc_expr *k, const char *name, bool ascii)
 653 {
 654   gfc_expr *result;
 655   int kind;
 656   bool too_large = false;
 657
 658   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
 659     return NULL;
 660
 661   kind = get_kind (BT_CHARACTER, k, name, gfc_default_character_kind);
 662   if (kind == -1)
 663     return &gfc_bad_expr;
 664
 665   if (mpz_cmp_si (e->value.integer, 0) < 0)
 666     {
 667       gfc_error ("Argument of %s function at %L is negative", name,
 668                  &e->where);
 669       return &gfc_bad_expr;
 670     }
 671
 672   if (ascii && gfc_option.warn_surprising
 673       && mpz_cmp_si (e->value.integer, 127) > 0)
 674     gfc_warning ("Argument of %s function at %L outside of range [0,127]",
 675                  name, &e->where);
 676
 677   if (kind == 1 && mpz_cmp_si (e->value.integer, 255) > 0)
 678     too_large = true;
 679   else if (kind == 4)
 680     {
 681       mpz_t t;
 682       mpz_init_set_ui (t, 2);
 683       mpz_pow_ui (t, t, 32);
 684       mpz_sub_ui (t, t, 1);
 685       if (mpz_cmp (e->value.integer, t) > 0)
 686         too_large = true;
 687       mpz_clear (t);
 688     }
 689
 690   if (too_large)
 691     {
 692       gfc_error ("Argument of %s function at %L is too large for the "
 693                  "collating sequence of kind %d", name, &e->where, kind);
 694       return &gfc_bad_expr;
 695     }
 696
 697   result = gfc_get_character_expr (kind, &e->where, NULL, 1);
 698   result->value.character.string[0] = mpz_get_ui (e->value.integer);
 699
 700   return result;
 701 }
 702
 703
 704
 705 /* We use the processor's collating sequence, because all
 706    systems that gfortran currently works on are ASCII.  */
 707
 708 gfc_expr *
 709 gfc_simplify_achar (gfc_expr *e, gfc_expr *k)
 710 {
 711   return simplify_achar_char (e, k, "ACHAR", true);
 712 }
 713
 714
 715 gfc_expr *
 716 gfc_simplify_acos (gfc_expr *x)
 717 {
 718   gfc_expr *result;
 719
 720   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
 721     return NULL;
 722
 723   switch (x->ts.type)
 724     {
 725       case BT_REAL:
 726         if (mpfr_cmp_si (x->value.real, 1) > 0
 727             || mpfr_cmp_si (x->value.real, -1) < 0)
 728           {
 729             gfc_error ("Argument of ACOS at %L must be between -1 and 1",
 730                        &x->where);
 731             return &gfc_bad_expr;
 732           }
 733         result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
 734         mpfr_acos (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
 735         break;
 736
 737       case BT_COMPLEX:
 738         result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
 739         mpc_acos (result->value.complex, x->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
 740         break;
 741
 742       default:
 743         gfc_internal_error ("in gfc_simplify_acos(): Bad type");
 744     }
 745
 746   return range_check (result, "ACOS");
 747 }
 748
 749 gfc_expr *
 750 gfc_simplify_acosh (gfc_expr *x)
 751 {
 752   gfc_expr *result;
 753
 754   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
 755     return NULL;
 756
 757   switch (x->ts.type)
 758     {
 759       case BT_REAL:
 760         if (mpfr_cmp_si (x->value.real, 1) < 0)
 761           {
 762             gfc_error ("Argument of ACOSH at %L must not be less than 1",
 763                        &x->where);
 764             return &gfc_bad_expr;
 765           }
 766
 767         result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
 768         mpfr_acosh (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
 769         break;
 770
 771       case BT_COMPLEX:
 772         result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
 773         mpc_acosh (result->value.complex, x->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
 774         break;
 775
 776       default:
 777         gfc_internal_error ("in gfc_simplify_acosh(): Bad type");
 778     }
 779
 780   return range_check (result, "ACOSH");
 781 }
 782
 783 gfc_expr *
 784 gfc_simplify_adjustl (gfc_expr *e)
 785 {
 786   gfc_expr *result;
 787   int count, i, len;
 788   gfc_char_t ch;
 789
 790   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
 791     return NULL;
 792
 793   len = e->value.character.length;
 794
 795   for (count = 0, i = 0; i < len; ++i)
 796     {
 797       ch = e->value.character.string[i];
 798       if (ch != ' ')
 799         break;
 800       ++count;
 801     }
 802
 803   result = gfc_get_character_expr (e->ts.kind, &e->where, NULL, len);
 804   for (i = 0; i < len - count; ++i)
 805     result->value.character.string[i] = e->value.character.string[count + i];
 806
 807   return result;
 808 }
 809
 810
 811 gfc_expr *
 812 gfc_simplify_adjustr (gfc_expr *e)
 813 {
 814   gfc_expr *result;
 815   int count, i, len;
 816   gfc_char_t ch;
 817
 818   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
 819     return NULL;
 820
 821   len = e->value.character.length;
 822
 823   for (count = 0, i = len - 1; i >= 0; --i)
 824     {
 825       ch = e->value.character.string[i];
 826       if (ch != ' ')
 827         break;
 828       ++count;
 829     }
 830
 831   result = gfc_get_character_expr (e->ts.kind, &e->where, NULL, len);
 832   for (i = 0; i < count; ++i)
 833     result->value.character.string[i] = ' ';
 834
 835   for (i = count; i < len; ++i)
 836     result->value.character.string[i] = e->value.character.string[i - count];
 837
 838   return result;
 839 }
 840
 841
 842 gfc_expr *
 843 gfc_simplify_aimag (gfc_expr *e)
 844 {
 845   gfc_expr *result;
 846
 847   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
 848     return NULL;
 849
 850   result = gfc_get_constant_expr (BT_REAL, e->ts.kind, &e->where);
 851   mpfr_set (result->value.real, mpc_imagref (e->value.complex), GFC_RND_MODE);
 852
 853   return range_check (result, "AIMAG");
 854 }
 855
 856
 857 gfc_expr *
 858 gfc_simplify_aint (gfc_expr *e, gfc_expr *k)
 859 {
 860   gfc_expr *rtrunc, *result;
 861   int kind;
 862
 863   kind = get_kind (BT_REAL, k, "AINT", e->ts.kind);
 864   if (kind == -1)
 865     return &gfc_bad_expr;
 866
 867   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
 868     return NULL;
 869
 870   rtrunc = gfc_copy_expr (e);
 871   mpfr_trunc (rtrunc->value.real, e->value.real);
 872
 873   result = gfc_real2real (rtrunc, kind);
 874
 875   gfc_free_expr (rtrunc);
 876
 877   return range_check (result, "AINT");
 878 }
 879
 880
 881 gfc_expr *
 882 gfc_simplify_all (gfc_expr *mask, gfc_expr *dim)
 883 {
 884   gfc_expr *result;
 885
 886   if (!is_constant_array_expr (mask)
 887       || !gfc_is_constant_expr (dim))
 888     return NULL;
 889
 890   result = transformational_result (mask, dim, mask->ts.type,
 891                                     mask->ts.kind, &mask->where);
 892   init_result_expr (result, true, NULL);
 893
 894   return !dim || mask->rank == 1 ?
 895     simplify_transformation_to_scalar (result, mask, NULL, gfc_and) :
 896     simplify_transformation_to_array (result, mask, dim, NULL, gfc_and);
 897 }
 898
 899
 900 gfc_expr *
 901 gfc_simplify_dint (gfc_expr *e)
 902 {
 903   gfc_expr *rtrunc, *result;
 904
 905   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
 906     return NULL;
 907
 908   rtrunc = gfc_copy_expr (e);
 909   mpfr_trunc (rtrunc->value.real, e->value.real);
 910
 911   result = gfc_real2real (rtrunc, gfc_default_double_kind);
 912
 913   gfc_free_expr (rtrunc);
 914
 915   return range_check (result, "DINT");
 916 }
 917
 918
 919 gfc_expr *
 920 gfc_simplify_anint (gfc_expr *e, gfc_expr *k)
 921 {
 922   gfc_expr *result;
 923   int kind;
 924
 925   kind = get_kind (BT_REAL, k, "ANINT", e->ts.kind);
 926   if (kind == -1)
 927     return &gfc_bad_expr;
 928
 929   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
 930     return NULL;
 931
 932   result = gfc_get_constant_expr (e->ts.type, kind, &e->where);
 933   mpfr_round (result->value.real, e->value.real);
 934
 935   return range_check (result, "ANINT");
 936 }
 937
 938
 939 gfc_expr *
 940 gfc_simplify_and (gfc_expr *x, gfc_expr *y)
 941 {
 942   gfc_expr *result;
 943   int kind;
 944
 945   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT || y->expr_type != EXPR_CONSTANT)
 946     return NULL;
 947
 948   kind = x->ts.kind > y->ts.kind ? x->ts.kind : y->ts.kind;
 949
 950   switch (x->ts.type)
 951     {
 952       case BT_INTEGER:
 953         result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, kind, &x->where);
 954         mpz_and (result->value.integer, x->value.integer, y->value.integer);
 955         return range_check (result, "AND");
 956
 957       case BT_LOGICAL:
 958         return gfc_get_logical_expr (kind, &x->where,
 959                                      x->value.logical && y->value.logical);
 960
 961       default:
 962         gcc_unreachable ();
 963     }
 964 }
 965
 966
 967 gfc_expr *
 968 gfc_simplify_any (gfc_expr *mask, gfc_expr *dim)
 969 {
 970   gfc_expr *result;
 971
 972   if (!is_constant_array_expr (mask)
 973       || !gfc_is_constant_expr (dim))
 974     return NULL;
 975
 976   result = transformational_result (mask, dim, mask->ts.type,
 977                                     mask->ts.kind, &mask->where);
 978   init_result_expr (result, false, NULL);
 979
 980   return !dim || mask->rank == 1 ?
 981     simplify_transformation_to_scalar (result, mask, NULL, gfc_or) :
 982     simplify_transformation_to_array (result, mask, dim, NULL, gfc_or);
 983 }
 984
 985
 986 gfc_expr *
 987 gfc_simplify_dnint (gfc_expr *e)
 988 {
 989   gfc_expr *result;
 990
 991   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
 992     return NULL;
 993
 994   result = gfc_get_constant_expr (BT_REAL, gfc_default_double_kind, &e->where);
 995   mpfr_round (result->value.real, e->value.real);
 996
 997   return range_check (result, "DNINT");
 998 }
 999
1000
1001 gfc_expr *
1002 gfc_simplify_asin (gfc_expr *x)
1003 {
1004   gfc_expr *result;
1005
1006   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1007     return NULL;
1008
1009   switch (x->ts.type)
1010     {
1011       case BT_REAL:
1012         if (mpfr_cmp_si (x->value.real, 1) > 0
1013             || mpfr_cmp_si (x->value.real, -1) < 0)
1014           {
1015             gfc_error ("Argument of ASIN at %L must be between -1 and 1",
1016                        &x->where);
1017             return &gfc_bad_expr;
1018           }
1019         result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1020         mpfr_asin (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
1021         break;
1022
1023       case BT_COMPLEX:
1024         result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1025         mpc_asin (result->value.complex, x->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
1026         break;
1027
1028       default:
1029         gfc_internal_error ("in gfc_simplify_asin(): Bad type");
1030     }
1031
1032   return range_check (result, "ASIN");
1033 }
1034
1035
1036 gfc_expr *
1037 gfc_simplify_asinh (gfc_expr *x)
1038 {
1039   gfc_expr *result;
1040
1041   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1042     return NULL;
1043
1044   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1045
1046   switch (x->ts.type)
1047     {
1048       case BT_REAL:
1049         mpfr_asinh (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
1050         break;
1051
1052       case BT_COMPLEX:
1053         mpc_asinh (result->value.complex, x->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
1054         break;
1055
1056       default:
1057         gfc_internal_error ("in gfc_simplify_asinh(): Bad type");
1058     }
1059
1060   return range_check (result, "ASINH");
1061 }
1062
1063
1064 gfc_expr *
1065 gfc_simplify_atan (gfc_expr *x)
1066 {
1067   gfc_expr *result;
1068
1069   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1070     return NULL;
1071
1072   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1073
1074   switch (x->ts.type)
1075     {
1076       case BT_REAL:
1077         mpfr_atan (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
1078         break;
1079
1080       case BT_COMPLEX:
1081         mpc_atan (result->value.complex, x->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
1082         break;
1083
1084       default:
1085         gfc_internal_error ("in gfc_simplify_atan(): Bad type");
1086     }
1087
1088   return range_check (result, "ATAN");
1089 }
1090
1091
1092 gfc_expr *
1093 gfc_simplify_atanh (gfc_expr *x)
1094 {
1095   gfc_expr *result;
1096
1097   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1098     return NULL;
1099
1100   switch (x->ts.type)
1101     {
1102       case BT_REAL:
1103         if (mpfr_cmp_si (x->value.real, 1) >= 0
1104             || mpfr_cmp_si (x->value.real, -1) <= 0)
1105           {
1106             gfc_error ("Argument of ATANH at %L must be inside the range -1 "
1107                        "to 1", &x->where);
1108             return &gfc_bad_expr;
1109           }
1110         result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1111         mpfr_atanh (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
1112         break;
1113
1114       case BT_COMPLEX:
1115         result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1116         mpc_atanh (result->value.complex, x->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
1117         break;
1118
1119       default:
1120         gfc_internal_error ("in gfc_simplify_atanh(): Bad type");
1121     }
1122
1123   return range_check (result, "ATANH");
1124 }
1125
1126
1127 gfc_expr *
1128 gfc_simplify_atan2 (gfc_expr *y, gfc_expr *x)
1129 {
1130   gfc_expr *result;
1131
1132   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT || y->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1133     return NULL;
1134
1135   if (mpfr_sgn (y->value.real) == 0 && mpfr_sgn (x->value.real) == 0)
1136     {
1137       gfc_error ("If first argument of ATAN2 %L is zero, then the "
1138                  "second argument must not be zero", &x->where);
1139       return &gfc_bad_expr;
1140     }
1141
1142   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1143   mpfr_atan2 (result->value.real, y->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
1144
1145   return range_check (result, "ATAN2");
1146 }
1147
1148
1149 gfc_expr *
1150 gfc_simplify_bessel_j0 (gfc_expr *x)
1151 {
1152   gfc_expr *result;
1153
1154   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1155     return NULL;
1156
1157   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1158   mpfr_j0 (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
1159
1160   return range_check (result, "BESSEL_J0");
1161 }
1162
1163
1164 gfc_expr *
1165 gfc_simplify_bessel_j1 (gfc_expr *x)
1166 {
1167   gfc_expr *result;
1168
1169   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1170     return NULL;
1171
1172   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1173   mpfr_j1 (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
1174
1175   return range_check (result, "BESSEL_J1");
1176 }
1177
1178
1179 gfc_expr *
1180 gfc_simplify_bessel_jn (gfc_expr *order, gfc_expr *x)
1181 {
1182   gfc_expr *result;
1183   long n;
1184
1185   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT || order->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1186     return NULL;
1187
1188   n = mpz_get_si (order->value.integer);
1189   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1190   mpfr_jn (result->value.real, n, x->value.real, GFC_RND_MODE);
1191
1192   return range_check (result, "BESSEL_JN");
1193 }
1194
1195
1196 gfc_expr *
1197 gfc_simplify_bessel_y0 (gfc_expr *x)
1198 {
1199   gfc_expr *result;
1200
1201   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1202     return NULL;
1203
1204   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1205   mpfr_y0 (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
1206
1207   return range_check (result, "BESSEL_Y0");
1208 }
1209
1210
1211 gfc_expr *
1212 gfc_simplify_bessel_y1 (gfc_expr *x)
1213 {
1214   gfc_expr *result;
1215
1216   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1217     return NULL;
1218
1219   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1220   mpfr_y1 (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
1221
1222   return range_check (result, "BESSEL_Y1");
1223 }
1224
1225
1226 gfc_expr *
1227 gfc_simplify_bessel_yn (gfc_expr *order, gfc_expr *x)
1228 {
1229   gfc_expr *result;
1230   long n;
1231
1232   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT || order->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1233     return NULL;
1234
1235   n = mpz_get_si (order->value.integer);
1236   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1237   mpfr_yn (result->value.real, n, x->value.real, GFC_RND_MODE);
1238
1239   return range_check (result, "BESSEL_YN");
1240 }
1241
1242
1243 gfc_expr *
1244 gfc_simplify_bit_size (gfc_expr *e)
1245 {
1246   int i = gfc_validate_kind (e->ts.type, e->ts.kind, false);
1247   return gfc_get_int_expr (e->ts.kind, &e->where,
1248                            gfc_integer_kinds[i].bit_size);
1249 }
1250
1251
1252 gfc_expr *
1253 gfc_simplify_btest (gfc_expr *e, gfc_expr *bit)
1254 {
1255   int b;
1256
1257   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT || bit->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1258     return NULL;
1259
1260   if (gfc_extract_int (bit, &b) != NULL || b < 0)
1261     return gfc_get_logical_expr (gfc_default_logical_kind, &e->where, false);
1262
1263   return gfc_get_logical_expr (gfc_default_logical_kind, &e->where,
1264                                mpz_tstbit (e->value.integer, b));
1265 }
1266
1267
1268 gfc_expr *
1269 gfc_simplify_ceiling (gfc_expr *e, gfc_expr *k)
1270 {
1271   gfc_expr *ceil, *result;
1272   int kind;
1273
1274   kind = get_kind (BT_INTEGER, k, "CEILING", gfc_default_integer_kind);
1275   if (kind == -1)
1276     return &gfc_bad_expr;
1277
1278   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1279     return NULL;
1280
1281   ceil = gfc_copy_expr (e);
1282   mpfr_ceil (ceil->value.real, e->value.real);
1283
1284   result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, kind, &e->where);
1285   gfc_mpfr_to_mpz (result->value.integer, ceil->value.real, &e->where);
1286
1287   gfc_free_expr (ceil);
1288
1289   return range_check (result, "CEILING");
1290 }
1291
1292
1293 gfc_expr *
1294 gfc_simplify_char (gfc_expr *e, gfc_expr *k)
1295 {
1296   return simplify_achar_char (e, k, "CHAR", false);
1297 }
1298
1299
1300 /* Common subroutine for simplifying CMPLX, COMPLEX and DCMPLX.  */
1301
1302 static gfc_expr *
1303 simplify_cmplx (const char *name, gfc_expr *x, gfc_expr *y, int kind)
1304 {
1305   gfc_expr *result;
1306
1307   if (convert_boz (x, kind) == &gfc_bad_expr)
1308     return &gfc_bad_expr;
1309
1310   if (convert_boz (y, kind) == &gfc_bad_expr)
1311     return &gfc_bad_expr;
1312
1313   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT
1314       || (y != NULL && y->expr_type != EXPR_CONSTANT))
1315     return NULL;
1316
1317   result = gfc_get_constant_expr (BT_COMPLEX, kind, &x->where);
1318
1319   switch (x->ts.type)
1320     {
1321       case BT_INTEGER:
1322         mpc_set_z (result->value.complex, x->value.integer, GFC_MPC_RND_MODE);
1323         break;
1324
1325       case BT_REAL:
1326         mpc_set_fr (result->value.complex, x->value.real, GFC_RND_MODE);
1327         break;
1328
1329       case BT_COMPLEX:
1330         mpc_set (result->value.complex, x->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
1331         break;
1332
1333       default:
1334         gfc_internal_error ("gfc_simplify_dcmplx(): Bad type (x)");
1335     }
1336
1337   if (!y)
1338     return range_check (result, name);
1339
1340   switch (y->ts.type)
1341     {
1342       case BT_INTEGER:
1343         mpfr_set_z (mpc_imagref (result->value.complex),
1344                     y->value.integer, GFC_RND_MODE);
1345         break;
1346
1347       case BT_REAL:
1348         mpfr_set (mpc_imagref (result->value.complex),
1349                   y->value.real, GFC_RND_MODE);
1350         break;
1351
1352       default:
1353         gfc_internal_error ("gfc_simplify_dcmplx(): Bad type (y)");
1354     }
1355
1356   return range_check (result, name);
1357 }
1358
1359
1360 gfc_expr *
1361 gfc_simplify_cmplx (gfc_expr *x, gfc_expr *y, gfc_expr *k)
1362 {
1363   int kind;
1364
1365   kind = get_kind (BT_REAL, k, "CMPLX", gfc_default_complex_kind);
1366   if (kind == -1)
1367     return &gfc_bad_expr;
1368
1369   return simplify_cmplx ("CMPLX", x, y, kind);
1370 }
1371
1372
1373 gfc_expr *
1374 gfc_simplify_complex (gfc_expr *x, gfc_expr *y)
1375 {
1376   int kind;
1377
1378   if (x->ts.type == BT_INTEGER && y->ts.type == BT_INTEGER)
1379     kind = gfc_default_complex_kind;
1380   else if (x->ts.type == BT_REAL || y->ts.type == BT_INTEGER)
1381     kind = x->ts.kind;
1382   else if (x->ts.type == BT_INTEGER || y->ts.type == BT_REAL)
1383     kind = y->ts.kind;
1384   else if (x->ts.type == BT_REAL && y->ts.type == BT_REAL)
1385     kind = (x->ts.kind > y->ts.kind) ? x->ts.kind : y->ts.kind;
1386   else
1387     gcc_unreachable ();
1388
1389   return simplify_cmplx ("COMPLEX", x, y, kind);
1390 }
1391
1392
1393 gfc_expr *
1394 gfc_simplify_conjg (gfc_expr *e)
1395 {
1396   gfc_expr *result;
1397
1398   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1399     return NULL;
1400
1401   result = gfc_copy_expr (e);
1402   mpc_conj (result->value.complex, result->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
1403
1404   return range_check (result, "CONJG");
1405 }
1406
1407
1408 gfc_expr *
1409 gfc_simplify_cos (gfc_expr *x)
1410 {
1411   gfc_expr *result;
1412
1413   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1414     return NULL;
1415
1416   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1417
1418   switch (x->ts.type)
1419     {
1420       case BT_REAL:
1421         mpfr_cos (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
1422         break;
1423
1424       case BT_COMPLEX:
1425         gfc_set_model_kind (x->ts.kind);
1426         mpc_cos (result->value.complex, x->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
1427         break;
1428
1429       default:
1430         gfc_internal_error ("in gfc_simplify_cos(): Bad type");
1431     }
1432
1433   return range_check (result, "COS");
1434 }
1435
1436
1437 gfc_expr *
1438 gfc_simplify_cosh (gfc_expr *x)
1439 {
1440   gfc_expr *result;
1441
1442   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1443     return NULL;
1444
1445   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1446
1447   switch (x->ts.type)
1448     {
1449       case BT_REAL:
1450         mpfr_cosh (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
1451         break;
1452
1453       case BT_COMPLEX:
1454         mpc_cosh (result->value.complex, x->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
1455         break;
1456
1457       default:
1458         gcc_unreachable ();
1459     }
1460
1461   return range_check (result, "COSH");
1462 }
1463
1464
1465 gfc_expr *
1466 gfc_simplify_count (gfc_expr *mask, gfc_expr *dim, gfc_expr *kind)
1467 {
1468   gfc_expr *result;
1469
1470   if (!is_constant_array_expr (mask)
1471       || !gfc_is_constant_expr (dim)
1472       || !gfc_is_constant_expr (kind))
1473     return NULL;
1474
1475   result = transformational_result (mask, dim,
1476                                     BT_INTEGER,
1477                                     get_kind (BT_INTEGER, kind, "COUNT",
1478                                               gfc_default_integer_kind),
1479                                     &mask->where);
1480
1481   init_result_expr (result, 0, NULL);
1482
1483   /* Passing MASK twice, once as data array, once as mask.
