OSDN Git Service

PR tree-optimization/53239
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / tree-vrp.c
1 /* Support routines for Value Range Propagation (VRP).
2    Copyright (C) 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011
3    Free Software Foundation, Inc.
4    Contributed by Diego Novillo <dnovillo@redhat.com>.
5
6 This file is part of GCC.
7
8 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify
9 it under the terms of the GNU General Public License as published by
10 the Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
11 any later version.
12
13 GCC is distributed in the hope that it will be useful,
14 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 GNU General Public License 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 "coretypes.h"
25 #include "tm.h"
26 #include "ggc.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "tree.h"
29 #include "basic-block.h"
30 #include "tree-flow.h"
31 #include "tree-pass.h"
32 #include "tree-dump.h"
33 #include "timevar.h"
34 #include "tree-pretty-print.h"
35 #include "gimple-pretty-print.h"
36 #include "diagnostic-core.h"
37 #include "intl.h"
38 #include "cfgloop.h"
39 #include "tree-scalar-evolution.h"
40 #include "tree-ssa-propagate.h"
41 #include "tree-chrec.h"
42 #include "gimple-fold.h"
43 #include "expr.h"
44 #include "optabs.h"
45
46
47 /* Type of value ranges.  See value_range_d for a description of these
48    types.  */
49 enum value_range_type { VR_UNDEFINED, VR_RANGE, VR_ANTI_RANGE, VR_VARYING };
50
51 /* Range of values that can be associated with an SSA_NAME after VRP
52    has executed.  */
53 struct value_range_d
54 {
55   /* Lattice value represented by this range.  */
56   enum value_range_type type;
57
58   /* Minimum and maximum values represented by this range.  These
59      values should be interpreted as follows:
60
61         - If TYPE is VR_UNDEFINED or VR_VARYING then MIN and MAX must
62           be NULL.
63
64         - If TYPE == VR_RANGE then MIN holds the minimum value and
65           MAX holds the maximum value of the range [MIN, MAX].
66
67         - If TYPE == ANTI_RANGE the variable is known to NOT
68           take any values in the range [MIN, MAX].  */
69   tree min;
70   tree max;
71
72   /* Set of SSA names whose value ranges are equivalent to this one.
73      This set is only valid when TYPE is VR_RANGE or VR_ANTI_RANGE.  */
74   bitmap equiv;
75 };
76
77 typedef struct value_range_d value_range_t;
78
79 /* Set of SSA names found live during the RPO traversal of the function
80    for still active basic-blocks.  */
81 static sbitmap *live;
82
83 /* Return true if the SSA name NAME is live on the edge E.  */
84
85 static bool
86 live_on_edge (edge e, tree name)
87 {
88   return (live[e->dest->index]
89           && TEST_BIT (live[e->dest->index], SSA_NAME_VERSION (name)));
90 }
91
92 /* Local functions.  */
93 static int compare_values (tree val1, tree val2);
94 static int compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *);
95 static void vrp_meet (value_range_t *, value_range_t *);
96 static tree vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (enum tree_code,
97                                                      tree, tree, bool, bool *,
98                                                      bool *);
99
100 /* Location information for ASSERT_EXPRs.  Each instance of this
101    structure describes an ASSERT_EXPR for an SSA name.  Since a single
102    SSA name may have more than one assertion associated with it, these
103    locations are kept in a linked list attached to the corresponding
104    SSA name.  */
105 struct assert_locus_d
106 {
107   /* Basic block where the assertion would be inserted.  */
108   basic_block bb;
109
110   /* Some assertions need to be inserted on an edge (e.g., assertions
111      generated by COND_EXPRs).  In those cases, BB will be NULL.  */
112   edge e;
113
114   /* Pointer to the statement that generated this assertion.  */
115   gimple_stmt_iterator si;
116
117   /* Predicate code for the ASSERT_EXPR.  Must be COMPARISON_CLASS_P.  */
118   enum tree_code comp_code;
119
120   /* Value being compared against.  */
121   tree val;
122
123   /* Expression to compare.  */
124   tree expr;
125
126   /* Next node in the linked list.  */
127   struct assert_locus_d *next;
128 };
129
130 typedef struct assert_locus_d *assert_locus_t;
131
132 /* If bit I is present, it means that SSA name N_i has a list of
133    assertions that should be inserted in the IL.  */
134 static bitmap need_assert_for;
135
136 /* Array of locations lists where to insert assertions.  ASSERTS_FOR[I]
137    holds a list of ASSERT_LOCUS_T nodes that describe where
138    ASSERT_EXPRs for SSA name N_I should be inserted.  */
139 static assert_locus_t *asserts_for;
140
141 /* Value range array.  After propagation, VR_VALUE[I] holds the range