1484      Whenever gfc_count is called, '1' is added to the result.  */
1485   return !dim || mask->rank == 1 ?
1486     simplify_transformation_to_scalar (result, mask, mask, gfc_count) :
1487     simplify_transformation_to_array (result, mask, dim, mask, gfc_count);
1488 }
1489
1490
1491 gfc_expr *
1492 gfc_simplify_dcmplx (gfc_expr *x, gfc_expr *y)
1493 {
1494   return simplify_cmplx ("DCMPLX", x, y, gfc_default_double_kind);
1495 }
1496
1497
1498 gfc_expr *
1499 gfc_simplify_dble (gfc_expr *e)
1500 {
1501   gfc_expr *result = NULL;
1502
1503   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1504     return NULL;
1505
1506   if (convert_boz (e, gfc_default_double_kind) == &gfc_bad_expr)
1507     return &gfc_bad_expr;
1508
1509   result = gfc_convert_constant (e, BT_REAL, gfc_default_double_kind);
1510   if (result == &gfc_bad_expr)
1511     return &gfc_bad_expr;
1512
1513   return range_check (result, "DBLE");
1514 }
1515
1516
1517 gfc_expr *
1518 gfc_simplify_digits (gfc_expr *x)
1519 {
1520   int i, digits;
1521
1522   i = gfc_validate_kind (x->ts.type, x->ts.kind, false);
1523
1524   switch (x->ts.type)
1525     {
1526       case BT_INTEGER:
1527         digits = gfc_integer_kinds[i].digits;
1528         break;
1529
1530       case BT_REAL:
1531       case BT_COMPLEX:
1532         digits = gfc_real_kinds[i].digits;
1533         break;
1534
1535       default:
1536         gcc_unreachable ();
1537     }
1538
1539   return gfc_get_int_expr (gfc_default_integer_kind, NULL, digits);
1540 }
1541
1542
1543 gfc_expr *
1544 gfc_simplify_dim (gfc_expr *x, gfc_expr *y)
1545 {
1546   gfc_expr *result;
1547   int kind;
1548
1549   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT || y->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1550     return NULL;
1551
1552   kind = x->ts.kind > y->ts.kind ? x->ts.kind : y->ts.kind;
1553   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, kind, &x->where);
1554
1555   switch (x->ts.type)
1556     {
1557       case BT_INTEGER:
1558         if (mpz_cmp (x->value.integer, y->value.integer) > 0)
1559           mpz_sub (result->value.integer, x->value.integer, y->value.integer);
1560         else
1561           mpz_set_ui (result->value.integer, 0);
1562
1563         break;
1564
1565       case BT_REAL:
1566         if (mpfr_cmp (x->value.real, y->value.real) > 0)
1567           mpfr_sub (result->value.real, x->value.real, y->value.real,
1568                     GFC_RND_MODE);
1569         else
1570           mpfr_set_ui (result->value.real, 0, GFC_RND_MODE);
1571
1572         break;
1573
1574       default:
1575         gfc_internal_error ("gfc_simplify_dim(): Bad type");
1576     }
1577
1578   return range_check (result, "DIM");
1579 }
1580
1581
1582 gfc_expr*
1583 gfc_simplify_dot_product (gfc_expr *vector_a, gfc_expr *vector_b)
1584 {
1585   if (!is_constant_array_expr (vector_a)
1586       || !is_constant_array_expr (vector_b))
1587     return NULL;
1588
1589   gcc_assert (vector_a->rank == 1);
1590   gcc_assert (vector_b->rank == 1);
1591   gcc_assert (gfc_compare_types (&vector_a->ts, &vector_b->ts));
1592
1593   return compute_dot_product (vector_a, 1, 0, vector_b, 1, 0);
1594 }
1595
1596
1597 gfc_expr *
1598 gfc_simplify_dprod (gfc_expr *x, gfc_expr *y)
1599 {
1600   gfc_expr *a1, *a2, *result;
1601
1602   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT || y->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1603     return NULL;
1604
1605   a1 = gfc_real2real (x, gfc_default_double_kind);
1606   a2 = gfc_real2real (y, gfc_default_double_kind);
1607
1608   result = gfc_get_constant_expr (BT_REAL, gfc_default_double_kind, &x->where);
1609   mpfr_mul (result->value.real, a1->value.real, a2->value.real, GFC_RND_MODE);
1610
1611   gfc_free_expr (a2);
1612   gfc_free_expr (a1);
1613
1614   return range_check (result, "DPROD");
1615 }
1616
1617
1618 gfc_expr *
1619 gfc_simplify_erf (gfc_expr *x)
1620 {
1621   gfc_expr *result;
1622
1623   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1624     return NULL;
1625
1626   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1627   mpfr_erf (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
1628
1629   return range_check (result, "ERF");
1630 }
1631
1632
1633 gfc_expr *
1634 gfc_simplify_erfc (gfc_expr *x)
1635 {
1636   gfc_expr *result;
1637
1638   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1639     return NULL;
1640
1641   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1642   mpfr_erfc (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
1643
1644   return range_check (result, "ERFC");
1645 }
1646
1647
1648 /* Helper functions to simplify ERFC_SCALED(x) = ERFC(x) * EXP(X**2).  */
1649
1650 #define MAX_ITER 200
1651 #define ARG_LIMIT 12
1652
1653 /* Calculate ERFC_SCALED directly by its definition:
1654
1655      ERFC_SCALED(x) = ERFC(x) * EXP(X**2)
1656
1657    using a large precision for intermediate results.  This is used for all
1658    but large values of the argument.  */
1659 static void
1660 fullprec_erfc_scaled (mpfr_t res, mpfr_t arg)
1661 {
1662   mp_prec_t prec;
1663   mpfr_t a, b;
1664
1665   prec = mpfr_get_default_prec ();
1666   mpfr_set_default_prec (10 * prec);
1667
1668   mpfr_init (a);
1669   mpfr_init (b);
1670
1671   mpfr_set (a, arg, GFC_RND_MODE);
1672   mpfr_sqr (b, a, GFC_RND_MODE);
1673   mpfr_exp (b, b, GFC_RND_MODE);
1674   mpfr_erfc (a, a, GFC_RND_MODE);
1675   mpfr_mul (a, a, b, GFC_RND_MODE);
1676
1677   mpfr_set (res, a, GFC_RND_MODE);
1678   mpfr_set_default_prec (prec);
1679
1680   mpfr_clear (a);
1681   mpfr_clear (b);
1682 }
1683
1684 /* Calculate ERFC_SCALED using a power series expansion in 1/arg:
1685
1686     ERFC_SCALED(x) = 1 / (x * sqrt(pi))
1687                      * (1 + Sum_n (-1)**n * (1 * 3 * 5 * ... * (2n-1))
1688                                           / (2 * x**2)**n)
1689
1690   This is used for large values of the argument.  Intermediate calculations
1691   are performed with twice the precision.  We don't do a fixed number of
1692   iterations of the sum, but stop when it has converged to the required
1693   precision.  */
1694 static void
1695 asympt_erfc_scaled (mpfr_t res, mpfr_t arg)
1696 {
1697   mpfr_t sum, x, u, v, w, oldsum, sumtrunc;
1698   mpz_t num;
1699   mp_prec_t prec;
1700   unsigned i;
1701
1702   prec = mpfr_get_default_prec ();
1703   mpfr_set_default_prec (2 * prec);
1704
1705   mpfr_init (sum);
1706   mpfr_init (x);
1707   mpfr_init (u);
1708   mpfr_init (v);
1709   mpfr_init (w);
1710   mpz_init (num);
1711
1712   mpfr_init (oldsum);
1713   mpfr_init (sumtrunc);
1714   mpfr_set_prec (oldsum, prec);
1715   mpfr_set_prec (sumtrunc, prec);
1716
1717   mpfr_set (x, arg, GFC_RND_MODE);
1718   mpfr_set_ui (sum, 1, GFC_RND_MODE);
1719   mpz_set_ui (num, 1);
1720
1721   mpfr_set (u, x, GFC_RND_MODE);
1722   mpfr_sqr (u, u, GFC_RND_MODE);
1723   mpfr_mul_ui (u, u, 2, GFC_RND_MODE);
1724   mpfr_pow_si (u, u, -1, GFC_RND_MODE);
1725
1726   for (i = 1; i < MAX_ITER; i++)
1727   {
1728     mpfr_set (oldsum, sum, GFC_RND_MODE);
1729
1730     mpz_mul_ui (num, num, 2 * i - 1);
1731     mpz_neg (num, num);
1732
1733     mpfr_set (w, u, GFC_RND_MODE);
1734     mpfr_pow_ui (w, w, i, GFC_RND_MODE);
1735
1736     mpfr_set_z (v, num, GFC_RND_MODE);
1737     mpfr_mul (v, v, w, GFC_RND_MODE);
1738
1739     mpfr_add (sum, sum, v, GFC_RND_MODE);
1740
1741     mpfr_set (sumtrunc, sum, GFC_RND_MODE);
1742     if (mpfr_cmp (sumtrunc, oldsum) == 0)
1743       break;
1744   }
1745
1746   /* We should have converged by now; otherwise, ARG_LIMIT is probably
1747      set too low.  */
1748   gcc_assert (i < MAX_ITER);
1749
1750   /* Divide by x * sqrt(Pi).  */
1751   mpfr_const_pi (u, GFC_RND_MODE);
1752   mpfr_sqrt (u, u, GFC_RND_MODE);
1753   mpfr_mul (u, u, x, GFC_RND_MODE);
1754   mpfr_div (sum, sum, u, GFC_RND_MODE);
1755
1756   mpfr_set (res, sum, GFC_RND_MODE);
1757   mpfr_set_default_prec (prec);
1758
1759   mpfr_clears (sum, x, u, v, w, oldsum, sumtrunc, NULL);
1760   mpz_clear (num);
1761 }
1762
1763
1764 gfc_expr *
1765 gfc_simplify_erfc_scaled (gfc_expr *x)
1766 {
1767   gfc_expr *result;
1768
1769   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1770     return NULL;
1771
1772   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1773   if (mpfr_cmp_d (x->value.real, ARG_LIMIT) >= 0)
1774     asympt_erfc_scaled (result->value.real, x->value.real);
1775   else
1776     fullprec_erfc_scaled (result->value.real, x->value.real);
1777
1778   return range_check (result, "ERFC_SCALED");
1779 }
1780
1781 #undef MAX_ITER
1782 #undef ARG_LIMIT
1783
1784
1785 gfc_expr *
1786 gfc_simplify_epsilon (gfc_expr *e)
1787 {
1788   gfc_expr *result;
1789   int i;
1790
1791   i = gfc_validate_kind (e->ts.type, e->ts.kind, false);
1792
1793   result = gfc_get_constant_expr (BT_REAL, e->ts.kind, &e->where);
1794   mpfr_set (result->value.real, gfc_real_kinds[i].epsilon, GFC_RND_MODE);
1795
1796   return range_check (result, "EPSILON");
1797 }
1798
1799
1800 gfc_expr *
1801 gfc_simplify_exp (gfc_expr *x)
1802 {
1803   gfc_expr *result;
1804
1805   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1806     return NULL;
1807
1808   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1809
1810   switch (x->ts.type)
1811     {
1812       case BT_REAL:
1813         mpfr_exp (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
1814         break;
1815
1816       case BT_COMPLEX:
1817         gfc_set_model_kind (x->ts.kind);
1818         mpc_exp (result->value.complex, x->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
1819         break;
1820
1821       default:
1822         gfc_internal_error ("in gfc_simplify_exp(): Bad type");
1823     }
1824
1825   return range_check (result, "EXP");
1826 }
1827
1828
1829 gfc_expr *
1830 gfc_simplify_exponent (gfc_expr *x)
1831 {
1832   int i;
1833   gfc_expr *result;
1834
1835   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1836     return NULL;
1837
1838   result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, gfc_default_integer_kind,
1839                                   &x->where);
1840
1841   gfc_set_model (x->value.real);
1842
1843   if (mpfr_sgn (x->value.real) == 0)
1844     {
1845       mpz_set_ui (result->value.integer, 0);
1846       return result;
1847     }
1848
1849   i = (int) mpfr_get_exp (x->value.real);
1850   mpz_set_si (result->value.integer, i);
1851
1852   return range_check (result, "EXPONENT");
1853 }
1854
1855
1856 gfc_expr *
1857 gfc_simplify_float (gfc_expr *a)
1858 {
1859   gfc_expr *result;
1860
1861   if (a->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1862     return NULL;
1863
1864   if (a->is_boz)
1865     {
1866       if (convert_boz (a, gfc_default_real_kind) == &gfc_bad_expr)
1867         return &gfc_bad_expr;
1868
1869       result = gfc_copy_expr (a);
1870     }
1871   else
1872     result = gfc_int2real (a, gfc_default_real_kind);
1873
1874   return range_check (result, "FLOAT");
1875 }
1876
1877
1878 gfc_expr *
1879 gfc_simplify_floor (gfc_expr *e, gfc_expr *k)
1880 {
1881   gfc_expr *result;
1882   mpfr_t floor;
1883   int kind;
1884
1885   kind = get_kind (BT_INTEGER, k, "FLOOR", gfc_default_integer_kind);
1886   if (kind == -1)
1887     gfc_internal_error ("gfc_simplify_floor(): Bad kind");
1888
1889   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1890     return NULL;
1891
1892   gfc_set_model_kind (kind);
1893
1894   mpfr_init (floor);
1895   mpfr_floor (floor, e->value.real);
1896
1897   result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, kind, &e->where);
1898   gfc_mpfr_to_mpz (result->value.integer, floor, &e->where);
1899
1900   mpfr_clear (floor);
1901
1902   return range_check (result, "FLOOR");
1903 }
1904
1905
1906 gfc_expr *
1907 gfc_simplify_fraction (gfc_expr *x)
1908 {
1909   gfc_expr *result;
1910   mpfr_t absv, exp, pow2;
1911
1912   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1913     return NULL;
1914
1915   result = gfc_get_constant_expr (BT_REAL, x->ts.kind, &x->where);
1916
1917   if (mpfr_sgn (x->value.real) == 0)
1918     {
1919       mpfr_set_ui (result->value.real, 0, GFC_RND_MODE);
1920       return result;
1921     }
1922
1923   gfc_set_model_kind (x->ts.kind);
1924   mpfr_init (exp);
1925   mpfr_init (absv);
1926   mpfr_init (pow2);
1927
1928   mpfr_abs (absv, x->value.real, GFC_RND_MODE);
1929   mpfr_log2 (exp, absv, GFC_RND_MODE);
1930
1931   mpfr_trunc (exp, exp);
1932   mpfr_add_ui (exp, exp, 1, GFC_RND_MODE);
1933
1934   mpfr_ui_pow (pow2, 2, exp, GFC_RND_MODE);
1935
1936   mpfr_div (result->value.real, absv, pow2, GFC_RND_MODE);
1937
1938   mpfr_clears (exp, absv, pow2, NULL);
1939
1940   return range_check (result, "FRACTION");
1941 }
1942
1943
1944 gfc_expr *
1945 gfc_simplify_gamma (gfc_expr *x)
1946 {
1947   gfc_expr *result;
1948
1949   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1950     return NULL;
1951
1952   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1953   mpfr_gamma (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
1954
1955   return range_check (result, "GAMMA");
1956 }
1957
1958
1959 gfc_expr *
1960 gfc_simplify_huge (gfc_expr *e)
1961 {
1962   gfc_expr *result;
1963   int i;
1964
1965   i = gfc_validate_kind (e->ts.type, e->ts.kind, false);
1966   result = gfc_get_constant_expr (e->ts.type, e->ts.kind, &e->where);
1967
1968   switch (e->ts.type)
1969     {
1970       case BT_INTEGER:
1971         mpz_set (result->value.integer, gfc_integer_kinds[i].huge);
1972         break;
1973
1974       case BT_REAL:
1975         mpfr_set (result->value.real, gfc_real_kinds[i].huge, GFC_RND_MODE);
1976         break;
1977
1978       default:
1979         gcc_unreachable ();
1980     }
1981
1982   return result;
1983 }
1984
1985
1986 gfc_expr *
1987 gfc_simplify_hypot (gfc_expr *x, gfc_expr *y)
1988 {
1989   gfc_expr *result;
1990
1991   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT || y->expr_type != EXPR_CONSTANT)
1992     return NULL;
1993
1994   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
1995   mpfr_hypot (result->value.real, x->value.real, y->value.real, GFC_RND_MODE);
1996   return range_check (result, "HYPOT");
1997 }
1998
1999
2000 /* We use the processor's collating sequence, because all
2001    systems that gfortran currently works on are ASCII.  */
2002
2003 gfc_expr *
2004 gfc_simplify_iachar (gfc_expr *e, gfc_expr *kind)
2005 {
2006   gfc_expr *result;
2007   gfc_char_t index;
2008   int k;
2009
2010   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
2011     return NULL;
2012
2013   if (e->value.character.length != 1)
2014     {
2015       gfc_error ("Argument of IACHAR at %L must be of length one", &e->where);
2016       return &gfc_bad_expr;
2017     }
2018
2019   index = e->value.character.string[0];
2020
2021   if (gfc_option.warn_surprising && index > 127)
2022     gfc_warning ("Argument of IACHAR function at %L outside of range 0..127",
2023                  &e->where);
2024
2025   k = get_kind (BT_INTEGER, kind, "IACHAR", gfc_default_integer_kind);
2026   if (k == -1)
2027     return &gfc_bad_expr;
2028
2029   result = gfc_get_int_expr (k, &e->where, index);
2030
2031   return range_check (result, "IACHAR");
2032 }
2033
2034
2035 gfc_expr *
2036 gfc_simplify_iand (gfc_expr *x, gfc_expr *y)
2037 {
2038   gfc_expr *result;
2039
2040   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT || y->expr_type != EXPR_CONSTANT)
2041     return NULL;
2042
2043   result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, x->ts.kind, &x->where);
2044   mpz_and (result->value.integer, x->value.integer, y->value.integer);
2045
2046   return range_check (result, "IAND");
2047 }
2048
2049
2050 gfc_expr *
2051 gfc_simplify_ibclr (gfc_expr *x, gfc_expr *y)
2052 {
2053   gfc_expr *result;
2054   int k, pos;
2055
2056   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT || y->expr_type != EXPR_CONSTANT)
2057     return NULL;
2058
2059   if (gfc_extract_int (y, &pos) != NULL || pos < 0)
2060     {
2061       gfc_error ("Invalid second argument of IBCLR at %L", &y->where);
2062       return &gfc_bad_expr;
2063     }
2064
2065   k = gfc_validate_kind (x->ts.type, x->ts.kind, false);
2066
2067   if (pos >= gfc_integer_kinds[k].bit_size)
2068     {
2069       gfc_error ("Second argument of IBCLR exceeds bit size at %L",
2070                  &y->where);
2071       return &gfc_bad_expr;
2072     }
2073
2074   result = gfc_copy_expr (x);
2075
2076   convert_mpz_to_unsigned (result->value.integer,
2077                            gfc_integer_kinds[k].bit_size);
2078
2079   mpz_clrbit (result->value.integer, pos);
2080
2081   convert_mpz_to_signed (result->value.integer,
2082                          gfc_integer_kinds[k].bit_size);
2083
2084   return result;
2085 }
2086
2087
2088 gfc_expr *
2089 gfc_simplify_ibits (gfc_expr *x, gfc_expr *y, gfc_expr *z)
2090 {
2091   gfc_expr *result;
2092   int pos, len;
2093   int i, k, bitsize;
2094   int *bits;
2095
2096   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT
2097       || y->expr_type != EXPR_CONSTANT
2098       || z->expr_type != EXPR_CONSTANT)
2099     return NULL;
2100
2101   if (gfc_extract_int (y, &pos) != NULL || pos < 0)
2102     {
2103       gfc_error ("Invalid second argument of IBITS at %L", &y->where);
2104       return &gfc_bad_expr;
2105     }
2106
2107   if (gfc_extract_int (z, &len) != NULL || len < 0)
2108     {
2109       gfc_error ("Invalid third argument of IBITS at %L", &z->where);
2110       return &gfc_bad_expr;
2111     }
2112
2113   k = gfc_validate_kind (BT_INTEGER, x->ts.kind, false);
2114
2115   bitsize = gfc_integer_kinds[k].bit_size;
2116
2117   if (pos + len > bitsize)
2118     {
2119       gfc_error ("Sum of second and third arguments of IBITS exceeds "
2120                  "bit size at %L", &y->where);
2121       return &gfc_bad_expr;
2122     }
2123
2124   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
2125   convert_mpz_to_unsigned (result->value.integer,
2126                            gfc_integer_kinds[k].bit_size);
2127
2128   bits = XCNEWVEC (int, bitsize);
2129
2130   for (i = 0; i < bitsize; i++)
2131     bits[i] = 0;
2132
2133   for (i = 0; i < len; i++)
2134     bits[i] = mpz_tstbit (x->value.integer, i + pos);
2135
2136   for (i = 0; i < bitsize; i++)
2137     {
2138       if (bits[i] == 0)
2139         mpz_clrbit (result->value.integer, i);
2140       else if (bits[i] == 1)
2141         mpz_setbit (result->value.integer, i);
2142       else
2143         gfc_internal_error ("IBITS: Bad bit");
2144     }
2145
2146   gfc_free (bits);
2147
2148   convert_mpz_to_signed (result->value.integer,
2149                          gfc_integer_kinds[k].bit_size);
2150
2151   return result;
2152 }
2153
2154
2155 gfc_expr *
2156 gfc_simplify_ibset (gfc_expr *x, gfc_expr *y)