142    of values that SSA name N_I may take.  */
143 static unsigned num_vr_values;
144 static value_range_t **vr_value;
145 static bool values_propagated;
146
147 /* For a PHI node which sets SSA name N_I, VR_COUNTS[I] holds the
148    number of executable edges we saw the last time we visited the
149    node.  */
150 static int *vr_phi_edge_counts;
151
152 typedef struct {
153   gimple stmt;
154   tree vec;
155 } switch_update;
156
157 static VEC (edge, heap) *to_remove_edges;
158 DEF_VEC_O(switch_update);
159 DEF_VEC_ALLOC_O(switch_update, heap);
160 static VEC (switch_update, heap) *to_update_switch_stmts;
161
162
163 /* Return the maximum value for TYPE.  */
164
165 static inline tree
166 vrp_val_max (const_tree type)
167 {
168   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
169     return NULL_TREE;
170
171   return TYPE_MAX_VALUE (type);
172 }
173
174 /* Return the minimum value for TYPE.  */
175
176 static inline tree
177 vrp_val_min (const_tree type)
178 {
179   if (!INTEGRAL_TYPE_P (type))
180     return NULL_TREE;
181
182   return TYPE_MIN_VALUE (type);
183 }
184
185 /* Return whether VAL is equal to the maximum value of its type.  This
186    will be true for a positive overflow infinity.  We can't do a
187    simple equality comparison with TYPE_MAX_VALUE because C typedefs
188    and Ada subtypes can produce types whose TYPE_MAX_VALUE is not ==
189    to the integer constant with the same value in the type.  */
190
191 static inline bool
192 vrp_val_is_max (const_tree val)
193 {
194   tree type_max = vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
195   return (val == type_max
196           || (type_max != NULL_TREE
197               && operand_equal_p (val, type_max, 0)));
198 }
199
200 /* Return whether VAL is equal to the minimum value of its type.  This
201    will be true for a negative overflow infinity.  */
202
203 static inline bool
204 vrp_val_is_min (const_tree val)
205 {
206   tree type_min = vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
207   return (val == type_min
208           || (type_min != NULL_TREE
209               && operand_equal_p (val, type_min, 0)));
210 }
211
212
213 /* Return whether TYPE should use an overflow infinity distinct from
214    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  We use an overflow infinity value to
215    represent a signed overflow during VRP computations.  An infinity
216    is distinct from a half-range, which will go from some number to
217    TYPE_{MIN,MAX}_VALUE.  */
218
219 static inline bool
220 needs_overflow_infinity (const_tree type)
221 {
222   return INTEGRAL_TYPE_P (type) && !TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type);
223 }
224
225 /* Return whether TYPE can support our overflow infinity
226    representation: we use the TREE_OVERFLOW flag, which only exists
227    for constants.  If TYPE doesn't support this, we don't optimize
228    cases which would require signed overflow--we drop them to
229    VARYING.  */
230
231 static inline bool
232 supports_overflow_infinity (const_tree type)
233 {
234   tree min = vrp_val_min (type), max = vrp_val_max (type);
235 #ifdef ENABLE_CHECKING
236   gcc_assert (needs_overflow_infinity (type));
237 #endif
238   return (min != NULL_TREE
239           && CONSTANT_CLASS_P (min)
240           && max != NULL_TREE
241           && CONSTANT_CLASS_P (max));
242 }
243
244 /* VAL is the maximum or minimum value of a type.  Return a
245    corresponding overflow infinity.  */
246
247 static inline tree
248 make_overflow_infinity (tree val)
249 {
250   gcc_checking_assert (val != NULL_TREE && CONSTANT_CLASS_P (val));
251   val = copy_node (val);
252   TREE_OVERFLOW (val) = 1;
253   return val;
254 }
255
256 /* Return a negative overflow infinity for TYPE.  */
257
258 static inline tree
259 negative_overflow_infinity (tree type)
260 {
261   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
262   return make_overflow_infinity (vrp_val_min (type));
263 }
264
265 /* Return a positive overflow infinity for TYPE.  */
266
267 static inline tree
268 positive_overflow_infinity (tree type)
269 {
270   gcc_checking_assert (supports_overflow_infinity (type));
271   return make_overflow_infinity (vrp_val_max (type));
272 }
273
274 /* Return whether VAL is a negative overflow infinity.  */
275
276 static inline bool
277 is_negative_overflow_infinity (const_tree val)
278 {
279   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
280           && CONSTANT_CLASS_P (val)
281           && TREE_OVERFLOW (val)
282           && vrp_val_is_min (val));
283 }
284
285 /* Return whether VAL is a positive overflow infinity.  */
286
287 static inline bool
288 is_positive_overflow_infinity (const_tree val)
289 {
290   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
291           && CONSTANT_CLASS_P (val)