2157 {
2158   gfc_expr *result;
2159   int k, pos;
2160
2161   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT || y->expr_type != EXPR_CONSTANT)
2162     return NULL;
2163
2164   if (gfc_extract_int (y, &pos) != NULL || pos < 0)
2165     {
2166       gfc_error ("Invalid second argument of IBSET at %L", &y->where);
2167       return &gfc_bad_expr;
2168     }
2169
2170   k = gfc_validate_kind (x->ts.type, x->ts.kind, false);
2171
2172   if (pos >= gfc_integer_kinds[k].bit_size)
2173     {
2174       gfc_error ("Second argument of IBSET exceeds bit size at %L",
2175                  &y->where);
2176       return &gfc_bad_expr;
2177     }
2178
2179   result = gfc_copy_expr (x);
2180
2181   convert_mpz_to_unsigned (result->value.integer,
2182                            gfc_integer_kinds[k].bit_size);
2183
2184   mpz_setbit (result->value.integer, pos);
2185
2186   convert_mpz_to_signed (result->value.integer,
2187                          gfc_integer_kinds[k].bit_size);
2188
2189   return result;
2190 }
2191
2192
2193 gfc_expr *
2194 gfc_simplify_ichar (gfc_expr *e, gfc_expr *kind)
2195 {
2196   gfc_expr *result;
2197   gfc_char_t index;
2198   int k;
2199
2200   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
2201     return NULL;
2202
2203   if (e->value.character.length != 1)
2204     {
2205       gfc_error ("Argument of ICHAR at %L must be of length one", &e->where);
2206       return &gfc_bad_expr;
2207     }
2208
2209   index = e->value.character.string[0];
2210
2211   k = get_kind (BT_INTEGER, kind, "ICHAR", gfc_default_integer_kind);
2212   if (k == -1)
2213     return &gfc_bad_expr;
2214
2215   result = gfc_get_int_expr (k, &e->where, index);
2216
2217   return range_check (result, "ICHAR");
2218 }
2219
2220
2221 gfc_expr *
2222 gfc_simplify_ieor (gfc_expr *x, gfc_expr *y)
2223 {
2224   gfc_expr *result;
2225
2226   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT || y->expr_type != EXPR_CONSTANT)
2227     return NULL;
2228
2229   result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, x->ts.kind, &x->where);
2230   mpz_xor (result->value.integer, x->value.integer, y->value.integer);
2231
2232   return range_check (result, "IEOR");
2233 }
2234
2235
2236 gfc_expr *
2237 gfc_simplify_index (gfc_expr *x, gfc_expr *y, gfc_expr *b, gfc_expr *kind)
2238 {
2239   gfc_expr *result;
2240   int back, len, lensub;
2241   int i, j, k, count, index = 0, start;
2242
2243   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT || y->expr_type != EXPR_CONSTANT
2244       || ( b != NULL && b->expr_type !=  EXPR_CONSTANT))
2245     return NULL;
2246
2247   if (b != NULL && b->value.logical != 0)
2248     back = 1;
2249   else
2250     back = 0;
2251
2252   k = get_kind (BT_INTEGER, kind, "INDEX", gfc_default_integer_kind);
2253   if (k == -1)
2254     return &gfc_bad_expr;
2255
2256   result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, k, &x->where);
2257
2258   len = x->value.character.length;
2259   lensub = y->value.character.length;
2260
2261   if (len < lensub)
2262     {
2263       mpz_set_si (result->value.integer, 0);
2264       return result;
2265     }
2266
2267   if (back == 0)
2268     {
2269       if (lensub == 0)
2270         {
2271           mpz_set_si (result->value.integer, 1);
2272           return result;
2273         }
2274       else if (lensub == 1)
2275         {
2276           for (i = 0; i < len; i++)
2277             {
2278               for (j = 0; j < lensub; j++)
2279                 {
2280                   if (y->value.character.string[j]
2281                       == x->value.character.string[i])
2282                     {
2283                       index = i + 1;
2284                       goto done;
2285                     }
2286                 }
2287             }
2288         }
2289       else
2290         {
2291           for (i = 0; i < len; i++)
2292             {
2293               for (j = 0; j < lensub; j++)
2294                 {
2295                   if (y->value.character.string[j]
2296                       == x->value.character.string[i])
2297                     {
2298                       start = i;
2299                       count = 0;
2300
2301                       for (k = 0; k < lensub; k++)
2302                         {
2303                           if (y->value.character.string[k]
2304                               == x->value.character.string[k + start])
2305                             count++;
2306                         }
2307
2308                       if (count == lensub)
2309                         {
2310                           index = start + 1;
2311                           goto done;
2312                         }
2313                     }
2314                 }
2315             }
2316         }
2317
2318     }
2319   else
2320     {
2321       if (lensub == 0)
2322         {
2323           mpz_set_si (result->value.integer, len + 1);
2324           return result;
2325         }
2326       else if (lensub == 1)
2327         {
2328           for (i = 0; i < len; i++)
2329             {
2330               for (j = 0; j < lensub; j++)
2331                 {
2332                   if (y->value.character.string[j]
2333                       == x->value.character.string[len - i])
2334                     {
2335                       index = len - i + 1;
2336                       goto done;
2337                     }
2338                 }
2339             }
2340         }
2341       else
2342         {
2343           for (i = 0; i < len; i++)
2344             {
2345               for (j = 0; j < lensub; j++)
2346                 {
2347                   if (y->value.character.string[j]
2348                       == x->value.character.string[len - i])
2349                     {
2350                       start = len - i;
2351                       if (start <= len - lensub)
2352                         {
2353                           count = 0;
2354                           for (k = 0; k < lensub; k++)
2355                             if (y->value.character.string[k]
2356                                 == x->value.character.string[k + start])
2357                               count++;
2358
2359                           if (count == lensub)
2360                             {
2361                               index = start + 1;
2362                               goto done;
2363                             }
2364                         }
2365                       else
2366                         {
2367                           continue;
2368                         }
2369                     }
2370                 }
2371             }
2372         }
2373     }
2374
2375 done:
2376   mpz_set_si (result->value.integer, index);
2377   return range_check (result, "INDEX");
2378 }
2379
2380
2381 static gfc_expr *
2382 simplify_intconv (gfc_expr *e, int kind, const char *name)
2383 {
2384   gfc_expr *result = NULL;
2385
2386   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
2387     return NULL;
2388
2389   result = gfc_convert_constant (e, BT_INTEGER, kind);
2390   if (result == &gfc_bad_expr)
2391     return &gfc_bad_expr;
2392
2393   return range_check (result, name);
2394 }
2395
2396
2397 gfc_expr *
2398 gfc_simplify_int (gfc_expr *e, gfc_expr *k)
2399 {
2400   int kind;
2401
2402   kind = get_kind (BT_INTEGER, k, "INT", gfc_default_integer_kind);
2403   if (kind == -1)
2404     return &gfc_bad_expr;
2405
2406   return simplify_intconv (e, kind, "INT");
2407 }
2408
2409 gfc_expr *
2410 gfc_simplify_int2 (gfc_expr *e)
2411 {
2412   return simplify_intconv (e, 2, "INT2");
2413 }
2414
2415
2416 gfc_expr *
2417 gfc_simplify_int8 (gfc_expr *e)
2418 {
2419   return simplify_intconv (e, 8, "INT8");
2420 }
2421
2422
2423 gfc_expr *
2424 gfc_simplify_long (gfc_expr *e)
2425 {
2426   return simplify_intconv (e, 4, "LONG");
2427 }
2428
2429
2430 gfc_expr *
2431 gfc_simplify_ifix (gfc_expr *e)
2432 {
2433   gfc_expr *rtrunc, *result;
2434
2435   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
2436     return NULL;
2437
2438   rtrunc = gfc_copy_expr (e);
2439   mpfr_trunc (rtrunc->value.real, e->value.real);
2440
2441   result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, gfc_default_integer_kind,
2442                                   &e->where);
2443   gfc_mpfr_to_mpz (result->value.integer, rtrunc->value.real, &e->where);
2444
2445   gfc_free_expr (rtrunc);
2446
2447   return range_check (result, "IFIX");
2448 }
2449
2450
2451 gfc_expr *
2452 gfc_simplify_idint (gfc_expr *e)
2453 {
2454   gfc_expr *rtrunc, *result;
2455
2456   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
2457     return NULL;
2458
2459   rtrunc = gfc_copy_expr (e);
2460   mpfr_trunc (rtrunc->value.real, e->value.real);
2461
2462   result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, gfc_default_integer_kind,
2463                                   &e->where);
2464   gfc_mpfr_to_mpz (result->value.integer, rtrunc->value.real, &e->where);
2465
2466   gfc_free_expr (rtrunc);
2467
2468   return range_check (result, "IDINT");
2469 }
2470
2471
2472 gfc_expr *
2473 gfc_simplify_ior (gfc_expr *x, gfc_expr *y)
2474 {
2475   gfc_expr *result;
2476
2477   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT || y->expr_type != EXPR_CONSTANT)
2478     return NULL;
2479
2480   result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, x->ts.kind, &x->where);
2481   mpz_ior (result->value.integer, x->value.integer, y->value.integer);
2482
2483   return range_check (result, "IOR");
2484 }
2485
2486
2487 gfc_expr *
2488 gfc_simplify_is_iostat_end (gfc_expr *x)
2489 {
2490   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
2491     return NULL;
2492
2493   return gfc_get_logical_expr (gfc_default_logical_kind, &x->where,
2494                                mpz_cmp_si (x->value.integer,
2495                                            LIBERROR_END) == 0);
2496 }
2497
2498
2499 gfc_expr *
2500 gfc_simplify_is_iostat_eor (gfc_expr *x)
2501 {
2502   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
2503     return NULL;
2504
2505   return gfc_get_logical_expr (gfc_default_logical_kind, &x->where,
2506                                mpz_cmp_si (x->value.integer,
2507                                            LIBERROR_EOR) == 0);
2508 }
2509
2510
2511 gfc_expr *
2512 gfc_simplify_isnan (gfc_expr *x)
2513 {
2514   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
2515     return NULL;
2516
2517   return gfc_get_logical_expr (gfc_default_logical_kind, &x->where,
2518                                mpfr_nan_p (x->value.real));
2519 }
2520
2521
2522 gfc_expr *
2523 gfc_simplify_ishft (gfc_expr *e, gfc_expr *s)
2524 {
2525   gfc_expr *result;
2526   int shift, ashift, isize, k, *bits, i;
2527
2528   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT || s->expr_type != EXPR_CONSTANT)
2529     return NULL;
2530
2531   if (gfc_extract_int (s, &shift) != NULL)
2532     {
2533       gfc_error ("Invalid second argument of ISHFT at %L", &s->where);
2534       return &gfc_bad_expr;
2535     }
2536
2537   k = gfc_validate_kind (BT_INTEGER, e->ts.kind, false);
2538
2539   isize = gfc_integer_kinds[k].bit_size;
2540
2541   if (shift >= 0)
2542     ashift = shift;
2543   else
2544     ashift = -shift;
2545
2546   if (ashift > isize)
2547     {
2548       gfc_error ("Magnitude of second argument of ISHFT exceeds bit size "
2549                  "at %L", &s->where);
2550       return &gfc_bad_expr;
2551     }
2552
2553   result = gfc_get_constant_expr (e->ts.type, e->ts.kind, &e->where);
2554
2555   if (shift == 0)
2556     {
2557       mpz_set (result->value.integer, e->value.integer);
2558       return range_check (result, "ISHFT");
2559     }
2560
2561   bits = XCNEWVEC (int, isize);
2562
2563   for (i = 0; i < isize; i++)
2564     bits[i] = mpz_tstbit (e->value.integer, i);
2565
2566   if (shift > 0)
2567     {
2568       for (i = 0; i < shift; i++)
2569         mpz_clrbit (result->value.integer, i);
2570
2571       for (i = 0; i < isize - shift; i++)
2572         {
2573           if (bits[i] == 0)
2574             mpz_clrbit (result->value.integer, i + shift);
2575           else
2576             mpz_setbit (result->value.integer, i + shift);
2577         }
2578     }
2579   else
2580     {
2581       for (i = isize - 1; i >= isize - ashift; i--)
2582         mpz_clrbit (result->value.integer, i);
2583
2584       for (i = isize - 1; i >= ashift; i--)
2585         {
2586           if (bits[i] == 0)
2587             mpz_clrbit (result->value.integer, i - ashift);
2588           else
2589             mpz_setbit (result->value.integer, i - ashift);
2590         }
2591     }
2592
2593   convert_mpz_to_signed (result->value.integer, isize);
2594
2595   gfc_free (bits);
2596   return result;
2597 }
2598
2599
2600 gfc_expr *
2601 gfc_simplify_ishftc (gfc_expr *e, gfc_expr *s, gfc_expr *sz)
2602 {
2603   gfc_expr *result;
2604   int shift, ashift, isize, ssize, delta, k;
2605   int i, *bits;
2606
2607   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT || s->expr_type != EXPR_CONSTANT)
2608     return NULL;
2609
2610   if (gfc_extract_int (s, &shift) != NULL)
2611     {
2612       gfc_error ("Invalid second argument of ISHFTC at %L", &s->where);
2613       return &gfc_bad_expr;
2614     }
2615
2616   k = gfc_validate_kind (e->ts.type, e->ts.kind, false);
2617   isize = gfc_integer_kinds[k].bit_size;
2618
2619   if (sz != NULL)
2620     {
2621       if (sz->expr_type != EXPR_CONSTANT)
2622         return NULL;
2623
2624       if (gfc_extract_int (sz, &ssize) != NULL || ssize <= 0)
2625         {
2626           gfc_error ("Invalid third argument of ISHFTC at %L", &sz->where);
2627           return &gfc_bad_expr;
2628         }
2629
2630       if (ssize > isize)
2631         {
2632           gfc_error ("Magnitude of third argument of ISHFTC exceeds "
2633                      "BIT_SIZE of first argument at %L", &s->where);
2634           return &gfc_bad_expr;
2635         }
2636     }
2637   else
2638     ssize = isize;
2639
2640   if (shift >= 0)
2641     ashift = shift;
2642   else
2643     ashift = -shift;
2644
2645   if (ashift > ssize)
2646     {
2647       if (sz != NULL)
2648         gfc_error ("Magnitude of second argument of ISHFTC exceeds "
2649                    "third argument at %L", &s->where);
2650       else
2651         gfc_error ("Magnitude of second argument of ISHFTC exceeds "
2652                    "BIT_SIZE of first argument at %L", &s->where);
2653       return &gfc_bad_expr;
2654     }
2655
2656   result = gfc_get_constant_expr (e->ts.type, e->ts.kind, &e->where);
2657
2658   mpz_set (result->value.integer, e->value.integer);
2659
2660   if (shift == 0)
2661     return result;
2662
2663   convert_mpz_to_unsigned (result->value.integer, isize);
2664
2665   bits = XCNEWVEC (int, ssize);
2666
2667   for (i = 0; i < ssize; i++)
2668     bits[i] = mpz_tstbit (e->value.integer, i);
2669
2670   delta = ssize - ashift;
2671
2672   if (shift > 0)
2673     {
2674       for (i = 0; i < delta; i++)
2675         {
2676           if (bits[i] == 0)
2677             mpz_clrbit (result->value.integer, i + shift);
2678           else
2679             mpz_setbit (result->value.integer, i + shift);
2680         }
2681
2682       for (i = delta; i < ssize; i++)
2683         {
2684           if (bits[i] == 0)
2685             mpz_clrbit (result->value.integer, i - delta);
2686           else
2687             mpz_setbit (result->value.integer, i - delta);
2688         }
2689     }
2690   else
2691     {
2692       for (i = 0; i < ashift; i++)
2693         {
2694           if (bits[i] == 0)
2695             mpz_clrbit (result->value.integer, i + delta);
2696           else
2697             mpz_setbit (result->value.integer, i + delta);
2698         }
2699
2700       for (i = ashift; i < ssize; i++)
2701         {
2702           if (bits[i] == 0)
2703             mpz_clrbit (result->value.integer, i + shift);
2704           else
2705             mpz_setbit (result->value.integer, i + shift);
2706         }
2707     }
2708
2709   convert_mpz_to_signed (result->value.integer, isize);
2710
2711   gfc_free (bits);
2712   return result;
2713 }
2714
2715
2716 gfc_expr *
2717 gfc_simplify_kind (gfc_expr *e)
2718 {
2719   return gfc_get_int_expr (gfc_default_integer_kind, NULL, e->ts.kind);
2720 }
2721
2722
2723 static gfc_expr *
2724 simplify_bound_dim (gfc_expr *array, gfc_expr *kind, int d, int upper,
2725                     gfc_array_spec *as, gfc_ref *ref, bool coarray)
2726 {
2727   gfc_expr *l, *u, *result;
2728   int k;
2729
2730   /* The last dimension of an assumed-size array is special.  */
2731   if ((!coarray && d == as->rank && as->type == AS_ASSUMED_SIZE && !upper)
2732       || (coarray && d == as->rank + as->corank))
2733     {
2734       if (as->lower[d-1]->expr_type == EXPR_CONSTANT)
2735         return gfc_copy_expr (as->lower[d-1]);
2736       else
2737         return NULL;
2738     }
2739
2740   k = get_kind (BT_INTEGER, kind, upper ? "UBOUND" : "LBOUND",
2741                 gfc_default_integer_kind);
2742   if (k == -1)
2743     return &gfc_bad_expr;
2744
2745   result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, k, &array->where);
2746
2747
2748   /* Then, we need to know the extent of the given dimension.  */
2749   if (coarray || ref->u.ar.type == AR_FULL)
2750     {
2751       l = as->lower[d-1];
2752       u = as->upper[d-1];
2753
2754       if (l->expr_type != EXPR_CONSTANT || u == NULL
2755           || u->expr_type != EXPR_CONSTANT)
2756         return NULL;
2757
2758       if (mpz_cmp (l->value.integer, u->value.integer) > 0)
2759         {
2760           /* Zero extent.  */
2761           if (upper)
2762             mpz_set_si (result->value.integer, 0);
2763           else
2764             mpz_set_si (result->value.integer, 1);
2765         }
2766       else
2767         {
2768           /* Nonzero extent.  */
2769           if (upper)
2770             mpz_set (result->value.integer, u->value.integer);
2771           else
2772             mpz_set (result->value.integer, l->value.integer);
2773         }
2774     }
2775   else
2776     {
2777       if (upper)
2778         {
2779           if (gfc_ref_dimen_size (&ref->u.ar, d-1, &result->value.integer)
2780               != SUCCESS)
2781             return NULL;
2782         }
2783       else
2784         mpz_set_si (result->value.integer, (long int) 1);
2785     }
2786
2787   return range_check (result, upper ? "UBOUND" : "LBOUND");
2788 }
2789
2790
2791 static gfc_expr *
2792 simplify_bound (gfc_expr *array, gfc_expr *dim, gfc_expr *kind, int upper)
2793 {
2794   gfc_ref *ref;
2795   gfc_array_spec *as;
2796   int d;
2797
2798   if (array->expr_type != EXPR_VARIABLE)