292           && TREE_OVERFLOW (val)
293           && vrp_val_is_max (val));
294 }
295
296 /* Return whether VAL is a positive or negative overflow infinity.  */
297
298 static inline bool
299 is_overflow_infinity (const_tree val)
300 {
301   return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (val))
302           && CONSTANT_CLASS_P (val)
303           && TREE_OVERFLOW (val)
304           && (vrp_val_is_min (val) || vrp_val_is_max (val)));
305 }
306
307 /* Return whether STMT has a constant rhs that is_overflow_infinity. */
308
309 static inline bool
310 stmt_overflow_infinity (gimple stmt)
311 {
312   if (is_gimple_assign (stmt)
313       && get_gimple_rhs_class (gimple_assign_rhs_code (stmt)) ==
314       GIMPLE_SINGLE_RHS)
315     return is_overflow_infinity (gimple_assign_rhs1 (stmt));
316   return false;
317 }
318
319 /* If VAL is now an overflow infinity, return VAL.  Otherwise, return
320    the same value with TREE_OVERFLOW clear.  This can be used to avoid
321    confusing a regular value with an overflow value.  */
322
323 static inline tree
324 avoid_overflow_infinity (tree val)
325 {
326   if (!is_overflow_infinity (val))
327     return val;
328
329   if (vrp_val_is_max (val))
330     return vrp_val_max (TREE_TYPE (val));
331   else
332     {
333       gcc_checking_assert (vrp_val_is_min (val));
334       return vrp_val_min (TREE_TYPE (val));
335     }
336 }
337
338
339 /* Return true if ARG is marked with the nonnull attribute in the
340    current function signature.  */
341
342 static bool
343 nonnull_arg_p (const_tree arg)
344 {
345   tree t, attrs, fntype;
346   unsigned HOST_WIDE_INT arg_num;
347
348   gcc_assert (TREE_CODE (arg) == PARM_DECL && POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (arg)));
349
350   /* The static chain decl is always non null.  */
351   if (arg == cfun->static_chain_decl)
352     return true;
353
354   fntype = TREE_TYPE (current_function_decl);
355   attrs = lookup_attribute ("nonnull", TYPE_ATTRIBUTES (fntype));
356
357   /* If "nonnull" wasn't specified, we know nothing about the argument.  */
358   if (attrs == NULL_TREE)
359     return false;
360
361   /* If "nonnull" applies to all the arguments, then ARG is non-null.  */
362   if (TREE_VALUE (attrs) == NULL_TREE)
363     return true;
364
365   /* Get the position number for ARG in the function signature.  */
366   for (arg_num = 1, t = DECL_ARGUMENTS (current_function_decl);
367        t;
368        t = DECL_CHAIN (t), arg_num++)
369     {
370       if (t == arg)
371         break;
372     }
373
374   gcc_assert (t == arg);
375
376   /* Now see if ARG_NUM is mentioned in the nonnull list.  */
377   for (t = TREE_VALUE (attrs); t; t = TREE_CHAIN (t))
378     {
379       if (compare_tree_int (TREE_VALUE (t), arg_num) == 0)
380         return true;
381     }
382
383   return false;
384 }
385
386
387 /* Set value range VR to VR_VARYING.  */
388
389 static inline void
390 set_value_range_to_varying (value_range_t *vr)
391 {
392   vr->type = VR_VARYING;
393   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
394   if (vr->equiv)
395     bitmap_clear (vr->equiv);
396 }
397
398
399 /* Set value range VR to {T, MIN, MAX, EQUIV}.  */
400
401 static void
402 set_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t, tree min,
403                  tree max, bitmap equiv)
404 {
405 #if defined ENABLE_CHECKING
406   /* Check the validity of the range.  */
407   if (t == VR_RANGE || t == VR_ANTI_RANGE)
408     {
409       int cmp;
410
411       gcc_assert (min && max);
412
413       if (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)) && t == VR_ANTI_RANGE)
414         gcc_assert (!vrp_val_is_min (min) || !vrp_val_is_max (max));
415
416       cmp = compare_values (min, max);
417       gcc_assert (cmp == 0 || cmp == -1 || cmp == -2);
418
419       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (min)))
420         gcc_assert (!is_overflow_infinity (min)
421                     || !is_overflow_infinity (max));
422     }
423
424   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
425     gcc_assert (min == NULL_TREE && max == NULL_TREE);
426
427   if (t == VR_UNDEFINED || t == VR_VARYING)
428     gcc_assert (equiv == NULL || bitmap_empty_p (equiv));
429 #endif
430
431   vr->type = t;
432   vr->min = min;
433   vr->max = max;
434
435   /* Since updating the equivalence set involves deep copying the
436      bitmaps, only do it if absolutely necessary.  */
437   if (vr->equiv == NULL
438       && equiv != NULL)
439     vr->equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
440
441   if (equiv != vr->equiv)
442     {
443       if (equiv && !bitmap_empty_p (equiv))
444         bitmap_copy (vr->equiv, equiv);
445       else
446         bitmap_clear (vr->equiv);
447     }
448 }
449
450
451 /* Set value range VR to the canonical form of {T, MIN, MAX, EQUIV}.
452    This means adjusting T, MIN and MAX representing the case of a
453    wrapping range with MAX < MIN covering [MIN, type_max] U [type_min, MAX]
454    as anti-rage ~[MAX+1, MIN-1].  Likewise for wrapping anti-ranges.
455    In corner cases where MAX+1 or MIN-1 wraps this will fall back
456    to varying.
457    This routine exists to ease canonicalization in the case where we
458    extract ranges from var + CST op limit.  */
459
460 static void
461 set_and_canonicalize_value_range (value_range_t *vr, enum value_range_type t,
462                                   tree min, tree max, bitmap equiv)
463 {
464   /* Nothing to canonicalize for symbolic or unknown or varying ranges.  */
465   if ((t != VR_RANGE
466        && t != VR_ANTI_RANGE)
467       || TREE_CODE (min) != INTEGER_CST
468       || TREE_CODE (max) != INTEGER_CST)
469     {
470       set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
471       return;
472     }
473
474   /* Wrong order for min and max, to swap them and the VR type we need
475      to adjust them.  */
476   if (tree_int_cst_lt (max, min))
477     {
478       tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
479       tree tmp = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
480       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
481       min = tmp;
482
483       /* There's one corner case, if we had [C+1, C] before we now have
484          that again.  But this represents an empty value range, so drop
485          to varying in this case.  */
486       if (tree_int_cst_lt (max, min))
487         {
488           set_value_range_to_varying (vr);
489           return;
490         }
491
492       t = t == VR_RANGE ? VR_ANTI_RANGE : VR_RANGE;
493     }
494
495   /* Anti-ranges that can be represented as ranges should be so.  */
496   if (t == VR_ANTI_RANGE)
497     {
498       bool is_min = vrp_val_is_min (min);
499       bool is_max = vrp_val_is_max (max);
500
501       if (is_min && is_max)
502         {
503           /* We cannot deal with empty ranges, drop to varying.  */
504           set_value_range_to_varying (vr);
505           return;
506         }
507       else if (is_min
508                /* As a special exception preserve non-null ranges.  */
509                && !(TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min))
510                     && integer_zerop (max)))
511         {
512           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1);
513           min = int_const_binop (PLUS_EXPR, max, one);
514           max = vrp_val_max (TREE_TYPE (max));
515           t = VR_RANGE;
516         }
517       else if (is_max)
518         {
519           tree one = build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1);
520           max = int_const_binop (MINUS_EXPR, min, one);
521           min = vrp_val_min (TREE_TYPE (min));
522           t = VR_RANGE;
523         }
524     }
525
526   set_value_range (vr, t, min, max, equiv);
527 }
528
529 /* Copy value range FROM into value range TO.  */
530
531 static inline void
532 copy_value_range (value_range_t *to, value_range_t *from)
533 {
534   set_value_range (to, from->type, from->min, from->max, from->equiv);
535 }
536
537 /* Set value range VR to a single value.  This function is only called
538    with values we get from statements, and exists to clear the
539    TREE_OVERFLOW flag so that we don't think we have an overflow
540    infinity when we shouldn't.  */
541
542 static inline void
543 set_value_range_to_value (value_range_t *vr, tree val, bitmap equiv)
544 {
545   gcc_assert (is_gimple_min_invariant (val));
546   val = avoid_overflow_infinity (val);
547   set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, equiv);
548 }
549
550 /* Set value range VR to a non-negative range of type TYPE.