2799     return NULL;
2800
2801   /* Follow any component references.  */
2802   as = array->symtree->n.sym->as;
2803   for (ref = array->ref; ref; ref = ref->next)
2804     {
2805       switch (ref->type)
2806         {
2807         case REF_ARRAY:
2808           switch (ref->u.ar.type)
2809             {
2810             case AR_ELEMENT:
2811               as = NULL;
2812               continue;
2813
2814             case AR_FULL:
2815               /* We're done because 'as' has already been set in the
2816                  previous iteration.  */
2817               if (!ref->next)
2818                 goto done;
2819
2820             /* Fall through.  */
2821
2822             case AR_UNKNOWN:
2823               return NULL;
2824
2825             case AR_SECTION:
2826               as = ref->u.ar.as;
2827               goto done;
2828             }
2829
2830           gcc_unreachable ();
2831
2832         case REF_COMPONENT:
2833           as = ref->u.c.component->as;
2834           continue;
2835
2836         case REF_SUBSTRING:
2837           continue;
2838         }
2839     }
2840
2841   gcc_unreachable ();
2842
2843  done:
2844
2845   if (as->type == AS_DEFERRED || as->type == AS_ASSUMED_SHAPE)
2846     return NULL;
2847
2848   if (dim == NULL)
2849     {
2850       /* Multi-dimensional bounds.  */
2851       gfc_expr *bounds[GFC_MAX_DIMENSIONS];
2852       gfc_expr *e;
2853       int k;
2854
2855       /* UBOUND(ARRAY) is not valid for an assumed-size array.  */
2856       if (upper && as->type == AS_ASSUMED_SIZE)
2857         {
2858           /* An error message will be emitted in
2859              check_assumed_size_reference (resolve.c).  */
2860           return &gfc_bad_expr;
2861         }
2862
2863       /* Simplify the bounds for each dimension.  */
2864       for (d = 0; d < array->rank; d++)
2865         {
2866           bounds[d] = simplify_bound_dim (array, kind, d + 1, upper, as, ref,
2867                                           false);
2868           if (bounds[d] == NULL || bounds[d] == &gfc_bad_expr)
2869             {
2870               int j;
2871
2872               for (j = 0; j < d; j++)
2873                 gfc_free_expr (bounds[j]);
2874               return bounds[d];
2875             }
2876         }
2877
2878       /* Allocate the result expression.  */
2879       k = get_kind (BT_INTEGER, kind, upper ? "UBOUND" : "LBOUND",
2880                     gfc_default_integer_kind);
2881       if (k == -1)
2882         return &gfc_bad_expr;
2883
2884       e = gfc_get_array_expr (BT_INTEGER, k, &array->where);
2885
2886       /* The result is a rank 1 array; its size is the rank of the first
2887          argument to {L,U}BOUND.  */
2888       e->rank = 1;
2889       e->shape = gfc_get_shape (1);
2890       mpz_init_set_ui (e->shape[0], array->rank);
2891
2892       /* Create the constructor for this array.  */
2893       for (d = 0; d < array->rank; d++)
2894         gfc_constructor_append_expr (&e->value.constructor,
2895                                      bounds[d], &e->where);
2896
2897       return e;
2898     }
2899   else
2900     {
2901       /* A DIM argument is specified.  */
2902       if (dim->expr_type != EXPR_CONSTANT)
2903         return NULL;
2904
2905       d = mpz_get_si (dim->value.integer);
2906
2907       if (d < 1 || d > as->rank
2908           || (d == as->rank && as->type == AS_ASSUMED_SIZE && upper))
2909         {
2910           gfc_error ("DIM argument at %L is out of bounds", &dim->where);
2911           return &gfc_bad_expr;
2912         }
2913
2914       return simplify_bound_dim (array, kind, d, upper, as, ref, false);
2915     }
2916 }
2917
2918
2919 static gfc_expr *
2920 simplify_cobound (gfc_expr *array, gfc_expr *dim, gfc_expr *kind, int upper)
2921 {
2922   gfc_ref *ref;
2923   gfc_array_spec *as;
2924   int d;
2925
2926   if (array->expr_type != EXPR_VARIABLE)
2927     return NULL;
2928
2929   /* Follow any component references.  */
2930   as = array->symtree->n.sym->as;
2931   for (ref = array->ref; ref; ref = ref->next)
2932     {
2933       switch (ref->type)
2934         {
2935         case REF_ARRAY:
2936           switch (ref->u.ar.type)
2937             {
2938             case AR_ELEMENT:
2939               if (ref->next == NULL)
2940                 {
2941                   gcc_assert (ref->u.ar.as->corank > 0
2942                               && ref->u.ar.as->rank == 0);
2943                   as = ref->u.ar.as;
2944                   goto done;
2945                 }
2946               as = NULL;
2947               continue;
2948
2949             case AR_FULL:
2950               /* We're done because 'as' has already been set in the
2951                  previous iteration.  */
2952               if (!ref->next)
2953                 goto done;
2954
2955             /* Fall through.  */
2956
2957             case AR_UNKNOWN:
2958               return NULL;
2959
2960             case AR_SECTION:
2961               as = ref->u.ar.as;
2962               goto done;
2963             }
2964
2965           gcc_unreachable ();
2966
2967         case REF_COMPONENT:
2968           as = ref->u.c.component->as;
2969           continue;
2970
2971         case REF_SUBSTRING:
2972           continue;
2973         }
2974     }
2975
2976   gcc_unreachable ();
2977
2978  done:
2979
2980   if (as->type == AS_DEFERRED || as->type == AS_ASSUMED_SHAPE)
2981     return NULL;
2982
2983   if (dim == NULL)
2984     {
2985       /* Multi-dimensional cobounds.  */
2986       gfc_expr *bounds[GFC_MAX_DIMENSIONS];
2987       gfc_expr *e;
2988       int k;
2989
2990       /* Simplify the cobounds for each dimension.  */
2991       for (d = 0; d < as->corank; d++)
2992         {
2993           bounds[d] = simplify_bound_dim (array, kind, d + 1 + array->rank,
2994                                           upper, as, ref, true);
2995           if (bounds[d] == NULL || bounds[d] == &gfc_bad_expr)
2996             {
2997               int j;
2998
2999               for (j = 0; j < d; j++)
3000                 gfc_free_expr (bounds[j]);
3001               return bounds[d];
3002             }
3003         }
3004
3005       /* Allocate the result expression.  */
3006       e = gfc_get_expr ();
3007       e->where = array->where;
3008       e->expr_type = EXPR_ARRAY;
3009       e->ts.type = BT_INTEGER;
3010       k = get_kind (BT_INTEGER, kind, upper ? "UCOBOUND" : "LCOBOUND",
3011                     gfc_default_integer_kind);
3012       if (k == -1)
3013         {
3014           gfc_free_expr (e);
3015           return &gfc_bad_expr;
3016         }
3017       e->ts.kind = k;
3018
3019       /* The result is a rank 1 array; its size is the rank of the first
3020          argument to {L,U}COBOUND.  */
3021       e->rank = 1;
3022       e->shape = gfc_get_shape (1);
3023       mpz_init_set_ui (e->shape[0], as->corank);
3024
3025       /* Create the constructor for this array.  */
3026       for (d = 0; d < as->corank; d++)
3027         gfc_constructor_append_expr (&e->value.constructor,
3028                                      bounds[d], &e->where);
3029       return e;
3030     }
3031   else
3032     {
3033       /* A DIM argument is specified.  */
3034       if (dim->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3035         return NULL;
3036
3037       d = mpz_get_si (dim->value.integer);
3038
3039       if (d < 1 || d > as->corank)
3040         {
3041           gfc_error ("DIM argument at %L is out of bounds", &dim->where);
3042           return &gfc_bad_expr;
3043         }
3044
3045       return simplify_bound_dim (array, kind, d+array->rank, upper, as, ref, true);
3046     }
3047 }
3048
3049
3050 gfc_expr *
3051 gfc_simplify_lbound (gfc_expr *array, gfc_expr *dim, gfc_expr *kind)
3052 {
3053   return simplify_bound (array, dim, kind, 0);
3054 }
3055
3056
3057 gfc_expr *
3058 gfc_simplify_lcobound (gfc_expr *array, gfc_expr *dim, gfc_expr *kind)
3059 {
3060   gfc_expr *e;
3061   /* return simplify_cobound (array, dim, kind, 0);*/
3062
3063   e = simplify_cobound (array, dim, kind, 0);
3064   if (e != NULL)
3065     return e;
3066
3067   gfc_error ("Not yet implemented: LCOBOUND for coarray with non-constant "
3068              "cobounds at %L", &array->where);
3069   return &gfc_bad_expr;
3070 }
3071
3072 gfc_expr *
3073 gfc_simplify_leadz (gfc_expr *e)
3074 {
3075   unsigned long lz, bs;
3076   int i;
3077
3078   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3079     return NULL;
3080
3081   i = gfc_validate_kind (e->ts.type, e->ts.kind, false);
3082   bs = gfc_integer_kinds[i].bit_size;
3083   if (mpz_cmp_si (e->value.integer, 0) == 0)
3084     lz = bs;
3085   else if (mpz_cmp_si (e->value.integer, 0) < 0)
3086     lz = 0;
3087   else
3088     lz = bs - mpz_sizeinbase (e->value.integer, 2);
3089
3090   return gfc_get_int_expr (gfc_default_integer_kind, &e->where, lz);
3091 }
3092
3093
3094 gfc_expr *
3095 gfc_simplify_len (gfc_expr *e, gfc_expr *kind)
3096 {
3097   gfc_expr *result;
3098   int k = get_kind (BT_INTEGER, kind, "LEN", gfc_default_integer_kind);
3099
3100   if (k == -1)
3101     return &gfc_bad_expr;
3102
3103   if (e->expr_type == EXPR_CONSTANT)
3104     {
3105       result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, k, &e->where);
3106       mpz_set_si (result->value.integer, e->value.character.length);
3107       return range_check (result, "LEN");
3108     }
3109   else if (e->ts.u.cl != NULL && e->ts.u.cl->length != NULL
3110            && e->ts.u.cl->length->expr_type == EXPR_CONSTANT
3111            && e->ts.u.cl->length->ts.type == BT_INTEGER)
3112     {
3113       result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, k, &e->where);
3114       mpz_set (result->value.integer, e->ts.u.cl->length->value.integer);
3115       return range_check (result, "LEN");
3116     }
3117   else
3118     return NULL;
3119 }
3120
3121
3122 gfc_expr *
3123 gfc_simplify_len_trim (gfc_expr *e, gfc_expr *kind)
3124 {
3125   gfc_expr *result;
3126   int count, len, i;
3127   int k = get_kind (BT_INTEGER, kind, "LEN_TRIM", gfc_default_integer_kind);
3128
3129   if (k == -1)
3130     return &gfc_bad_expr;
3131
3132   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3133     return NULL;
3134
3135   len = e->value.character.length;
3136   for (count = 0, i = 1; i <= len; i++)
3137     if (e->value.character.string[len - i] == ' ')
3138       count++;
3139     else
3140       break;
3141
3142   result = gfc_get_int_expr (k, &e->where, len - count);
3143   return range_check (result, "LEN_TRIM");
3144 }
3145
3146 gfc_expr *
3147 gfc_simplify_lgamma (gfc_expr *x)
3148 {
3149   gfc_expr *result;
3150   int sg;
3151
3152   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3153     return NULL;
3154
3155   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
3156   mpfr_lgamma (result->value.real, &sg, x->value.real, GFC_RND_MODE);
3157
3158   return range_check (result, "LGAMMA");
3159 }
3160
3161
3162 gfc_expr *
3163 gfc_simplify_lge (gfc_expr *a, gfc_expr *b)
3164 {
3165   if (a->expr_type != EXPR_CONSTANT || b->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3166     return NULL;
3167
3168   return gfc_get_logical_expr (gfc_default_logical_kind, &a->where,
3169                                gfc_compare_string (a, b) >= 0);
3170 }
3171
3172
3173 gfc_expr *
3174 gfc_simplify_lgt (gfc_expr *a, gfc_expr *b)
3175 {
3176   if (a->expr_type != EXPR_CONSTANT || b->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3177     return NULL;
3178
3179   return gfc_get_logical_expr (gfc_default_logical_kind, &a->where,
3180                                gfc_compare_string (a, b) > 0);
3181 }
3182
3183
3184 gfc_expr *
3185 gfc_simplify_lle (gfc_expr *a, gfc_expr *b)
3186 {
3187   if (a->expr_type != EXPR_CONSTANT || b->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3188     return NULL;
3189
3190   return gfc_get_logical_expr (gfc_default_logical_kind, &a->where,
3191                                gfc_compare_string (a, b) <= 0);
3192 }
3193
3194
3195 gfc_expr *
3196 gfc_simplify_llt (gfc_expr *a, gfc_expr *b)
3197 {
3198   if (a->expr_type != EXPR_CONSTANT || b->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3199     return NULL;
3200
3201   return gfc_get_logical_expr (gfc_default_logical_kind, &a->where,
3202                                gfc_compare_string (a, b) < 0);
3203 }
3204
3205
3206 gfc_expr *
3207 gfc_simplify_log (gfc_expr *x)
3208 {
3209   gfc_expr *result;
3210
3211   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3212     return NULL;
3213
3214   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
3215
3216   switch (x->ts.type)
3217     {
3218     case BT_REAL:
3219       if (mpfr_sgn (x->value.real) <= 0)
3220         {
3221           gfc_error ("Argument of LOG at %L cannot be less than or equal "
3222                      "to zero", &x->where);
3223           gfc_free_expr (result);
3224           return &gfc_bad_expr;
3225         }
3226
3227       mpfr_log (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
3228       break;
3229
3230     case BT_COMPLEX:
3231       if ((mpfr_sgn (mpc_realref (x->value.complex)) == 0)
3232           && (mpfr_sgn (mpc_imagref (x->value.complex)) == 0))
3233         {
3234           gfc_error ("Complex argument of LOG at %L cannot be zero",
3235                      &x->where);
3236           gfc_free_expr (result);
3237           return &gfc_bad_expr;
3238         }
3239
3240       gfc_set_model_kind (x->ts.kind);
3241       mpc_log (result->value.complex, x->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
3242       break;
3243
3244     default:
3245       gfc_internal_error ("gfc_simplify_log: bad type");
3246     }
3247
3248   return range_check (result, "LOG");
3249 }
3250
3251
3252 gfc_expr *
3253 gfc_simplify_log10 (gfc_expr *x)
3254 {
3255   gfc_expr *result;
3256
3257   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3258     return NULL;
3259
3260   if (mpfr_sgn (x->value.real) <= 0)
3261     {
3262       gfc_error ("Argument of LOG10 at %L cannot be less than or equal "
3263                  "to zero", &x->where);
3264       return &gfc_bad_expr;
3265     }
3266
3267   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
3268   mpfr_log10 (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
3269
3270   return range_check (result, "LOG10");
3271 }
3272
3273
3274 gfc_expr *
3275 gfc_simplify_logical (gfc_expr *e, gfc_expr *k)
3276 {
3277   int kind;
3278
3279   kind = get_kind (BT_LOGICAL, k, "LOGICAL", gfc_default_logical_kind);
3280   if (kind < 0)
3281     return &gfc_bad_expr;
3282
3283   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3284     return NULL;
3285
3286   return gfc_get_logical_expr (kind, &e->where, e->value.logical);
3287 }
3288
3289
3290 gfc_expr*
3291 gfc_simplify_matmul (gfc_expr *matrix_a, gfc_expr *matrix_b)
3292 {
3293   gfc_expr *result;
3294   int row, result_rows, col, result_columns;
3295   int stride_a, offset_a, stride_b, offset_b;
3296
3297   if (!is_constant_array_expr (matrix_a)
3298       || !is_constant_array_expr (matrix_b))
3299     return NULL;
3300
3301   gcc_assert (gfc_compare_types (&matrix_a->ts, &matrix_b->ts));
3302   result = gfc_get_array_expr (matrix_a->ts.type,
3303                                matrix_a->ts.kind,
3304                                &matrix_a->where);
3305
3306   if (matrix_a->rank == 1 && matrix_b->rank == 2)
3307     {
3308       result_rows = 1;
3309       result_columns = mpz_get_si (matrix_b->shape[0]);
3310       stride_a = 1;
3311       stride_b = mpz_get_si (matrix_b->shape[0]);
3312
3313       result->rank = 1;
3314       result->shape = gfc_get_shape (result->rank);
3315       mpz_init_set_si (result->shape[0], result_columns);
3316     }
3317   else if (matrix_a->rank == 2 && matrix_b->rank == 1)
3318     {
3319       result_rows = mpz_get_si (matrix_b->shape[0]);
3320       result_columns = 1;
3321       stride_a = mpz_get_si (matrix_a->shape[0]);
3322       stride_b = 1;
3323
3324       result->rank = 1;
3325       result->shape = gfc_get_shape (result->rank);
3326       mpz_init_set_si (result->shape[0], result_rows);
3327     }
3328   else if (matrix_a->rank == 2 && matrix_b->rank == 2)
3329     {
3330       result_rows = mpz_get_si (matrix_a->shape[0]);
3331       result_columns = mpz_get_si (matrix_b->shape[1]);
3332       stride_a = mpz_get_si (matrix_a->shape[1]);
3333       stride_b = mpz_get_si (matrix_b->shape[0]);
3334
3335       result->rank = 2;
3336       result->shape = gfc_get_shape (result->rank);
3337       mpz_init_set_si (result->shape[0], result_rows);
3338       mpz_init_set_si (result->shape[1], result_columns);
3339     }
3340   else
3341     gcc_unreachable();
3342
3343   offset_a = offset_b = 0;
3344   for (col = 0; col < result_columns; ++col)
3345     {
3346       offset_a = 0;
3347
3348       for (row = 0; row < result_rows; ++row)
3349         {
3350           gfc_expr *e = compute_dot_product (matrix_a, stride_a, offset_a,
3351                                              matrix_b, 1, offset_b);
3352           gfc_constructor_append_expr (&result->value.constructor,
3353                                        e, NULL);
3354
3355           offset_a += 1;
3356         }
3357
3358       offset_b += stride_b;
3359     }
3360
3361   return result;
3362 }
3363
3364
3365 gfc_expr *
3366 gfc_simplify_merge (gfc_expr *tsource, gfc_expr *fsource, gfc_expr *mask)
3367 {
3368   if (tsource->expr_type != EXPR_CONSTANT
3369       || fsource->expr_type != EXPR_CONSTANT
3370       || mask->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3371     return NULL;
3372
3373   return gfc_copy_expr (mask->value.logical ? tsource : fsource);
3374 }
3375
3376
3377 /* Selects bewteen current value and extremum for simplify_min_max
3378    and simplify_minval_maxval.  */
3379 static void
3380 min_max_choose (gfc_expr *arg, gfc_expr *extremum, int sign)
3381 {
3382   switch (arg->ts.type)
3383     {
3384       case BT_INTEGER:
3385         if (mpz_cmp (arg->value.integer,
3386                         extremum->value.integer) * sign > 0)
3387         mpz_set (extremum->value.integer, arg->value.integer);
3388         break;
3389
3390       case BT_REAL:
3391         /* We need to use mpfr_min and mpfr_max to treat NaN properly.  */
3392         if (sign > 0)
3393           mpfr_max (extremum->value.real, extremum->value.real,
3394                       arg->value.real, GFC_RND_MODE);
3395         else
3396           mpfr_min (extremum->value.real, extremum->value.real,
3397                       arg->value.real, GFC_RND_MODE);
3398         break;
3399
3400       case BT_CHARACTER:
3401 #define LENGTH(x) ((x)->value.character.length)
3402 #define STRING(x) ((x)->value.character.string)
3403         if (LENGTH(extremum) < LENGTH(arg))
3404           {
3405             gfc_char_t *tmp = STRING(extremum);
3406
3407             STRING(extremum) = gfc_get_wide_string (LENGTH(arg) + 1);
3408             memcpy (STRING(extremum), tmp,
3409                       LENGTH(extremum) * sizeof (gfc_char_t));
3410             gfc_wide_memset (&STRING(extremum)[LENGTH(extremum)], ' ',
3411                                LENGTH(arg) - LENGTH(extremum));
3412             STRING(extremum)[LENGTH(arg)] = '\0';  /* For debugger  */
3413             LENGTH(extremum) = LENGTH(arg);
3414             gfc_free (tmp);
3415           }
3416
3417         if (gfc_compare_string (arg, extremum) * sign > 0)
3418           {
3419             gfc_free (STRING(extremum));
3420             STRING(extremum) = gfc_get_wide_string (LENGTH(extremum) + 1);
3421             memcpy (STRING(extremum), STRING(arg),
3422                       LENGTH(arg) * sizeof (gfc_char_t));
3423             gfc_wide_memset (&STRING(extremum)[LENGTH(arg)], ' ',
3424                                LENGTH(extremum) - LENGTH(arg));
3425             STRING(extremum)[LENGTH(extremum)] = '\0';  /* For debugger  */
3426           }
3427 #undef LENGTH
3428 #undef STRING
3429         break;
3430
3431       default:
3432         gfc_internal_error ("simplify_min_max(): Bad type in arglist");
3433     }
3434 }
3435
3436
3437 /* This function is special since MAX() can take any number of
3438    arguments.  The simplified expression is a rewritten version of the
3439    argument list containing at most one constant element.  Other
3440    constant elements are deleted.  Because the argument list has
3441    already been checked, this function always succeeds.  sign is 1 for
3442    MAX(), -1 for MIN().  */
3443
3444 static gfc_expr *
3445 simplify_min_max (gfc_expr *expr, int sign)
3446 {
3447   gfc_actual_arglist *arg, *last, *extremum;
3448   gfc_intrinsic_sym * specific;
3449
3450   last = NULL;
3451   extremum = NULL;
3452   specific = expr->value.function.isym;
3453
3454   arg = expr->value.function.actual;
3455
3456   for (; arg; last = arg, arg = arg->next)
3457     {
3458       if (arg->expr->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3459         continue;
3460
3461       if (extremum == NULL)
3462         {
3463           extremum = arg;
3464           continue;
3465         }
3466
3467       min_max_choose (arg->expr, extremum->expr, sign);
3468
3469       /* Delete the extra constant argument.  */
3470       if (last == NULL)
3471         expr->value.function.actual = arg->next;
3472       else
3473         last->next = arg->next;
3474
3475       arg->next = NULL;
3476       gfc_free_actual_arglist (arg);
3477       arg = last;
3478     }
3479
3480   /* If there is one value left, replace the function call with the
3481      expression.  */
3482   if (expr->value.function.actual->next != NULL)
3483     return NULL;
3484
3485   /* Convert to the correct type and kind.  */
3486   if (expr->ts.type != BT_UNKNOWN)
3487     return gfc_convert_constant (expr->value.function.actual->expr,
3488         expr->ts.type, expr->ts.kind);
3489
3490   if (specific->ts.type != BT_UNKNOWN)
3491     return gfc_convert_constant (expr->value.function.actual->expr,
3492         specific->ts.type, specific->ts.kind);
3493
3494   return gfc_copy_expr (expr->value.function.actual->expr);
3495 }
3496
3497
3498 gfc_expr *
3499 gfc_simplify_min (gfc_expr *e)
3500 {
3501   return simplify_min_max (e, -1);
3502 }
3503
3504
3505 gfc_expr *
3506 gfc_simplify_max (gfc_expr *e)
3507 {
3508   return simplify_min_max (e, 1);
3509 }
3510
3511
3512 /* This is a simplified version of simplify_min_max to provide
3513    simplification of minval and maxval for a vector.  */
3514
3515 static gfc_expr *
3516 simplify_minval_maxval (gfc_expr *expr, int sign)
3517 {
3518   gfc_constructor *c, *extremum;
3519   gfc_intrinsic_sym * specific;
3520
3521   extremum = NULL;
3522   specific = expr->value.function.isym;
3523
3524   for (c = gfc_constructor_first (expr->value.constructor);
3525        c; c = gfc_constructor_next (c))
3526     {
3527       if (c->expr->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3528         return NULL;
3529
3530       if (extremum == NULL)
3531         {
3532           extremum = c;
3533           continue;
3534         }
3535
3536       min_max_choose (c->expr, extremum->expr, sign);
3537      }
3538
3539   if (extremum == NULL)
3540     return NULL;
3541
3542   /* Convert to the correct type and kind.  */
3543   if (expr->ts.type != BT_UNKNOWN)
3544     return gfc_convert_constant (extremum->expr,
3545         expr->ts.type, expr->ts.kind);
3546
3547   if (specific->ts.type != BT_UNKNOWN)
3548     return gfc_convert_constant (extremum->expr,
3549         specific->ts.type, specific->ts.kind);
3550
3551   return gfc_copy_expr (extremum->expr);
3552 }
3553
3554
3555 gfc_expr *
3556 gfc_simplify_minval (gfc_expr *array, gfc_expr* dim, gfc_expr *mask)
3557 {
3558   if (array->expr_type != EXPR_ARRAY || array->rank != 1 || dim || mask)
3559     return NULL;
3560
3561   return simplify_minval_maxval (array, -1);
3562 }
3563
3564
3565 gfc_expr *
3566 gfc_simplify_maxval (gfc_expr *array, gfc_expr* dim, gfc_expr *mask)
3567 {
3568   if (array->expr_type != EXPR_ARRAY || array->rank != 1 || dim || mask)
3569     return NULL;
3570
3571   return simplify_minval_maxval (array, 1);
3572 }
3573
3574
3575 gfc_expr *
3576 gfc_simplify_maxexponent (gfc_expr *x)
3577 {
3578   int i = gfc_validate_kind (BT_REAL, x->ts.kind, false);
3579   return gfc_get_int_expr (gfc_default_integer_kind, &x->where,
3580                            gfc_real_kinds[i].max_exponent);
3581 }
3582
3583
3584 gfc_expr *
3585 gfc_simplify_minexponent (gfc_expr *x)
3586 {
3587   int i = gfc_validate_kind (BT_REAL, x->ts.kind, false);
3588   return gfc_get_int_expr (gfc_default_integer_kind, &x->where,
3589                            gfc_real_kinds[i].min_exponent);
3590 }
3591
3592
3593 gfc_expr *
3594 gfc_simplify_mod (gfc_expr *a, gfc_expr *p)
3595 {
3596   gfc_expr *result;
3597   mpfr_t tmp;
3598   int kind;
3599
3600   if (a->expr_type != EXPR_CONSTANT || p->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3601     return NULL;
3602
3603   kind = a->ts.kind > p->ts.kind ? a->ts.kind : p->ts.kind;
3604   result = gfc_get_constant_expr (a->ts.type, kind, &a->where);
3605
3606   switch (a->ts.type)
3607     {
3608       case BT_INTEGER:
3609         if (mpz_cmp_ui (p->value.integer, 0) == 0)
3610           {
3611             /* Result is processor-dependent.  */
3612             gfc_error ("Second argument MOD at %L is zero", &a->where);
3613             gfc_free_expr (result);
3614             return &gfc_bad_expr;
3615           }
3616         mpz_tdiv_r (result->value.integer, a->value.integer, p->value.integer);
3617         break;
3618
3619       case BT_REAL:
3620         if (mpfr_cmp_ui (p->value.real, 0) == 0)
3621           {
3622             /* Result is processor-dependent.  */
3623             gfc_error ("Second argument of MOD at %L is zero", &p->where);
3624             gfc_free_expr (result);
3625             return &gfc_bad_expr;
3626           }
3627
3628         gfc_set_model_kind (kind);
3629         mpfr_init (tmp);
3630         mpfr_div (tmp, a->value.real, p->value.real, GFC_RND_MODE);
3631         mpfr_trunc (tmp, tmp);
3632         mpfr_mul (tmp, tmp, p->value.real, GFC_RND_MODE);
3633         mpfr_sub (result->value.real, a->value.real, tmp, GFC_RND_MODE);
3634         mpfr_clear (tmp);
3635         break;
3636
3637       default:
3638         gfc_internal_error ("gfc_simplify_mod(): Bad arguments");
3639     }
3640
3641   return range_check (result, "MOD");
3642 }
3643
3644
3645 gfc_expr *
3646 gfc_simplify_modulo (gfc_expr *a, gfc_expr *p)
3647 {
3648   gfc_expr *result;
3649   mpfr_t tmp;
3650   int kind;
3651
3652   if (a->expr_type != EXPR_CONSTANT || p->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3653     return NULL;
3654
3655   kind = a->ts.kind > p->ts.kind ? a->ts.kind : p->ts.kind;
3656   result = gfc_get_constant_expr (a->ts.type, kind, &a->where);
3657
3658   switch (a->ts.type)
3659     {
3660       case BT_INTEGER:
3661         if (mpz_cmp_ui (p->value.integer, 0) == 0)
3662           {
3663             /* Result is processor-dependent. This processor just opts
3664               to not handle it at all.  */
3665             gfc_error ("Second argument of MODULO at %L is zero", &a->where);
3666             gfc_free_expr (result);
3667             return &gfc_bad_expr;
3668           }
3669         mpz_fdiv_r (result->value.integer, a->value.integer, p->value.integer);
3670
3671         break;
3672
3673       case BT_REAL:
3674         if (mpfr_cmp_ui (p->value.real, 0) == 0)
3675           {
3676             /* Result is processor-dependent.  */
3677             gfc_error ("Second argument of MODULO at %L is zero", &p->where);
3678             gfc_free_expr (result);
3679             return &gfc_bad_expr;
3680           }
3681
3682         gfc_set_model_kind (kind);
3683         mpfr_init (tmp);
3684         mpfr_div (tmp, a->value.real, p->value.real, GFC_RND_MODE);
3685         mpfr_floor (tmp, tmp);
3686         mpfr_mul (tmp, tmp, p->value.real, GFC_RND_MODE);
3687         mpfr_sub (result->value.real, a->value.real, tmp, GFC_RND_MODE);
3688         mpfr_clear (tmp);
3689         break;
3690
3691       default:
3692         gfc_internal_error ("gfc_simplify_modulo(): Bad arguments");
3693     }
3694
3695   return range_check (result, "MODULO");
3696 }
3697
3698
3699 /* Exists for the sole purpose of consistency with other intrinsics.  */
3700 gfc_expr *
3701 gfc_simplify_mvbits (gfc_expr *f  ATTRIBUTE_UNUSED,
3702                      gfc_expr *fp ATTRIBUTE_UNUSED,
3703                      gfc_expr *l  ATTRIBUTE_UNUSED,
3704                      gfc_expr *to ATTRIBUTE_UNUSED,
3705                      gfc_expr *tp ATTRIBUTE_UNUSED)
3706 {
3707   return NULL;
3708 }
3709
3710
3711 gfc_expr *
3712 gfc_simplify_nearest (gfc_expr *x, gfc_expr *s)
3713 {
3714   gfc_expr *result;
3715   mp_exp_t emin, emax;
3716   int kind;
3717
3718   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT || s->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3719     return NULL;
3720
3721   if (mpfr_sgn (s->value.real) == 0)
3722     {
3723       gfc_error ("Second argument of NEAREST at %L shall not be zero",
3724                  &s->where);
3725       return &gfc_bad_expr;
3726     }
3727
3728   result = gfc_copy_expr (x);
3729
3730   /* Save current values of emin and emax.  */
3731   emin = mpfr_get_emin ();
3732   emax = mpfr_get_emax ();
3733
3734   /* Set emin and emax for the current model number.  */
3735   kind = gfc_validate_kind (BT_REAL, x->ts.kind, 0);
3736   mpfr_set_emin ((mp_exp_t) gfc_real_kinds[kind].min_exponent -
3737                 mpfr_get_prec(result->value.real) + 1);
3738   mpfr_set_emax ((mp_exp_t) gfc_real_kinds[kind].max_exponent - 1);
3739   mpfr_check_range (result->value.real, 0, GMP_RNDU);
3740
3741   if (mpfr_sgn (s->value.real) > 0)
3742     {
3743       mpfr_nextabove (result->value.real);
3744       mpfr_subnormalize (result->value.real, 0, GMP_RNDU);
3745     }
3746   else
3747     {
3748       mpfr_nextbelow (result->value.real);
3749       mpfr_subnormalize (result->value.real, 0, GMP_RNDD);
3750     }
3751
3752   mpfr_set_emin (emin);
3753   mpfr_set_emax (emax);
3754
3755   /* Only NaN can occur. Do not use range check as it gives an
3756      error for denormal numbers.  */
3757   if (mpfr_nan_p (result->value.real) && gfc_option.flag_range_check)
3758     {
3759       gfc_error ("Result of NEAREST is NaN at %L", &result->where);
3760       gfc_free_expr (result);
3761       return &gfc_bad_expr;
3762     }
3763
3764   return result;
3765 }
3766
3767
3768 static gfc_expr *
3769 simplify_nint (const char *name, gfc_expr *e, gfc_expr *k)
3770 {
3771   gfc_expr *itrunc, *result;
3772   int kind;
3773
3774   kind = get_kind (BT_INTEGER, k, name, gfc_default_integer_kind);
3775   if (kind == -1)
3776     return &gfc_bad_expr;
3777
3778   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3779     return NULL;
3780
3781   itrunc = gfc_copy_expr (e);
3782   mpfr_round (itrunc->value.real, e->value.real);
3783
3784   result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, kind, &e->where);
3785   gfc_mpfr_to_mpz (result->value.integer, itrunc->value.real, &e->where);
3786
3787   gfc_free_expr (itrunc);
3788
3789   return range_check (result, name);
3790 }
3791
3792
3793 gfc_expr *
3794 gfc_simplify_new_line (gfc_expr *e)
3795 {
3796   gfc_expr *result;
3797
3798   result = gfc_get_character_expr (e->ts.kind, &e->where, NULL, 1);
3799   result->value.character.string[0] = '\n';
3800
3801   return result;
3802 }
3803
3804
3805 gfc_expr *
3806 gfc_simplify_nint (gfc_expr *e, gfc_expr *k)
3807 {
3808   return simplify_nint ("NINT", e, k);
3809 }
3810
3811
3812 gfc_expr *
3813 gfc_simplify_idnint (gfc_expr *e)
3814 {
3815   return simplify_nint ("IDNINT", e, NULL);
3816 }
3817
3818
3819 gfc_expr *
3820 gfc_simplify_not (gfc_expr *e)
3821 {
3822   gfc_expr *result;
3823
3824   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3825     return NULL;
3826
3827   result = gfc_get_constant_expr (e->ts.type, e->ts.kind, &e->where);
3828   mpz_com (result->value.integer, e->value.integer);
3829
3830   return range_check (result, "NOT");
3831 }
3832
3833
3834 gfc_expr *
3835 gfc_simplify_null (gfc_expr *mold)
3836 {
3837   gfc_expr *result;
3838
3839   if (mold)
3840     {
3841       result = gfc_copy_expr (mold);
3842       result->expr_type = EXPR_NULL;
3843     }
3844   else
3845     result = gfc_get_null_expr (NULL);
3846
3847   return result;
3848 }
3849
3850
3851 gfc_expr *
3852 gfc_simplify_num_images (void)
3853 {
3854   gfc_expr *result;
3855
3856   if (gfc_option.coarray == GFC_FCOARRAY_NONE)
3857     {
3858       gfc_fatal_error ("Coarrays disabled at %C, use -fcoarray= to enable");
3859       return &gfc_bad_expr;
3860     }
3861
3862   /* FIXME: gfc_current_locus is wrong.  */
3863   result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, gfc_default_integer_kind,
3864                                   &gfc_current_locus);
3865   mpz_set_si (result->value.integer, 1);
3866   return result;
3867 }
3868
3869
3870 gfc_expr *
3871 gfc_simplify_or (gfc_expr *x, gfc_expr *y)
3872 {
3873   gfc_expr *result;
3874   int kind;
3875
3876   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT || y->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3877     return NULL;
3878
3879   kind = x->ts.kind > y->ts.kind ? x->ts.kind : y->ts.kind;
3880
3881   switch (x->ts.type)
3882     {
3883       case BT_INTEGER:
3884         result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, kind, &x->where);
3885         mpz_ior (result->value.integer, x->value.integer, y->value.integer);
3886         return range_check (result, "OR");
3887
3888       case BT_LOGICAL:
3889         return gfc_get_logical_expr (kind, &x->where,
3890                                      x->value.logical || y->value.logical);
3891       default:
3892         gcc_unreachable();
3893     }
3894 }
3895
3896
3897 gfc_expr *
3898 gfc_simplify_pack (gfc_expr *array, gfc_expr *mask, gfc_expr *vector)
3899 {
3900   gfc_expr *result;
3901   gfc_constructor *array_ctor, *mask_ctor, *vector_ctor;
3902
3903   if (!is_constant_array_expr(array)
3904       || !is_constant_array_expr(vector)
3905       || (!gfc_is_constant_expr (mask)
3906           && !is_constant_array_expr(mask)))
3907     return NULL;
3908
3909   result = gfc_get_array_expr (array->ts.type, array->ts.kind, &array->where);
3910
3911   array_ctor = gfc_constructor_first (array->value.constructor);
3912   vector_ctor = vector
3913                   ? gfc_constructor_first (vector->value.constructor)
3914                   : NULL;
3915
3916   if (mask->expr_type == EXPR_CONSTANT
3917       && mask->value.logical)
3918     {
3919       /* Copy all elements of ARRAY to RESULT.  */
3920       while (array_ctor)
3921         {
3922           gfc_constructor_append_expr (&result->value.constructor,
3923                                        gfc_copy_expr (array_ctor->expr),
3924                                        NULL);
3925
3926           array_ctor = gfc_constructor_next (array_ctor);
3927           vector_ctor = gfc_constructor_next (vector_ctor);
3928         }
3929     }
3930   else if (mask->expr_type == EXPR_ARRAY)
3931     {
3932       /* Copy only those elements of ARRAY to RESULT whose
3933          MASK equals .TRUE..  */
3934       mask_ctor = gfc_constructor_first (mask->value.constructor);
3935       while (mask_ctor)
3936         {
3937           if (mask_ctor->expr->value.logical)
3938             {
3939               gfc_constructor_append_expr (&result->value.constructor,
3940                                            gfc_copy_expr (array_ctor->expr),
3941                                            NULL);
3942               vector_ctor = gfc_constructor_next (vector_ctor);
3943             }
3944
3945           array_ctor = gfc_constructor_next (array_ctor);
3946           mask_ctor = gfc_constructor_next (mask_ctor);
3947         }
3948     }
3949
3950   /* Append any left-over elements from VECTOR to RESULT.  */
3951   while (vector_ctor)
3952     {
3953       gfc_constructor_append_expr (&result->value.constructor,
3954                                    gfc_copy_expr (vector_ctor->expr),
3955                                    NULL);
3956       vector_ctor = gfc_constructor_next (vector_ctor);
3957     }
3958
3959   result->shape = gfc_get_shape (1);
3960   gfc_array_size (result, &result->shape[0]);
3961
3962   if (array->ts.type == BT_CHARACTER)
3963     result->ts.u.cl = array->ts.u.cl;
3964
3965   return result;
3966 }
3967
3968
3969 gfc_expr *
3970 gfc_simplify_precision (gfc_expr *e)
3971 {
3972   int i = gfc_validate_kind (e->ts.type, e->ts.kind, false);
3973   return gfc_get_int_expr (gfc_default_integer_kind, &e->where,
3974                            gfc_real_kinds[i].precision);
3975 }
3976
3977
3978 gfc_expr *
3979 gfc_simplify_product (gfc_expr *array, gfc_expr *dim, gfc_expr *mask)
3980 {
3981   gfc_expr *result;
3982
3983   if (!is_constant_array_expr (array)
3984       || !gfc_is_constant_expr (dim))
3985     return NULL;
3986
3987   if (mask
3988       && !is_constant_array_expr (mask)
3989       && mask->expr_type != EXPR_CONSTANT)
3990     return NULL;
3991
3992   result = transformational_result (array, dim, array->ts.type,
3993                                     array->ts.kind, &array->where);
3994   init_result_expr (result, 1, NULL);
3995
3996   return !dim || array->rank == 1 ?