551    OVERFLOW_INFINITY indicates whether to use an overflow infinity
552    rather than TYPE_MAX_VALUE; this should be true if we determine
553    that the range is nonnegative based on the assumption that signed
554    overflow does not occur.  */
555
556 static inline void
557 set_value_range_to_nonnegative (value_range_t *vr, tree type,
558                                 bool overflow_infinity)
559 {
560   tree zero;
561
562   if (overflow_infinity && !supports_overflow_infinity (type))
563     {
564       set_value_range_to_varying (vr);
565       return;
566     }
567
568   zero = build_int_cst (type, 0);
569   set_value_range (vr, VR_RANGE, zero,
570                    (overflow_infinity
571                     ? positive_overflow_infinity (type)
572                     : TYPE_MAX_VALUE (type)),
573                    vr->equiv);
574 }
575
576 /* Set value range VR to a non-NULL range of type TYPE.  */
577
578 static inline void
579 set_value_range_to_nonnull (value_range_t *vr, tree type)
580 {
581   tree zero = build_int_cst (type, 0);
582   set_value_range (vr, VR_ANTI_RANGE, zero, zero, vr->equiv);
583 }
584
585
586 /* Set value range VR to a NULL range of type TYPE.  */
587
588 static inline void
589 set_value_range_to_null (value_range_t *vr, tree type)
590 {
591   set_value_range_to_value (vr, build_int_cst (type, 0), vr->equiv);
592 }
593
594
595 /* Set value range VR to a range of a truthvalue of type TYPE.  */
596
597 static inline void
598 set_value_range_to_truthvalue (value_range_t *vr, tree type)
599 {
600   if (TYPE_PRECISION (type) == 1)
601     set_value_range_to_varying (vr);
602   else
603     set_value_range (vr, VR_RANGE,
604                      build_int_cst (type, 0), build_int_cst (type, 1),
605                      vr->equiv);
606 }
607
608
609 /* Set value range VR to VR_UNDEFINED.  */
610
611 static inline void
612 set_value_range_to_undefined (value_range_t *vr)
613 {
614   vr->type = VR_UNDEFINED;
615   vr->min = vr->max = NULL_TREE;
616   if (vr->equiv)
617     bitmap_clear (vr->equiv);
618 }
619
620
621 /* If abs (min) < abs (max), set VR to [-max, max], if
622    abs (min) >= abs (max), set VR to [-min, min].  */
623
624 static void
625 abs_extent_range (value_range_t *vr, tree min, tree max)
626 {
627   int cmp;
628
629   gcc_assert (TREE_CODE (min) == INTEGER_CST);
630   gcc_assert (TREE_CODE (max) == INTEGER_CST);
631   gcc_assert (INTEGRAL_TYPE_P (TREE_TYPE (min)));
632   gcc_assert (!TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)));
633   min = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
634   max = fold_unary (ABS_EXPR, TREE_TYPE (max), max);
635   if (TREE_OVERFLOW (min) || TREE_OVERFLOW (max))
636     {
637       set_value_range_to_varying (vr);
638       return;
639     }
640   cmp = compare_values (min, max);
641   if (cmp == -1)
642     min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), max);
643   else if (cmp == 0 || cmp == 1)
644     {
645       max = min;
646       min = fold_unary (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (min), min);
647     }
648   else
649     {
650       set_value_range_to_varying (vr);
651       return;
652     }
653   set_and_canonicalize_value_range (vr, VR_RANGE, min, max, NULL);
654 }
655
656
657 /* Return value range information for VAR.
658
659    If we have no values ranges recorded (ie, VRP is not running), then
660    return NULL.  Otherwise create an empty range if none existed for VAR.  */
661
662 static value_range_t *
663 get_value_range (const_tree var)
664 {
665   static const struct value_range_d vr_const_varying
666     = { VR_VARYING, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
667   value_range_t *vr;
668   tree sym;
669   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
670
671   /* If we have no recorded ranges, then return NULL.  */
672   if (! vr_value)
673     return NULL;
674
675   /* If we query the range for a new SSA name return an unmodifiable VARYING.
676      We should get here at most from the substitute-and-fold stage which
677      will never try to change values.  */
678   if (ver >= num_vr_values)
679     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
680
681   vr = vr_value[ver];
682   if (vr)
683     return vr;
684
685   /* After propagation finished do not allocate new value-ranges.  */
686   if (values_propagated)
687     return CONST_CAST (value_range_t *, &vr_const_varying);
688
689   /* Create a default value range.  */
690   vr_value[ver] = vr = XCNEW (value_range_t);
691
692   /* Defer allocating the equivalence set.  */
693   vr->equiv = NULL;
694
695   /* If VAR is a default definition of a parameter, the variable can
696      take any value in VAR's type.  */
697   sym = SSA_NAME_VAR (var);
698   if (SSA_NAME_IS_DEFAULT_DEF (var))
699     {
700       if (TREE_CODE (sym) == PARM_DECL)
701         {
702           /* Try to use the "nonnull" attribute to create ~[0, 0]
703              anti-ranges for pointers.  Note that this is only valid with
704              default definitions of PARM_DECLs.  */
705           if (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (sym))
706               && nonnull_arg_p (sym))
707             set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
708           else
709             set_value_range_to_varying (vr);
710         }
711       else if (TREE_CODE (sym) == RESULT_DECL
712                && DECL_BY_REFERENCE (sym))
713         set_value_range_to_nonnull (vr, TREE_TYPE (sym));
714     }
715
716   return vr;
717 }
718
719 /* Return true, if VAL1 and VAL2 are equal values for VRP purposes.  */
720
721 static inline bool
722 vrp_operand_equal_p (const_tree val1, const_tree val2)
723 {
724   if (val1 == val2)
725     return true;
726   if (!val1 || !val2 || !operand_equal_p (val1, val2, 0))
727     return false;
728   if (is_overflow_infinity (val1))
729     return is_overflow_infinity (val2);
730   return true;
731 }
732
733 /* Return true, if the bitmaps B1 and B2 are equal.  */
734
735 static inline bool
736 vrp_bitmap_equal_p (const_bitmap b1, const_bitmap b2)
737 {
738   return (b1 == b2
739           || ((!b1 || bitmap_empty_p (b1))
740               && (!b2 || bitmap_empty_p (b2)))
741           || (b1 && b2
742               && bitmap_equal_p (b1, b2)));
743 }
744
745 /* Update the value range and equivalence set for variable VAR to
746    NEW_VR.  Return true if NEW_VR is different from VAR's previous
747    value.
748
749    NOTE: This function assumes that NEW_VR is a temporary value range
750    object created for the sole purpose of updating VAR's range.  The
751    storage used by the equivalence set from NEW_VR will be freed by
752    this function.  Do not call update_value_range when NEW_VR
753    is the range object associated with another SSA name.  */
754
755 static inline bool
756 update_value_range (const_tree var, value_range_t *new_vr)
757 {
758   value_range_t *old_vr;
759   bool is_new;
760
761   /* Update the value range, if necessary.  */
762   old_vr = get_value_range (var);
763   is_new = old_vr->type != new_vr->type
764            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->min, new_vr->min)
765            || !vrp_operand_equal_p (old_vr->max, new_vr->max)
766            || !vrp_bitmap_equal_p (old_vr->equiv, new_vr->equiv);
767
768   if (is_new)
769     set_value_range (old_vr, new_vr->type, new_vr->min, new_vr->max,
770                      new_vr->equiv);
771
772   BITMAP_FREE (new_vr->equiv);
773
774   return is_new;
775 }
776
777
778 /* Add VAR and VAR's equivalence set to EQUIV.  This is the central
779    point where equivalence processing can be turned on/off.  */
780
781 static void
782 add_equivalence (bitmap *equiv, const_tree var)
783 {
784   unsigned ver = SSA_NAME_VERSION (var);
785   value_range_t *vr = vr_value[ver];
786
787   if (*equiv == NULL)
788     *equiv = BITMAP_ALLOC (NULL);
789   bitmap_set_bit (*equiv, ver);
790   if (vr && vr->equiv)
791     bitmap_ior_into (*equiv, vr->equiv);
792 }
793
794
795 /* Return true if VR is ~[0, 0].  */
796
797 static inline bool
798 range_is_nonnull (value_range_t *vr)
799 {
800   return vr->type == VR_ANTI_RANGE
801          && integer_zerop (vr->min)
802          && integer_zerop (vr->max);
803 }
804
805
806 /* Return true if VR is [0, 0].  */
807
808 static inline bool
809 range_is_null (value_range_t *vr)
810 {
811   return vr->type == VR_RANGE
812          && integer_zerop (vr->min)
813          && integer_zerop (vr->max);
814 }
815
816 /* Return true if max and min of VR are INTEGER_CST.  It's not necessary
817    a singleton.  */
818
819 static inline bool
820 range_int_cst_p (value_range_t *vr)
821 {
822   return (vr->type == VR_RANGE
823           && TREE_CODE (vr->max) == INTEGER_CST
824           && TREE_CODE (vr->min) == INTEGER_CST
825           && !TREE_OVERFLOW (vr->max)
826           && !TREE_OVERFLOW (vr->min));
827 }
828
829 /* Return true if VR is a INTEGER_CST singleton.  */
830
831 static inline bool
832 range_int_cst_singleton_p (value_range_t *vr)
833 {
834   return (range_int_cst_p (vr)
835           && tree_int_cst_equal (vr->min, vr->max));
836 }
837
838 /* Return true if value range VR involves at least one symbol.  */
839
840 static inline bool
841 symbolic_range_p (value_range_t *vr)
842 {
843   return (!is_gimple_min_invariant (vr->min)
844           || !is_gimple_min_invariant (vr->max));
845 }
846
847 /* Return true if value range VR uses an overflow infinity.  */
848
849 static inline bool
850 overflow_infinity_range_p (value_range_t *vr)
851 {
852   return (vr->type == VR_RANGE
853           && (is_overflow_infinity (vr->min)
854               || is_overflow_infinity (vr->max)));
855 }
856
857 /* Return false if we can not make a valid comparison based on VR;
858    this will be the case if it uses an overflow infinity and overflow
859    is not undefined (i.e., -fno-strict-overflow is in effect).
860    Otherwise return true, and set *STRICT_OVERFLOW_P to true if VR
861    uses an overflow infinity.  */
862
863 static bool
864 usable_range_p (value_range_t *vr, bool *strict_overflow_p)
865 {
866   gcc_assert (vr->type == VR_RANGE);
867   if (is_overflow_infinity (vr->min))
868     {
869       *strict_overflow_p = true;
870       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->min)))
871         return false;
872     }
873   if (is_overflow_infinity (vr->max))
874     {
875       *strict_overflow_p = true;
876       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (vr->max)))
877         return false;
878     }
879   return true;
880 }
881
882
883 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-negative.