3997     simplify_transformation_to_scalar (result, array, mask, gfc_multiply) :
3998     simplify_transformation_to_array (result, array, dim, mask, gfc_multiply);
3999 }
4000
4001
4002 gfc_expr *
4003 gfc_simplify_radix (gfc_expr *e)
4004 {
4005   int i;
4006   i = gfc_validate_kind (e->ts.type, e->ts.kind, false);
4007
4008   switch (e->ts.type)
4009     {
4010       case BT_INTEGER:
4011         i = gfc_integer_kinds[i].radix;
4012         break;
4013
4014       case BT_REAL:
4015         i = gfc_real_kinds[i].radix;
4016         break;
4017
4018       default:
4019         gcc_unreachable ();
4020     }
4021
4022   return gfc_get_int_expr (gfc_default_integer_kind, &e->where, i);
4023 }
4024
4025
4026 gfc_expr *
4027 gfc_simplify_range (gfc_expr *e)
4028 {
4029   int i;
4030   i = gfc_validate_kind (e->ts.type, e->ts.kind, false);
4031
4032   switch (e->ts.type)
4033     {
4034       case BT_INTEGER:
4035         i = gfc_integer_kinds[i].range;
4036         break;
4037
4038       case BT_REAL:
4039       case BT_COMPLEX:
4040         i = gfc_real_kinds[i].range;
4041         break;
4042
4043       default:
4044         gcc_unreachable ();
4045     }
4046
4047   return gfc_get_int_expr (gfc_default_integer_kind, &e->where, i);
4048 }
4049
4050
4051 gfc_expr *
4052 gfc_simplify_real (gfc_expr *e, gfc_expr *k)
4053 {
4054   gfc_expr *result = NULL;
4055   int kind;
4056
4057   if (e->ts.type == BT_COMPLEX)
4058     kind = get_kind (BT_REAL, k, "REAL", e->ts.kind);
4059   else
4060     kind = get_kind (BT_REAL, k, "REAL", gfc_default_real_kind);
4061
4062   if (kind == -1)
4063     return &gfc_bad_expr;
4064
4065   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
4066     return NULL;
4067
4068   if (convert_boz (e, kind) == &gfc_bad_expr)
4069     return &gfc_bad_expr;
4070
4071   result = gfc_convert_constant (e, BT_REAL, kind);
4072   if (result == &gfc_bad_expr)
4073     return &gfc_bad_expr;
4074
4075   return range_check (result, "REAL");
4076 }
4077
4078
4079 gfc_expr *
4080 gfc_simplify_realpart (gfc_expr *e)
4081 {
4082   gfc_expr *result;
4083
4084   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
4085     return NULL;
4086
4087   result = gfc_get_constant_expr (BT_REAL, e->ts.kind, &e->where);
4088   mpc_real (result->value.real, e->value.complex, GFC_RND_MODE);
4089
4090   return range_check (result, "REALPART");
4091 }
4092
4093 gfc_expr *
4094 gfc_simplify_repeat (gfc_expr *e, gfc_expr *n)
4095 {
4096   gfc_expr *result;
4097   int i, j, len, ncop, nlen;
4098   mpz_t ncopies;
4099   bool have_length = false;
4100
4101   /* If NCOPIES isn't a constant, there's nothing we can do.  */
4102   if (n->expr_type != EXPR_CONSTANT)
4103     return NULL;
4104
4105   /* If NCOPIES is negative, it's an error.  */
4106   if (mpz_sgn (n->value.integer) < 0)
4107     {
4108       gfc_error ("Argument NCOPIES of REPEAT intrinsic is negative at %L",
4109                  &n->where);
4110       return &gfc_bad_expr;
4111     }
4112
4113   /* If we don't know the character length, we can do no more.  */
4114   if (e->ts.u.cl && e->ts.u.cl->length
4115         && e->ts.u.cl->length->expr_type == EXPR_CONSTANT)
4116     {
4117       len = mpz_get_si (e->ts.u.cl->length->value.integer);
4118       have_length = true;
4119     }
4120   else if (e->expr_type == EXPR_CONSTANT
4121              && (e->ts.u.cl == NULL || e->ts.u.cl->length == NULL))
4122     {
4123       len = e->value.character.length;
4124     }
4125   else
4126     return NULL;
4127
4128   /* If the source length is 0, any value of NCOPIES is valid
4129      and everything behaves as if NCOPIES == 0.  */
4130   mpz_init (ncopies);
4131   if (len == 0)
4132     mpz_set_ui (ncopies, 0);
4133   else
4134     mpz_set (ncopies, n->value.integer);
4135
4136   /* Check that NCOPIES isn't too large.  */
4137   if (len)
4138     {
4139       mpz_t max, mlen;
4140       int i;
4141
4142       /* Compute the maximum value allowed for NCOPIES: huge(cl) / len.  */
4143       mpz_init (max);
4144       i = gfc_validate_kind (BT_INTEGER, gfc_charlen_int_kind, false);
4145
4146       if (have_length)
4147         {
4148           mpz_tdiv_q (max, gfc_integer_kinds[i].huge,
4149                       e->ts.u.cl->length->value.integer);
4150         }
4151       else
4152         {
4153           mpz_init_set_si (mlen, len);
4154           mpz_tdiv_q (max, gfc_integer_kinds[i].huge, mlen);
4155           mpz_clear (mlen);
4156         }
4157
4158       /* The check itself.  */
4159       if (mpz_cmp (ncopies, max) > 0)
4160         {
4161           mpz_clear (max);
4162           mpz_clear (ncopies);
4163           gfc_error ("Argument NCOPIES of REPEAT intrinsic is too large at %L",
4164                      &n->where);
4165           return &gfc_bad_expr;
4166         }
4167
4168       mpz_clear (max);
4169     }
4170   mpz_clear (ncopies);
4171
4172   /* For further simplification, we need the character string to be
4173      constant.  */
4174   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
4175     return NULL;
4176
4177   if (len ||
4178       (e->ts.u.cl->length &&
4179        mpz_sgn (e->ts.u.cl->length->value.integer)) != 0)
4180     {
4181       const char *res = gfc_extract_int (n, &ncop);
4182       gcc_assert (res == NULL);
4183     }
4184   else
4185     ncop = 0;
4186
4187   len = e->value.character.length;
4188   nlen = ncop * len;
4189
4190   result = gfc_get_constant_expr (BT_CHARACTER, e->ts.kind, &e->where);
4191
4192   if (ncop == 0)
4193     return gfc_get_character_expr (e->ts.kind, &e->where, NULL, 0);
4194
4195   len = e->value.character.length;
4196   nlen = ncop * len;
4197
4198   result = gfc_get_character_expr (e->ts.kind, &e->where, NULL, nlen);
4199   for (i = 0; i < ncop; i++)
4200     for (j = 0; j < len; j++)
4201       result->value.character.string[j+i*len]= e->value.character.string[j];
4202
4203   result->value.character.string[nlen] = '\0';  /* For debugger */
4204   return result;
4205 }
4206
4207
4208 /* This one is a bear, but mainly has to do with shuffling elements.  */
4209
4210 gfc_expr *
4211 gfc_simplify_reshape (gfc_expr *source, gfc_expr *shape_exp,
4212                       gfc_expr *pad, gfc_expr *order_exp)
4213 {
4214   int order[GFC_MAX_DIMENSIONS], shape[GFC_MAX_DIMENSIONS];
4215   int i, rank, npad, x[GFC_MAX_DIMENSIONS];
4216   mpz_t index, size;
4217   unsigned long j;
4218   size_t nsource;
4219   gfc_expr *e, *result;
4220
4221   /* Check that argument expression types are OK.  */
4222   if (!is_constant_array_expr (source)
4223       || !is_constant_array_expr (shape_exp)
4224       || !is_constant_array_expr (pad)
4225       || !is_constant_array_expr (order_exp))
4226     return NULL;
4227
4228   /* Proceed with simplification, unpacking the array.  */
4229
4230   mpz_init (index);
4231   rank = 0;
4232
4233   for (;;)
4234     {
4235       e = gfc_constructor_lookup_expr (shape_exp->value.constructor, rank);
4236       if (e == NULL)
4237         break;
4238
4239       gfc_extract_int (e, &shape[rank]);
4240
4241       gcc_assert (rank >= 0 && rank < GFC_MAX_DIMENSIONS);
4242       gcc_assert (shape[rank] >= 0);
4243
4244       rank++;
4245     }
4246
4247   gcc_assert (rank > 0);
4248
4249   /* Now unpack the order array if present.  */
4250   if (order_exp == NULL)
4251     {
4252       for (i = 0; i < rank; i++)
4253         order[i] = i;
4254     }
4255   else
4256     {
4257       for (i = 0; i < rank; i++)
4258         x[i] = 0;
4259
4260       for (i = 0; i < rank; i++)
4261         {
4262           e = gfc_constructor_lookup_expr (order_exp->value.constructor, i);
4263           gcc_assert (e);
4264
4265           gfc_extract_int (e, &order[i]);
4266
4267           gcc_assert (order[i] >= 1 && order[i] <= rank);
4268           order[i]--;
4269           gcc_assert (x[order[i]] == 0);
4270           x[order[i]] = 1;
4271         }
4272     }
4273
4274   /* Count the elements in the source and padding arrays.  */
4275
4276   npad = 0;
4277   if (pad != NULL)
4278     {
4279       gfc_array_size (pad, &size);
4280       npad = mpz_get_ui (size);
4281       mpz_clear (size);
4282     }
4283
4284   gfc_array_size (source, &size);
4285   nsource = mpz_get_ui (size);
4286   mpz_clear (size);
4287
4288   /* If it weren't for that pesky permutation we could just loop
4289      through the source and round out any shortage with pad elements.
4290      But no, someone just had to have the compiler do something the
4291      user should be doing.  */
4292
4293   for (i = 0; i < rank; i++)
4294     x[i] = 0;
4295
4296   result = gfc_get_array_expr (source->ts.type, source->ts.kind,
4297                                &source->where);
4298   result->rank = rank;
4299   result->shape = gfc_get_shape (rank);
4300   for (i = 0; i < rank; i++)
4301     mpz_init_set_ui (result->shape[i], shape[i]);
4302
4303   while (nsource > 0 || npad > 0)
4304     {
4305       /* Figure out which element to extract.  */
4306       mpz_set_ui (index, 0);
4307
4308       for (i = rank - 1; i >= 0; i--)
4309         {
4310           mpz_add_ui (index, index, x[order[i]]);
4311           if (i != 0)
4312             mpz_mul_ui (index, index, shape[order[i - 1]]);
4313         }
4314
4315       if (mpz_cmp_ui (index, INT_MAX) > 0)
4316         gfc_internal_error ("Reshaped array too large at %C");
4317
4318       j = mpz_get_ui (index);
4319
4320       if (j < nsource)
4321         e = gfc_constructor_lookup_expr (source->value.constructor, j);
4322       else
4323         {
4324           gcc_assert (npad > 0);
4325
4326           j = j - nsource;
4327           j = j % npad;
4328           e = gfc_constructor_lookup_expr (pad->value.constructor, j);
4329         }
4330       gcc_assert (e);
4331
4332       gfc_constructor_append_expr (&result->value.constructor,
4333                                    gfc_copy_expr (e), &e->where);
4334
4335       /* Calculate the next element.  */
4336       i = 0;
4337
4338 inc:
4339       if (++x[i] < shape[i])
4340         continue;
4341       x[i++] = 0;
4342       if (i < rank)
4343         goto inc;
4344
4345       break;
4346     }
4347
4348   mpz_clear (index);
4349
4350   return result;
4351 }
4352
4353
4354 gfc_expr *
4355 gfc_simplify_rrspacing (gfc_expr *x)
4356 {
4357   gfc_expr *result;
4358   int i;
4359   long int e, p;
4360
4361   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
4362     return NULL;
4363
4364   i = gfc_validate_kind (x->ts.type, x->ts.kind, false);
4365
4366   result = gfc_get_constant_expr (BT_REAL, x->ts.kind, &x->where);
4367   mpfr_abs (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
4368
4369   /* Special case x = -0 and 0.  */
4370   if (mpfr_sgn (result->value.real) == 0)
4371     {
4372       mpfr_set_ui (result->value.real, 0, GFC_RND_MODE);
4373       return result;
4374     }
4375
4376   /* | x * 2**(-e) | * 2**p.  */
4377   e = - (long int) mpfr_get_exp (x->value.real);
4378   mpfr_mul_2si (result->value.real, result->value.real, e, GFC_RND_MODE);
4379
4380   p = (long int) gfc_real_kinds[i].digits;
4381   mpfr_mul_2si (result->value.real, result->value.real, p, GFC_RND_MODE);
4382
4383   return range_check (result, "RRSPACING");
4384 }
4385
4386
4387 gfc_expr *
4388 gfc_simplify_scale (gfc_expr *x, gfc_expr *i)
4389 {
4390   int k, neg_flag, power, exp_range;
4391   mpfr_t scale, radix;
4392   gfc_expr *result;
4393
4394   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT || i->expr_type != EXPR_CONSTANT)
4395     return NULL;
4396
4397   result = gfc_get_constant_expr (BT_REAL, x->ts.kind, &x->where);
4398
4399   if (mpfr_sgn (x->value.real) == 0)
4400     {
4401       mpfr_set_ui (result->value.real, 0, GFC_RND_MODE);
4402       return result;
4403     }
4404
4405   k = gfc_validate_kind (BT_REAL, x->ts.kind, false);
4406
4407   exp_range = gfc_real_kinds[k].max_exponent - gfc_real_kinds[k].min_exponent;
4408
4409   /* This check filters out values of i that would overflow an int.  */
4410   if (mpz_cmp_si (i->value.integer, exp_range + 2) > 0
4411       || mpz_cmp_si (i->value.integer, -exp_range - 2) < 0)
4412     {
4413       gfc_error ("Result of SCALE overflows its kind at %L", &result->where);
4414       gfc_free_expr (result);
4415       return &gfc_bad_expr;
4416     }
4417
4418   /* Compute scale = radix ** power.  */
4419   power = mpz_get_si (i->value.integer);
4420
4421   if (power >= 0)
4422     neg_flag = 0;
4423   else
4424     {
4425       neg_flag = 1;
4426       power = -power;
4427     }
4428
4429   gfc_set_model_kind (x->ts.kind);
4430   mpfr_init (scale);
4431   mpfr_init (radix);
4432   mpfr_set_ui (radix, gfc_real_kinds[k].radix, GFC_RND_MODE);
4433   mpfr_pow_ui (scale, radix, power, GFC_RND_MODE);
4434
4435   if (neg_flag)
4436     mpfr_div (result->value.real, x->value.real, scale, GFC_RND_MODE);
4437   else
4438     mpfr_mul (result->value.real, x->value.real, scale, GFC_RND_MODE);
4439
4440   mpfr_clears (scale, radix, NULL);
4441
4442   return range_check (result, "SCALE");
4443 }
4444
4445
4446 /* Variants of strspn and strcspn that operate on wide characters.  */
4447
4448 static size_t
4449 wide_strspn (const gfc_char_t *s1, const gfc_char_t *s2)
4450 {
4451   size_t i = 0;
4452   const gfc_char_t *c;
4453
4454   while (s1[i])
4455     {
4456       for (c = s2; *c; c++)
4457         {
4458           if (s1[i] == *c)
4459             break;
4460         }
4461       if (*c == '\0')
4462         break;
4463       i++;
4464     }
4465
4466   return i;
4467 }
4468
4469 static size_t
4470 wide_strcspn (const gfc_char_t *s1, const gfc_char_t *s2)
4471 {
4472   size_t i = 0;
4473   const gfc_char_t *c;
4474
4475   while (s1[i])
4476     {
4477       for (c = s2; *c; c++)
4478         {
4479           if (s1[i] == *c)
4480             break;
4481         }
4482       if (*c)
4483         break;
4484       i++;
4485     }
4486
4487   return i;
4488 }
4489
4490
4491 gfc_expr *
4492 gfc_simplify_scan (gfc_expr *e, gfc_expr *c, gfc_expr *b, gfc_expr *kind)
4493 {
4494   gfc_expr *result;
4495   int back;
4496   size_t i;
4497   size_t indx, len, lenc;
4498   int k = get_kind (BT_INTEGER, kind, "SCAN", gfc_default_integer_kind);
4499
4500   if (k == -1)
4501     return &gfc_bad_expr;
4502
4503   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT || c->expr_type != EXPR_CONSTANT)
4504     return NULL;
4505
4506   if (b != NULL && b->value.logical != 0)
4507     back = 1;
4508   else
4509     back = 0;
4510
4511   len = e->value.character.length;
4512   lenc = c->value.character.length;
4513
4514   if (len == 0 || lenc == 0)
4515     {
4516       indx = 0;
4517     }
4518   else
4519     {
4520       if (back == 0)
4521         {
4522           indx = wide_strcspn (e->value.character.string,
4523                                c->value.character.string) + 1;
4524           if (indx > len)
4525             indx = 0;
4526         }
4527       else
4528         {
4529           i = 0;
4530           for (indx = len; indx > 0; indx--)
4531             {
4532               for (i = 0; i < lenc; i++)
4533                 {
4534                   if (c->value.character.string[i]
4535                       == e->value.character.string[indx - 1])
4536                     break;
4537                 }
4538               if (i < lenc)
4539                 break;
4540             }
4541         }
4542     }
4543
4544   result = gfc_get_int_expr (k, &e->where, indx);
4545   return range_check (result, "SCAN");
4546 }
4547
4548
4549 gfc_expr *
4550 gfc_simplify_selected_char_kind (gfc_expr *e)
4551 {
4552   int kind;
4553
4554   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
4555     return NULL;
4556
4557   if (gfc_compare_with_Cstring (e, "ascii", false) == 0
4558       || gfc_compare_with_Cstring (e, "default", false) == 0)
4559     kind = 1;
4560   else if (gfc_compare_with_Cstring (e, "iso_10646", false) == 0)
4561     kind = 4;
4562   else
4563     kind = -1;
4564
4565   return gfc_get_int_expr (gfc_default_integer_kind, &e->where, kind);
4566 }
4567
4568
4569 gfc_expr *
4570 gfc_simplify_selected_int_kind (gfc_expr *e)
4571 {
4572   int i, kind, range;
4573
4574   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT || gfc_extract_int (e, &range) != NULL)
4575     return NULL;
4576
4577   kind = INT_MAX;
4578
4579   for (i = 0; gfc_integer_kinds[i].kind != 0; i++)
4580     if (gfc_integer_kinds[i].range >= range
4581         && gfc_integer_kinds[i].kind < kind)
4582       kind = gfc_integer_kinds[i].kind;
4583
4584   if (kind == INT_MAX)
4585     kind = -1;
4586
4587   return gfc_get_int_expr (gfc_default_integer_kind, &e->where, kind);
4588 }
4589
4590
4591 gfc_expr *
4592 gfc_simplify_selected_real_kind (gfc_expr *p, gfc_expr *q, gfc_expr *rdx)
4593 {
4594   int range, precision, radix, i, kind, found_precision, found_range,
4595       found_radix;
4596   locus *loc = &gfc_current_locus;
4597
4598   if (p == NULL)
4599     precision = 0;
4600   else
4601     {
4602       if (p->expr_type != EXPR_CONSTANT
4603           || gfc_extract_int (p, &precision) != NULL)
4604         return NULL;
4605       loc = &p->where;
4606     }
4607
4608   if (q == NULL)
4609     range = 0;
4610   else
4611     {
4612       if (q->expr_type != EXPR_CONSTANT
4613           || gfc_extract_int (q, &range) != NULL)
4614         return NULL;
4615
4616       if (!loc)
4617         loc = &q->where;
4618     }
4619
4620   if (rdx == NULL)
4621     radix = 0;
4622   else
4623     {
4624       if (rdx->expr_type != EXPR_CONSTANT
4625           || gfc_extract_int (rdx, &radix) != NULL)
4626         return NULL;
4627
4628       if (!loc)
4629         loc = &rdx->where;
4630     }
4631
4632   kind = INT_MAX;
4633   found_precision = 0;
4634   found_range = 0;
4635   found_radix = 0;
4636
4637   for (i = 0; gfc_real_kinds[i].kind != 0; i++)
4638     {
4639       if (gfc_real_kinds[i].precision >= precision)
4640         found_precision = 1;
4641
4642       if (gfc_real_kinds[i].range >= range)
4643         found_range = 1;
4644
4645       if (gfc_real_kinds[i].radix >= radix)
4646         found_radix = 1;
4647
4648       if (gfc_real_kinds[i].precision >= precision
4649           && gfc_real_kinds[i].range >= range
4650           && gfc_real_kinds[i].radix >= radix && gfc_real_kinds[i].kind < kind)
4651         kind = gfc_real_kinds[i].kind;
4652     }
4653
4654   if (kind == INT_MAX)
4655     {
4656       if (found_radix && found_range && !found_precision)
4657         kind = -1;
4658       else if (found_radix && found_precision && !found_range)
4659         kind = -2;
4660       else if (found_radix && !found_precision && !found_range)
4661         kind = -3;
4662       else if (found_radix)
4663         kind = -4;
4664       else
4665         kind = -5;
4666     }
4667
4668   return gfc_get_int_expr (gfc_default_integer_kind, loc, kind);
4669 }
4670
4671
4672 gfc_expr *
4673 gfc_simplify_set_exponent (gfc_expr *x, gfc_expr *i)
4674 {
4675   gfc_expr *result;
4676   mpfr_t exp, absv, log2, pow2, frac;
4677   unsigned long exp2;
4678
4679   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT || i->expr_type != EXPR_CONSTANT)
4680     return NULL;
4681
4682   result = gfc_get_constant_expr (BT_REAL, x->ts.kind, &x->where);
4683
4684   if (mpfr_sgn (x->value.real) == 0)
4685     {
4686       mpfr_set_ui (result->value.real, 0, GFC_RND_MODE);
4687       return result;
4688     }
4689
4690   gfc_set_model_kind (x->ts.kind);
4691   mpfr_init (absv);
4692   mpfr_init (log2);
4693   mpfr_init (exp);
4694   mpfr_init (pow2);
4695   mpfr_init (frac);
4696
4697   mpfr_abs (absv, x->value.real, GFC_RND_MODE);
4698   mpfr_log2 (log2, absv, GFC_RND_MODE);
4699
4700   mpfr_trunc (log2, log2);
4701   mpfr_add_ui (exp, log2, 1, GFC_RND_MODE);
4702
4703   /* Old exponent value, and fraction.  */
4704   mpfr_ui_pow (pow2, 2, exp, GFC_RND_MODE);
4705