884    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
885    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
886    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
887
888 static bool
889 gimple_assign_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
890 {
891   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
892   switch (get_gimple_rhs_class (code))
893     {
894     case GIMPLE_UNARY_RHS:
895       return tree_unary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
896                                              gimple_expr_type (stmt),
897                                              gimple_assign_rhs1 (stmt),
898                                              strict_overflow_p);
899     case GIMPLE_BINARY_RHS:
900       return tree_binary_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
901                                               gimple_expr_type (stmt),
902                                               gimple_assign_rhs1 (stmt),
903                                               gimple_assign_rhs2 (stmt),
904                                               strict_overflow_p);
905     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
906       return false;
907     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
908       return tree_single_nonnegative_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
909                                               strict_overflow_p);
910     case GIMPLE_INVALID_RHS:
911       gcc_unreachable ();
912     default:
913       gcc_unreachable ();
914     }
915 }
916
917 /* Return true if return value of call STMT is know to be non-negative.
918    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
919    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
920    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
921
922 static bool
923 gimple_call_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
924 {
925   tree arg0 = gimple_call_num_args (stmt) > 0 ?
926     gimple_call_arg (stmt, 0) : NULL_TREE;
927   tree arg1 = gimple_call_num_args (stmt) > 1 ?
928     gimple_call_arg (stmt, 1) : NULL_TREE;
929
930   return tree_call_nonnegative_warnv_p (gimple_expr_type (stmt),
931                                         gimple_call_fndecl (stmt),
932                                         arg0,
933                                         arg1,
934                                         strict_overflow_p);
935 }
936
937 /* Return true if STMT is know to to compute a non-negative value.
938    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
939    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
940    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
941
942 static bool
943 gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
944 {
945   switch (gimple_code (stmt))
946     {
947     case GIMPLE_ASSIGN:
948       return gimple_assign_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
949     case GIMPLE_CALL:
950       return gimple_call_nonnegative_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
951     default:
952       gcc_unreachable ();
953     }
954 }
955
956 /* Return true if the result of assignment STMT is know to be non-zero.
957    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
958    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
959    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
960
961 static bool
962 gimple_assign_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
963 {
964   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
965   switch (get_gimple_rhs_class (code))
966     {
967     case GIMPLE_UNARY_RHS:
968       return tree_unary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
969                                          gimple_expr_type (stmt),
970                                          gimple_assign_rhs1 (stmt),
971                                          strict_overflow_p);
972     case GIMPLE_BINARY_RHS:
973       return tree_binary_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs_code (stmt),
974                                           gimple_expr_type (stmt),
975                                           gimple_assign_rhs1 (stmt),
976                                           gimple_assign_rhs2 (stmt),
977                                           strict_overflow_p);
978     case GIMPLE_TERNARY_RHS:
979       return false;
980     case GIMPLE_SINGLE_RHS:
981       return tree_single_nonzero_warnv_p (gimple_assign_rhs1 (stmt),
982                                           strict_overflow_p);
983     case GIMPLE_INVALID_RHS:
984       gcc_unreachable ();
985     default:
986       gcc_unreachable ();
987     }
988 }
989
990 /* Return true if STMT is know to to compute a non-zero value.