4706   mpfr_div (frac, absv, pow2, GFC_RND_MODE);
4707
4708   /* New exponent.  */
4709   exp2 = (unsigned long) mpz_get_d (i->value.integer);
4710   mpfr_mul_2exp (result->value.real, frac, exp2, GFC_RND_MODE);
4711
4712   mpfr_clears (absv, log2, pow2, frac, NULL);
4713
4714   return range_check (result, "SET_EXPONENT");
4715 }
4716
4717
4718 gfc_expr *
4719 gfc_simplify_shape (gfc_expr *source)
4720 {
4721   mpz_t shape[GFC_MAX_DIMENSIONS];
4722   gfc_expr *result, *e, *f;
4723   gfc_array_ref *ar;
4724   int n;
4725   gfc_try t;
4726
4727   if (source->rank == 0)
4728     return gfc_get_array_expr (BT_INTEGER, gfc_default_integer_kind,
4729                                &source->where);
4730
4731   if (source->expr_type != EXPR_VARIABLE)
4732     return NULL;
4733
4734   result = gfc_get_array_expr (BT_INTEGER, gfc_default_integer_kind,
4735                                &source->where);
4736
4737   ar = gfc_find_array_ref (source);
4738
4739   t = gfc_array_ref_shape (ar, shape);
4740
4741   for (n = 0; n < source->rank; n++)
4742     {
4743       e = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, gfc_default_integer_kind,
4744                                  &source->where);
4745
4746       if (t == SUCCESS)
4747         {
4748           mpz_set (e->value.integer, shape[n]);
4749           mpz_clear (shape[n]);
4750         }
4751       else
4752         {
4753           mpz_set_ui (e->value.integer, n + 1);
4754
4755           f = gfc_simplify_size (source, e, NULL);
4756           gfc_free_expr (e);
4757           if (f == NULL)
4758             {
4759               gfc_free_expr (result);
4760               return NULL;
4761             }
4762           else
4763             {
4764               e = f;
4765             }
4766         }
4767
4768       gfc_constructor_append_expr (&result->value.constructor, e, NULL);
4769     }
4770
4771   return result;
4772 }
4773
4774
4775 gfc_expr *
4776 gfc_simplify_size (gfc_expr *array, gfc_expr *dim, gfc_expr *kind)
4777 {
4778   mpz_t size;
4779   int d;
4780   int k = get_kind (BT_INTEGER, kind, "SIZE", gfc_default_integer_kind);
4781
4782   if (k == -1)
4783     return &gfc_bad_expr;
4784
4785   if (dim == NULL)
4786     {
4787       if (gfc_array_size (array, &size) == FAILURE)
4788         return NULL;
4789     }
4790   else
4791     {
4792       if (dim->expr_type != EXPR_CONSTANT)
4793         return NULL;
4794
4795       d = mpz_get_ui (dim->value.integer) - 1;
4796       if (gfc_array_dimen_size (array, d, &size) == FAILURE)
4797         return NULL;
4798     }
4799
4800   return gfc_get_int_expr (k, &array->where, mpz_get_si (size));
4801 }
4802
4803
4804 gfc_expr *
4805 gfc_simplify_sign (gfc_expr *x, gfc_expr *y)
4806 {
4807   gfc_expr *result;
4808
4809   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT || y->expr_type != EXPR_CONSTANT)
4810     return NULL;
4811
4812   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
4813
4814   switch (x->ts.type)
4815     {
4816       case BT_INTEGER:
4817         mpz_abs (result->value.integer, x->value.integer);
4818         if (mpz_sgn (y->value.integer) < 0)
4819           mpz_neg (result->value.integer, result->value.integer);
4820         break;
4821
4822       case BT_REAL:
4823         if (gfc_option.flag_sign_zero)
4824           mpfr_copysign (result->value.real, x->value.real, y->value.real,
4825                         GFC_RND_MODE);
4826         else
4827           mpfr_setsign (result->value.real, x->value.real,
4828                         mpfr_sgn (y->value.real) < 0 ? 1 : 0, GFC_RND_MODE);
4829         break;
4830
4831       default:
4832         gfc_internal_error ("Bad type in gfc_simplify_sign");
4833     }
4834
4835   return result;
4836 }
4837
4838
4839 gfc_expr *
4840 gfc_simplify_sin (gfc_expr *x)
4841 {
4842   gfc_expr *result;
4843
4844   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
4845     return NULL;
4846
4847   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
4848
4849   switch (x->ts.type)
4850     {
4851       case BT_REAL:
4852         mpfr_sin (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
4853         break;
4854
4855       case BT_COMPLEX:
4856         gfc_set_model (x->value.real);
4857         mpc_sin (result->value.complex, x->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
4858         break;
4859
4860       default:
4861         gfc_internal_error ("in gfc_simplify_sin(): Bad type");
4862     }
4863
4864   return range_check (result, "SIN");
4865 }
4866
4867
4868 gfc_expr *
4869 gfc_simplify_sinh (gfc_expr *x)
4870 {
4871   gfc_expr *result;
4872
4873   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
4874     return NULL;
4875
4876   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
4877
4878   switch (x->ts.type)
4879     {
4880       case BT_REAL:
4881         mpfr_sinh (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
4882         break;
4883
4884       case BT_COMPLEX:
4885         mpc_sinh (result->value.complex, x->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
4886         break;
4887
4888       default:
4889         gcc_unreachable ();
4890     }
4891
4892   return range_check (result, "SINH");
4893 }
4894
4895
4896 /* The argument is always a double precision real that is converted to
4897    single precision.  TODO: Rounding!  */
4898
4899 gfc_expr *
4900 gfc_simplify_sngl (gfc_expr *a)
4901 {
4902   gfc_expr *result;
4903
4904   if (a->expr_type != EXPR_CONSTANT)
4905     return NULL;
4906
4907   result = gfc_real2real (a, gfc_default_real_kind);
4908   return range_check (result, "SNGL");
4909 }
4910
4911
4912 gfc_expr *
4913 gfc_simplify_spacing (gfc_expr *x)
4914 {
4915   gfc_expr *result;
4916   int i;
4917   long int en, ep;
4918
4919   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
4920     return NULL;
4921
4922   i = gfc_validate_kind (x->ts.type, x->ts.kind, false);
4923
4924   result = gfc_get_constant_expr (BT_REAL, x->ts.kind, &x->where);
4925
4926   /* Special case x = 0 and -0.  */
4927   mpfr_abs (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
4928   if (mpfr_sgn (result->value.real) == 0)
4929     {
4930       mpfr_set (result->value.real, gfc_real_kinds[i].tiny, GFC_RND_MODE);
4931       return result;
4932     }
4933
4934   /* In the Fortran 95 standard, the result is b**(e - p) where b, e, and p
4935      are the radix, exponent of x, and precision.  This excludes the
4936      possibility of subnormal numbers.  Fortran 2003 states the result is
4937      b**max(e - p, emin - 1).  */
4938
4939   ep = (long int) mpfr_get_exp (x->value.real) - gfc_real_kinds[i].digits;
4940   en = (long int) gfc_real_kinds[i].min_exponent - 1;
4941   en = en > ep ? en : ep;
4942
4943   mpfr_set_ui (result->value.real, 1, GFC_RND_MODE);
4944   mpfr_mul_2si (result->value.real, result->value.real, en, GFC_RND_MODE);
4945
4946   return range_check (result, "SPACING");
4947 }
4948
4949
4950 gfc_expr *
4951 gfc_simplify_spread (gfc_expr *source, gfc_expr *dim_expr, gfc_expr *ncopies_expr)
4952 {
4953   gfc_expr *result = 0L;
4954   int i, j, dim, ncopies;
4955   mpz_t size;
4956
4957   if ((!gfc_is_constant_expr (source)
4958        && !is_constant_array_expr (source))
4959       || !gfc_is_constant_expr (dim_expr)
4960       || !gfc_is_constant_expr (ncopies_expr))
4961     return NULL;
4962
4963   gcc_assert (dim_expr->ts.type == BT_INTEGER);
4964   gfc_extract_int (dim_expr, &dim);
4965   dim -= 1;   /* zero-base DIM */
4966
4967   gcc_assert (ncopies_expr->ts.type == BT_INTEGER);
4968   gfc_extract_int (ncopies_expr, &ncopies);
4969   ncopies = MAX (ncopies, 0);
4970
4971   /* Do not allow the array size to exceed the limit for an array
4972      constructor.  */
4973   if (source->expr_type == EXPR_ARRAY)
4974     {
4975       if (gfc_array_size (source, &size) == FAILURE)
4976         gfc_internal_error ("Failure getting length of a constant array.");
4977     }
4978   else
4979     mpz_init_set_ui (size, 1);
4980
4981   if (mpz_get_si (size)*ncopies > gfc_option.flag_max_array_constructor)
4982     return NULL;
4983
4984   if (source->expr_type == EXPR_CONSTANT)
4985     {
4986       gcc_assert (dim == 0);
4987
4988       result = gfc_get_array_expr (source->ts.type, source->ts.kind,
4989                                    &source->where);
4990       result->rank = 1;
4991       result->shape = gfc_get_shape (result->rank);
4992       mpz_init_set_si (result->shape[0], ncopies);
4993
4994       for (i = 0; i < ncopies; ++i)
4995         gfc_constructor_append_expr (&result->value.constructor,
4996                                      gfc_copy_expr (source), NULL);
4997     }
4998   else if (source->expr_type == EXPR_ARRAY)
4999     {
5000       int offset, rstride[GFC_MAX_DIMENSIONS], extent[GFC_MAX_DIMENSIONS];
5001       gfc_constructor *source_ctor;
5002
5003       gcc_assert (source->rank < GFC_MAX_DIMENSIONS);
5004       gcc_assert (dim >= 0 && dim <= source->rank);
5005
5006       result = gfc_get_array_expr (source->ts.type, source->ts.kind,
5007                                    &source->where);
5008       result->rank = source->rank + 1;
5009       result->shape = gfc_get_shape (result->rank);
5010
5011       for (i = 0, j = 0; i < result->rank; ++i)
5012         {
5013           if (i != dim)
5014             mpz_init_set (result->shape[i], source->shape[j++]);
5015           else
5016             mpz_init_set_si (result->shape[i], ncopies);
5017
5018           extent[i] = mpz_get_si (result->shape[i]);
5019           rstride[i] = (i == 0) ? 1 : rstride[i-1] * extent[i-1];
5020         }
5021
5022       offset = 0;
5023       for (source_ctor = gfc_constructor_first (source->value.constructor);
5024            source_ctor; source_ctor = gfc_constructor_next (source_ctor))
5025         {
5026           for (i = 0; i < ncopies; ++i)
5027             gfc_constructor_insert_expr (&result->value.constructor,
5028                                          gfc_copy_expr (source_ctor->expr),
5029                                          NULL, offset + i * rstride[dim]);
5030
5031           offset += (dim == 0 ? ncopies : 1);
5032         }
5033     }
5034   else
5035     /* FIXME: Returning here avoids a regression in array_simplify_1.f90.
5036        Replace NULL with gcc_unreachable() after implementing
5037        gfc_simplify_cshift(). */
5038     return NULL;
5039
5040   if (source->ts.type == BT_CHARACTER)
5041     result->ts.u.cl = source->ts.u.cl;
5042
5043   return result;
5044 }
5045
5046
5047 gfc_expr *
5048 gfc_simplify_sqrt (gfc_expr *e)
5049 {
5050   gfc_expr *result = NULL;
5051
5052   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
5053     return NULL;
5054
5055   switch (e->ts.type)
5056     {
5057       case BT_REAL:
5058         if (mpfr_cmp_si (e->value.real, 0) < 0)
5059           {
5060             gfc_error ("Argument of SQRT at %L has a negative value",
5061                        &e->where);
5062             return &gfc_bad_expr;
5063           }
5064         result = gfc_get_constant_expr (e->ts.type, e->ts.kind, &e->where);
5065         mpfr_sqrt (result->value.real, e->value.real, GFC_RND_MODE);
5066         break;
5067
5068       case BT_COMPLEX:
5069         gfc_set_model (e->value.real);
5070
5071         result = gfc_get_constant_expr (e->ts.type, e->ts.kind, &e->where);
5072         mpc_sqrt (result->value.complex, e->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
5073         break;
5074
5075       default:
5076         gfc_internal_error ("invalid argument of SQRT at %L", &e->where);
5077     }
5078
5079   return range_check (result, "SQRT");
5080 }
5081
5082
5083 gfc_expr *
5084 gfc_simplify_sum (gfc_expr *array, gfc_expr *dim, gfc_expr *mask)
5085 {
5086   gfc_expr *result;
5087
5088   if (!is_constant_array_expr (array)
5089       || !gfc_is_constant_expr (dim))
5090     return NULL;
5091
5092   if (mask
5093       && !is_constant_array_expr (mask)
5094       && mask->expr_type != EXPR_CONSTANT)
5095     return NULL;
5096
5097   result = transformational_result (array, dim, array->ts.type,
5098                                     array->ts.kind, &array->where);
5099   init_result_expr (result, 0, NULL);
5100
5101   return !dim || array->rank == 1 ?
5102     simplify_transformation_to_scalar (result, array, mask, gfc_add) :
5103     simplify_transformation_to_array (result, array, dim, mask, gfc_add);
5104 }
5105
5106
5107 gfc_expr *
5108 gfc_simplify_tan (gfc_expr *x)
5109 {
5110   gfc_expr *result;
5111
5112   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
5113     return NULL;
5114
5115   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
5116
5117   switch (x->ts.type)
5118     {
5119       case BT_REAL:
5120         mpfr_tan (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
5121         break;
5122
5123       case BT_COMPLEX:
5124         mpc_tan (result->value.complex, x->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
5125         break;
5126
5127       default:
5128         gcc_unreachable ();
5129     }
5130
5131   return range_check (result, "TAN");
5132 }
5133
5134
5135 gfc_expr *
5136 gfc_simplify_tanh (gfc_expr *x)
5137 {
5138   gfc_expr *result;
5139
5140   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT)
5141     return NULL;
5142
5143   result = gfc_get_constant_expr (x->ts.type, x->ts.kind, &x->where);
5144
5145   switch (x->ts.type)
5146     {
5147       case BT_REAL:
5148         mpfr_tanh (result->value.real, x->value.real, GFC_RND_MODE);
5149         break;
5150
5151       case BT_COMPLEX:
5152         mpc_tanh (result->value.complex, x->value.complex, GFC_MPC_RND_MODE);
5153         break;
5154
5155       default:
5156         gcc_unreachable ();
5157     }
5158
5159   return range_check (result, "TANH");
5160 }
5161
5162
5163 gfc_expr *
5164 gfc_simplify_tiny (gfc_expr *e)
5165 {
5166   gfc_expr *result;
5167   int i;
5168
5169   i = gfc_validate_kind (BT_REAL, e->ts.kind, false);
5170
5171   result = gfc_get_constant_expr (BT_REAL, e->ts.kind, &e->where);
5172   mpfr_set (result->value.real, gfc_real_kinds[i].tiny, GFC_RND_MODE);
5173
5174   return result;
5175 }
5176
5177
5178 gfc_expr *
5179 gfc_simplify_trailz (gfc_expr *e)
5180 {
5181   unsigned long tz, bs;
5182   int i;
5183
5184   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
5185     return NULL;
5186
5187   i = gfc_validate_kind (e->ts.type, e->ts.kind, false);
5188   bs = gfc_integer_kinds[i].bit_size;
5189   tz = mpz_scan1 (e->value.integer, 0);
5190
5191   return gfc_get_int_expr (gfc_default_integer_kind,
5192                            &e->where, MIN (tz, bs));
5193 }
5194
5195
5196 gfc_expr *
5197 gfc_simplify_transfer (gfc_expr *source, gfc_expr *mold, gfc_expr *size)
5198 {
5199   gfc_expr *result;
5200   gfc_expr *mold_element;
5201   size_t source_size;
5202   size_t result_size;
5203   size_t result_elt_size;
5204   size_t buffer_size;
5205   mpz_t tmp;
5206   unsigned char *buffer;
5207
5208   if (!gfc_is_constant_expr (source)
5209         || (gfc_init_expr_flag && !gfc_is_constant_expr (mold))
5210         || !gfc_is_constant_expr (size))
5211     return NULL;
5212
5213   if (source->expr_type == EXPR_FUNCTION)
5214     return NULL;
5215
5216   /* Calculate the size of the source.  */
5217   if (source->expr_type == EXPR_ARRAY
5218       && gfc_array_size (source, &tmp) == FAILURE)
5219     gfc_internal_error ("Failure getting length of a constant array.");
5220
5221   source_size = gfc_target_expr_size (source);
5222
5223   /* Create an empty new expression with the appropriate characteristics.  */
5224   result = gfc_get_constant_expr (mold->ts.type, mold->ts.kind,
5225                                   &source->where);
5226   result->ts = mold->ts;
5227
5228   mold_element = mold->expr_type == EXPR_ARRAY
5229                  ? gfc_constructor_first (mold->value.constructor)->expr
5230                  : mold;
5231
5232   /* Set result character length, if needed.  Note that this needs to be
5233      set even for array expressions, in order to pass this information into
5234      gfc_target_interpret_expr.  */
5235   if (result->ts.type == BT_CHARACTER && gfc_is_constant_expr (mold_element))
5236     result->value.character.length = mold_element->value.character.length;
5237
5238   /* Set the number of elements in the result, and determine its size.  */
5239   result_elt_size = gfc_target_expr_size (mold_element);
5240   if (result_elt_size == 0)
5241     {
5242       gfc_free_expr (result);
5243       return NULL;
5244     }
5245
5246   if (mold->expr_type == EXPR_ARRAY || mold->rank || size)
5247     {
5248       int result_length;
5249
5250       result->expr_type = EXPR_ARRAY;
5251       result->rank = 1;
5252
5253       if (size)
5254         result_length = (size_t)mpz_get_ui (size->value.integer);
5255       else
5256         {
5257           result_length = source_size / result_elt_size;
5258           if (result_length * result_elt_size < source_size)
5259             result_length += 1;
5260         }
5261
5262       result->shape = gfc_get_shape (1);
5263       mpz_init_set_ui (result->shape[0], result_length);
5264
5265       result_size = result_length * result_elt_size;
5266     }
5267   else
5268     {
5269       result->rank = 0;
5270       result_size = result_elt_size;
5271     }
5272
5273   if (gfc_option.warn_surprising && source_size < result_size)
5274     gfc_warning("Intrinsic TRANSFER at %L has partly undefined result: "
5275                 "source size %ld < result size %ld", &source->where,
5276                 (long) source_size, (long) result_size);
5277
5278   /* Allocate the buffer to store the binary version of the source.  */
5279   buffer_size = MAX (source_size, result_size);
5280   buffer = (unsigned char*)alloca (buffer_size);
5281   memset (buffer, 0, buffer_size);
5282
5283   /* Now write source to the buffer.  */
5284   gfc_target_encode_expr (source, buffer, buffer_size);
5285
5286   /* And read the buffer back into the new expression.  */
5287   gfc_target_interpret_expr (buffer, buffer_size, result);
5288
5289   return result;
5290 }
5291
5292
5293 gfc_expr *
5294 gfc_simplify_transpose (gfc_expr *matrix)
5295 {
5296   int row, matrix_rows, col, matrix_cols;
5297   gfc_expr *result;
5298
5299   if (!is_constant_array_expr (matrix))
5300     return NULL;
5301
5302   gcc_assert (matrix->rank == 2);
5303
5304   result = gfc_get_array_expr (matrix->ts.type, matrix->ts.kind,
5305                                &matrix->where);
5306   result->rank = 2;
5307   result->shape = gfc_get_shape (result->rank);
5308   mpz_set (result->shape[0], matrix->shape[1]);
5309   mpz_set (result->shape[1], matrix->shape[0]);
5310
5311   if (matrix->ts.type == BT_CHARACTER)
5312     result->ts.u.cl = matrix->ts.u.cl;
5313
5314   matrix_rows = mpz_get_si (matrix->shape[0]);
5315   matrix_cols = mpz_get_si (matrix->shape[1]);
5316   for (row = 0; row < matrix_rows; ++row)
5317     for (col = 0; col < matrix_cols; ++col)
5318       {
5319         gfc_expr *e = gfc_constructor_lookup_expr (matrix->value.constructor,
5320                                                    col * matrix_rows + row);
5321         gfc_constructor_insert_expr (&result->value.constructor,
5322                                      gfc_copy_expr (e), &matrix->where,
5323                                      row * matrix_cols + col);
5324       }
5325
5326   return result;
5327 }
5328
5329
5330 gfc_expr *
5331 gfc_simplify_trim (gfc_expr *e)
5332 {
5333   gfc_expr *result;
5334   int count, i, len, lentrim;
5335
5336   if (e->expr_type != EXPR_CONSTANT)
5337     return NULL;
5338
5339   len = e->value.character.length;
5340   for (count = 0, i = 1; i <= len; ++i)
5341     {
5342       if (e->value.character.string[len - i] == ' ')
5343         count++;
5344       else
5345         break;
5346     }
5347
5348   lentrim = len - count;
5349
5350   result = gfc_get_character_expr (e->ts.kind, &e->where, NULL, lentrim);
5351   for (i = 0; i < lentrim; i++)
5352     result->value.character.string[i] = e->value.character.string[i];
5353
5354   return result;
5355 }
5356
5357
5358 gfc_expr *
5359 gfc_simplify_image_index (gfc_expr *coarray, gfc_expr *sub)
5360 {
5361   gfc_expr *result;
5362   gfc_ref *ref;
5363   gfc_array_spec *as;
5364   gfc_constructor *sub_cons;
5365   bool first_image;
5366   int d;
5367
5368   if (!is_constant_array_expr (sub))
5369     goto not_implemented; /* return NULL;*/
5370
5371   /* Follow any component references.  */
5372   as = coarray->symtree->n.sym->as;
5373   for (ref = coarray->ref; ref; ref = ref->next)
5374     if (ref->type == REF_COMPONENT)
5375       as = ref->u.ar.as;
5376
5377   if (as->type == AS_DEFERRED)
5378     goto not_implemented; /* return NULL;*/
5379
5380   /* "valid sequence of cosubscripts" are required; thus, return 0 unless
5381      the cosubscript addresses the first image.  */
5382
5383   sub_cons = gfc_constructor_first (sub->value.constructor);
5384   first_image = true;
5385
5386   for (d = 1; d <= as->corank; d++)
5387     {
5388       gfc_expr *ca_bound;
5389       int cmp;
5390
5391       if (sub_cons == NULL)
5392         {
5393           gfc_error ("Too few elements in expression for SUB= argument at %L",
5394                      &sub->where);
5395           return &gfc_bad_expr;
5396         }
5397
5398       ca_bound = simplify_bound_dim (coarray, NULL, d + as->rank, 0, as,
5399                                      NULL, true);
5400       if (ca_bound == NULL)
5401         goto not_implemented; /* return NULL */
5402
5403       if (ca_bound == &gfc_bad_expr)
5404         return ca_bound;
5405
5406       cmp = mpz_cmp (ca_bound->value.integer, sub_cons->expr->value.integer);
5407
5408       if (cmp == 0)
5409         {
5410           gfc_free_expr (ca_bound);
5411           sub_cons = gfc_constructor_next (sub_cons);
5412           continue;
5413         }
5414
5415       first_image = false;
5416
5417       if (cmp > 0)
5418         {
5419           gfc_error ("Out of bounds in IMAGE_INDEX at %L for dimension %d, "
5420                      "SUB has %ld and COARRAY lower bound is %ld)",
5421                      &coarray->where, d,
5422                      mpz_get_si (sub_cons->expr->value.integer),
5423                      mpz_get_si (ca_bound->value.integer));
5424           gfc_free_expr (ca_bound);
5425           return &gfc_bad_expr;
5426         }
5427
5428       gfc_free_expr (ca_bound);
5429
5430       /* Check whether upperbound is valid for the multi-images case.  */
5431       if (d < as->corank)
5432         {
5433           ca_bound = simplify_bound_dim (coarray, NULL, d + as->rank, 1, as,
5434                                          NULL, true);
5435           if (ca_bound == &gfc_bad_expr)
5436             return ca_bound;
5437
5438           if (ca_bound && ca_bound->expr_type == EXPR_CONSTANT
5439               && mpz_cmp (ca_bound->value.integer,
5440                           sub_cons->expr->value.integer) < 0)
5441           {
5442             gfc_error ("Out of bounds in IMAGE_INDEX at %L for dimension %d, "
5443                        "SUB has %ld and COARRAY upper bound is %ld)",
5444                        &coarray->where, d,
5445                        mpz_get_si (sub_cons->expr->value.integer),
5446                        mpz_get_si (ca_bound->value.integer));
5447             gfc_free_expr (ca_bound);
5448             return &gfc_bad_expr;
5449           }
5450
5451           if (ca_bound)
5452             gfc_free_expr (ca_bound);
5453         }
5454
5455       sub_cons = gfc_constructor_next (sub_cons);
5456     }
5457
5458   if (sub_cons != NULL)
5459     {
5460       gfc_error ("Too many elements in expression for SUB= argument at %L",
5461                  &sub->where);
5462       return &gfc_bad_expr;
5463     }
5464
5465   result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, gfc_default_integer_kind,
5466                                   &gfc_current_locus);
5467   if (first_image)
5468     mpz_set_si (result->value.integer, 1);
5469   else
5470     mpz_set_si (result->value.integer, 0);
5471
5472   return result;
5473
5474 not_implemented:
5475   gfc_error ("Not yet implemented: IMAGE_INDEX for coarray with non-constant "
5476              "cobounds at %L", &coarray->where);
5477   return &gfc_bad_expr;
5478 }
5479
5480
5481 gfc_expr *
5482 gfc_simplify_this_image (gfc_expr *coarray, gfc_expr *dim)
5483 {
5484   gfc_ref *ref;
5485   gfc_array_spec *as;
5486   int d;
5487
5488   if (coarray == NULL)
5489     {
5490       gfc_expr *result;
5491       /* FIXME: gfc_current_locus is wrong.  */
5492       result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, gfc_default_integer_kind,
5493                                       &gfc_current_locus);
5494       mpz_set_si (result->value.integer, 1);
5495       return result;
5496     }
5497
5498   gcc_assert (coarray->expr_type == EXPR_VARIABLE);
5499
5500   /* Follow any component references.  */
5501   as = coarray->symtree->n.sym->as;
5502   for (ref = coarray->ref; ref; ref = ref->next)
5503     if (ref->type == REF_COMPONENT)
5504       as = ref->u.ar.as;
5505
5506   if (as->type == AS_DEFERRED)
5507     goto not_implemented; /* return NULL;*/
5508
5509   if (dim == NULL)
5510     {
5511       /* Multi-dimensional bounds.  */
5512       gfc_expr *bounds[GFC_MAX_DIMENSIONS];
5513       gfc_expr *e;
5514
5515       /* Simplify the bounds for each dimension.  */
5516       for (d = 0; d < as->corank; d++)
5517         {
5518           bounds[d] = simplify_bound_dim (coarray, NULL, d + as->rank + 1, 0,
5519                                           as, NULL, true);
5520           if (bounds[d] == NULL || bounds[d] == &gfc_bad_expr)
5521             {
5522               int j;
5523
5524               for (j = 0; j < d; j++)
5525                 gfc_free_expr (bounds[j]);
5526               if (bounds[d] == NULL)
5527                 goto not_implemented;
5528               return bounds[d];
5529             }
5530         }
5531
5532       /* Allocate the result expression.  */
5533       e = gfc_get_expr ();
5534       e->where = coarray->where;
5535       e->expr_type = EXPR_ARRAY;
5536       e->ts.type = BT_INTEGER;
5537       e->ts.kind = gfc_default_integer_kind;
5538
5539       e->rank = 1;
5540       e->shape = gfc_get_shape (1);
5541       mpz_init_set_ui (e->shape[0], as->corank);
5542
5543       /* Create the constructor for this array.  */
5544       for (d = 0; d < as->corank; d++)
5545         gfc_constructor_append_expr (&e->value.constructor,
5546                                      bounds[d], &e->where);
5547
5548       return e;
5549     }
5550   else
5551     {
5552       gfc_expr *e;
5553       /* A DIM argument is specified.  */
5554       if (dim->expr_type != EXPR_CONSTANT)
5555         goto not_implemented; /*return NULL;*/
5556
5557       d = mpz_get_si (dim->value.integer);
5558
5559       if (d < 1 || d > as->corank)
5560         {
5561           gfc_error ("DIM argument at %L is out of bounds", &dim->where);
5562           return &gfc_bad_expr;
5563         }
5564
5565       /*return simplify_bound_dim (coarray, NULL, d + as->rank, 0, as, NULL, true);*/
5566       e = simplify_bound_dim (coarray, NULL, d + as->rank, 0, as, NULL, true);
5567       if (e != NULL)
5568         return e;
5569       else
5570         goto not_implemented;
5571    }
5572
5573 not_implemented:
5574   gfc_error ("Not yet implemented: THIS_IMAGE for coarray with non-constant "
5575              "cobounds at %L", &coarray->where);
5576   return &gfc_bad_expr;
5577 }
5578
5579
5580 gfc_expr *
5581 gfc_simplify_ubound (gfc_expr *array, gfc_expr *dim, gfc_expr *kind)
5582 {
5583   return simplify_bound (array, dim, kind, 1);
5584 }
5585
5586 gfc_expr *
5587 gfc_simplify_ucobound (gfc_expr *array, gfc_expr *dim, gfc_expr *kind)
5588 {
5589   gfc_expr *e;
5590   /* return simplify_cobound (array, dim, kind, 1);*/
5591
5592   e = simplify_cobound (array, dim, kind, 1);
5593   if (e != NULL)
5594     return e;
5595
5596   gfc_error ("Not yet implemented: UCOBOUND for coarray with non-constant "
5597              "cobounds at %L", &array->where);
5598   return &gfc_bad_expr;
5599 }
5600
5601
5602 gfc_expr *
5603 gfc_simplify_unpack (gfc_expr *vector, gfc_expr *mask, gfc_expr *field)
5604 {
5605   gfc_expr *result, *e;
5606   gfc_constructor *vector_ctor, *mask_ctor, *field_ctor;
5607
5608   if (!is_constant_array_expr (vector)
5609       || !is_constant_array_expr (mask)
5610       || (!gfc_is_constant_expr (field)
5611           && !is_constant_array_expr(field)))
5612     return NULL;
5613
5614   result = gfc_get_array_expr (vector->ts.type, vector->ts.kind,
5615                                &vector->where);
5616   result->rank = mask->rank;
5617   result->shape = gfc_copy_shape (mask->shape, mask->rank);
5618
5619   if (vector->ts.type == BT_CHARACTER)
5620     result->ts.u.cl = vector->ts.u.cl;
5621
5622   vector_ctor = gfc_constructor_first (vector->value.constructor);
5623   mask_ctor = gfc_constructor_first (mask->value.constructor);
5624   field_ctor
5625     = field->expr_type == EXPR_ARRAY
5626                             ? gfc_constructor_first (field->value.constructor)
5627                             : NULL;
5628
5629   while (mask_ctor)
5630     {
5631       if (mask_ctor->expr->value.logical)
5632         {
5633           gcc_assert (vector_ctor);
5634           e = gfc_copy_expr (vector_ctor->expr);
5635           vector_ctor = gfc_constructor_next (vector_ctor);
5636         }
5637       else if (field->expr_type == EXPR_ARRAY)
5638         e = gfc_copy_expr (field_ctor->expr);
5639       else
5640         e = gfc_copy_expr (field);
5641
5642       gfc_constructor_append_expr (&result->value.constructor, e, NULL);
5643
5644       mask_ctor = gfc_constructor_next (mask_ctor);
5645       field_ctor = gfc_constructor_next (field_ctor);
5646     }
5647
5648   return result;
5649 }
5650
5651
5652 gfc_expr *
5653 gfc_simplify_verify (gfc_expr *s, gfc_expr *set, gfc_expr *b, gfc_expr *kind)
5654 {
5655   gfc_expr *result;
5656   int back;
5657   size_t index, len, lenset;
5658   size_t i;
5659   int k = get_kind (BT_INTEGER, kind, "VERIFY", gfc_default_integer_kind);
5660
5661   if (k == -1)
5662     return &gfc_bad_expr;
5663
5664   if (s->expr_type != EXPR_CONSTANT || set->expr_type != EXPR_CONSTANT)
5665     return NULL;
5666
5667   if (b != NULL && b->value.logical != 0)
5668     back = 1;
5669   else
5670     back = 0;
5671
5672   result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, k, &s->where);
5673
5674   len = s->value.character.length;
5675   lenset = set->value.character.length;
5676
5677   if (len == 0)
5678     {
5679       mpz_set_ui (result->value.integer, 0);
5680       return result;
5681     }
5682
5683   if (back == 0)
5684     {
5685       if (lenset == 0)
5686         {
5687           mpz_set_ui (result->value.integer, 1);
5688           return result;
5689         }
5690
5691       index = wide_strspn (s->value.character.string,
5692                            set->value.character.string) + 1;
5693       if (index > len)
5694         index = 0;
5695
5696     }
5697   else
5698     {
5699       if (lenset == 0)
5700         {
5701           mpz_set_ui (result->value.integer, len);
5702           return result;
5703         }
5704       for (index = len; index > 0; index --)
5705         {
5706           for (i = 0; i < lenset; i++)
5707             {
5708               if (s->value.character.string[index - 1]
5709                   == set->value.character.string[i])
5710                 break;
5711             }
5712           if (i == lenset)
5713             break;
5714         }
5715     }
5716
5717   mpz_set_ui (result->value.integer, index);
5718   return result;
5719 }
5720
5721
5722 gfc_expr *
5723 gfc_simplify_xor (gfc_expr *x, gfc_expr *y)
5724 {
5725   gfc_expr *result;
5726   int kind;
5727
5728   if (x->expr_type != EXPR_CONSTANT || y->expr_type != EXPR_CONSTANT)
5729     return NULL;
5730
5731   kind = x->ts.kind > y->ts.kind ? x->ts.kind : y->ts.kind;
5732
5733   switch (x->ts.type)
5734     {
5735       case BT_INTEGER:
5736         result = gfc_get_constant_expr (BT_INTEGER, kind, &x->where);
5737         mpz_xor (result->value.integer, x->value.integer, y->value.integer);
5738         return range_check (result, "XOR");
5739
5740       case BT_LOGICAL:
5741         return gfc_get_logical_expr (kind, &x->where,
5742                                      (x->value.logical && !y->value.logical)
5743                                      || (!x->value.logical && y->value.logical));
5744
5745       default:
5746         gcc_unreachable ();
5747     }
5748 }
5749
5750
5751 /****************** Constant simplification *****************/
5752
5753 /* Master function to convert one constant to another.  While this is
5754    used as a simplification function, it requires the destination type
5755    and kind information which is supplied by a special case in
5756    do_simplify().  */
5757
5758 gfc_expr *
5759 gfc_convert_constant (gfc_expr *e, bt type, int kind)
5760 {
5761   gfc_expr *g, *result, *(*f) (gfc_expr *, int);
5762   gfc_constructor *c;
5763
5764   switch (e->ts.type)
5765     {
5766     case BT_INTEGER:
5767       switch (type)
5768         {
5769         case BT_INTEGER:
5770           f = gfc_int2int;
5771           break;
5772         case BT_REAL:
5773           f = gfc_int2real;
5774           break;
5775         case BT_COMPLEX:
5776           f = gfc_int2complex;
5777           break;
5778         case BT_LOGICAL:
5779           f = gfc_int2log;
5780           break;
5781         default:
5782           goto oops;
5783         }
5784       break;
5785
5786     case BT_REAL:
5787       switch (type)
5788         {
5789         case BT_INTEGER:
5790           f = gfc_real2int;
5791           break;
5792         case BT_REAL:
5793           f = gfc_real2real;
5794           break;
5795         case BT_COMPLEX:
5796           f = gfc_real2complex;
5797           break;
5798         default:
5799           goto oops;
5800         }
5801       break;
5802
5803     case BT_COMPLEX:
5804       switch (type)
5805         {
5806         case BT_INTEGER:
5807           f = gfc_complex2int;
5808           break;
5809         case BT_REAL:
5810           f = gfc_complex2real;
5811           break;
5812         case BT_COMPLEX:
5813           f = gfc_complex2complex;
5814           break;
5815
5816         default:
5817           goto oops;
5818         }
5819       break;
5820
5821     case BT_LOGICAL:
5822       switch (type)
5823         {
5824         case BT_INTEGER:
5825           f = gfc_log2int;
5826           break;
5827         case BT_LOGICAL:
5828           f = gfc_log2log;
5829           break;
5830         default:
5831           goto oops;
5832         }
5833       break;
5834
5835     case BT_HOLLERITH:
5836       switch (type)
5837         {
5838         case BT_INTEGER:
5839           f = gfc_hollerith2int;
5840           break;
5841
5842         case BT_REAL:
5843           f = gfc_hollerith2real;
5844           break;
5845
5846         case BT_COMPLEX:
5847           f = gfc_hollerith2complex;
5848           break;
5849
5850         case BT_CHARACTER:
5851           f = gfc_hollerith2character;
5852           break;
5853
5854         case BT_LOGICAL:
5855           f = gfc_hollerith2logical;
5856           break;
5857
5858         default:
5859           goto oops;
5860         }
5861       break;
5862
5863     default:
5864     oops:
5865       gfc_internal_error ("gfc_convert_constant(): Unexpected type");
5866     }
5867
5868   result = NULL;
5869
5870   switch (e->expr_type)
5871     {
5872     case EXPR_CONSTANT:
5873       result = f (e, kind);
5874       if (result == NULL)
5875         return &gfc_bad_expr;
5876       break;
5877
5878     case EXPR_ARRAY:
5879       if (!gfc_is_constant_expr (e))
5880         break;
5881
5882       result = gfc_get_array_expr (type, kind, &e->where);
5883       result->shape = gfc_copy_shape (e->shape, e->rank);
5884       result->rank = e->rank;
5885
5886       for (c = gfc_constructor_first (e->value.constructor);
5887            c; c = gfc_constructor_next (c))
5888         {
5889           gfc_expr *tmp;
5890           if (c->iterator == NULL)
5891             tmp = f (c->expr, kind);
5892           else
5893             {
5894               g = gfc_convert_constant (c->expr, type, kind);
5895               if (g == &gfc_bad_expr)
5896                 {
5897                   gfc_free_expr (result);
5898                   return g;
5899                 }
5900               tmp = g;
5901             }
5902
5903           if (tmp == NULL)
5904             {
5905               gfc_free_expr (result);
5906               return NULL;
5907             }
5908
5909           gfc_constructor_append_expr (&result->value.constructor,
5910                                        tmp, &c->where);
5911         }
5912
5913       break;
5914
5915     default:
5916       break;
5917     }
5918
5919   return result;
5920 }
5921
5922
5923 /* Function for converting character constants.  */
5924 gfc_expr *
5925 gfc_convert_char_constant (gfc_expr *e, bt type ATTRIBUTE_UNUSED, int kind)
5926 {
5927   gfc_expr *result;
5928   int i;
5929
5930   if (!gfc_is_constant_expr (e))
5931     return NULL;
5932
5933   if (e->expr_type == EXPR_CONSTANT)
5934     {
5935       /* Simple case of a scalar.  */
5936       result = gfc_get_constant_expr (BT_CHARACTER, kind, &e->where);
5937       if (result == NULL)
5938         return &gfc_bad_expr;
5939
5940       result->value.character.length = e->value.character.length;
5941       result->value.character.string
5942         = gfc_get_wide_string (e->value.character.length + 1);
5943       memcpy (result->value.character.string, e->value.character.string,
5944               (e->value.character.length + 1) * sizeof (gfc_char_t));
5945
5946       /* Check we only have values representable in the destination kind.  */
5947       for (i = 0; i < result->value.character.length; i++)
5948         if (!gfc_check_character_range (result->value.character.string[i],
5949                                         kind))
5950           {
5951             gfc_error ("Character '%s' in string at %L cannot be converted "
5952                        "into character kind %d",
5953                        gfc_print_wide_char (result->value.character.string[i]),
5954                        &e->where, kind);
5955             return &gfc_bad_expr;
5956           }
5957
5958       return result;
5959     }
5960   else if (e->expr_type == EXPR_ARRAY)
5961     {
5962       /* For an array constructor, we convert each constructor element.  */
5963       gfc_constructor *c;
5964
5965       result = gfc_get_array_expr (type, kind, &e->where);
5966       result->shape = gfc_copy_shape (e->shape, e->rank);
5967       result->rank = e->rank;
5968       result->ts.u.cl = e->ts.u.cl;
5969
5970       for (c = gfc_constructor_first (e->value.constructor);
5971            c; c = gfc_constructor_next (c))
5972         {
5973           gfc_expr *tmp = gfc_convert_char_constant (c->expr, type, kind);
5974           if (tmp == &gfc_bad_expr)
5975             {
5976               gfc_free_expr (result);
5977               return &gfc_bad_expr;
5978             }
5979
5980           if (tmp == NULL)
5981             {
5982               gfc_free_expr (result);
5983               return NULL;
5984             }
5985
5986           gfc_constructor_append_expr (&result->value.constructor,
5987                                        tmp, &c->where);
5988         }
5989
5990       return result;
5991     }
5992   else
5993     return NULL;
5994 }