991    If the return value is based on the assumption that signed overflow is
992    undefined, set *STRICT_OVERFLOW_P to true; otherwise, don't change
993    *STRICT_OVERFLOW_P.*/
994
995 static bool
996 gimple_stmt_nonzero_warnv_p (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
997 {
998   switch (gimple_code (stmt))
999     {
1000     case GIMPLE_ASSIGN:
1001       return gimple_assign_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p);
1002     case GIMPLE_CALL:
1003       return gimple_alloca_call_p (stmt);
1004     default:
1005       gcc_unreachable ();
1006     }
1007 }
1008
1009 /* Like tree_expr_nonzero_warnv_p, but this function uses value ranges
1010    obtained so far.  */
1011
1012 static bool
1013 vrp_stmt_computes_nonzero (gimple stmt, bool *strict_overflow_p)
1014 {
1015   if (gimple_stmt_nonzero_warnv_p (stmt, strict_overflow_p))
1016     return true;
1017
1018   /* If we have an expression of the form &X->a, then the expression
1019      is nonnull if X is nonnull.  */
1020   if (is_gimple_assign (stmt)
1021       && gimple_assign_rhs_code (stmt) == ADDR_EXPR)
1022     {
1023       tree expr = gimple_assign_rhs1 (stmt);
1024       tree base = get_base_address (TREE_OPERAND (expr, 0));
1025
1026       if (base != NULL_TREE
1027           && TREE_CODE (base) == MEM_REF
1028           && TREE_CODE (TREE_OPERAND (base, 0)) == SSA_NAME)
1029         {
1030           value_range_t *vr = get_value_range (TREE_OPERAND (base, 0));
1031           if (range_is_nonnull (vr))
1032             return true;
1033         }
1034     }
1035
1036   return false;
1037 }
1038
1039 /* Returns true if EXPR is a valid value (as expected by compare_values) --
1040    a gimple invariant, or SSA_NAME +- CST.  */
1041
1042 static bool
1043 valid_value_p (tree expr)
1044 {
1045   if (TREE_CODE (expr) == SSA_NAME)
1046     return true;
1047
1048   if (TREE_CODE (expr) == PLUS_EXPR
1049       || TREE_CODE (expr) == MINUS_EXPR)
1050     return (TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 0)) == SSA_NAME
1051             && TREE_CODE (TREE_OPERAND (expr, 1)) == INTEGER_CST);
1052
1053   return is_gimple_min_invariant (expr);
1054 }
1055
1056 /* Return
1057    1 if VAL < VAL2
1058    0 if !(VAL < VAL2)
1059    -2 if those are incomparable.  */
1060 static inline int
1061 operand_less_p (tree val, tree val2)
1062 {
1063   /* LT is folded faster than GE and others.  Inline the common case.  */
1064   if (TREE_CODE (val) == INTEGER_CST && TREE_CODE (val2) == INTEGER_CST)
1065     {
1066       if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val)))
1067         return INT_CST_LT_UNSIGNED (val, val2);
1068       else
1069         {
1070           if (INT_CST_LT (val, val2))
1071             return 1;
1072         }
1073     }
1074   else
1075     {
1076       tree tcmp;
1077
1078       fold_defer_overflow_warnings ();
1079
1080       tcmp = fold_binary_to_constant (LT_EXPR, boolean_type_node, val, val2);
1081
1082       fold_undefer_and_ignore_overflow_warnings ();
1083
1084       if (!tcmp
1085           || TREE_CODE (tcmp) != INTEGER_CST)
1086         return -2;
1087
1088       if (!integer_zerop (tcmp))
1089         return 1;
1090     }
1091
1092   /* val >= val2, not considering overflow infinity.  */
1093   if (is_negative_overflow_infinity (val))
1094     return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1095   else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1096     return is_positive_overflow_infinity (val) ? 0 : 1;
1097
1098   return 0;
1099 }
1100
1101 /* Compare two values VAL1 and VAL2.  Return
1102
1103         -2 if VAL1 and VAL2 cannot be compared at compile-time,
1104         -1 if VAL1 < VAL2,
1105          0 if VAL1 == VAL2,
1106         +1 if VAL1 > VAL2, and
1107         +2 if VAL1 != VAL2
1108
1109    This is similar to tree_int_cst_compare but supports pointer values
1110    and values that cannot be compared at compile time.
1111
1112    If STRICT_OVERFLOW_P is not NULL, then set *STRICT_OVERFLOW_P to
1113    true if the return value is only valid if we assume that signed
1114    overflow is undefined.  */
1115
1116 static int
1117 compare_values_warnv (tree val1, tree val2, bool *strict_overflow_p)
1118 {
1119   if (val1 == val2)
1120     return 0;
1121
1122   /* Below we rely on the fact that VAL1 and VAL2 are both pointers or
1123      both integers.  */
1124   gcc_assert (POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1))
1125               == POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val2)));
1126   /* Convert the two values into the same type.  This is needed because
1127      sizetype causes sign extension even for unsigned types.  */
1128   val2 = fold_convert (TREE_TYPE (val1), val2);
1129   STRIP_USELESS_TYPE_CONVERSION (val2);
1130
1131   if ((TREE_CODE (val1) == SSA_NAME
1132        || TREE_CODE (val1) == PLUS_EXPR
1133        || TREE_CODE (val1) == MINUS_EXPR)
1134       && (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME
1135           || TREE_CODE (val2) == PLUS_EXPR
1136           || TREE_CODE (val2) == MINUS_EXPR))
1137     {
1138       tree n1, c1, n2, c2;
1139       enum tree_code code1, code2;
1140
1141       /* If VAL1 and VAL2 are of the form 'NAME [+-] CST' or 'NAME',
1142          return -1 or +1 accordingly.  If VAL1 and VAL2 don't use the
1143          same name, return -2.  */
1144       if (TREE_CODE (val1) == SSA_NAME)
1145         {
1146           code1 = SSA_NAME;
1147           n1 = val1;
1148           c1 = NULL_TREE;
1149         }
1150       else
1151         {
1152           code1 = TREE_CODE (val1);
1153           n1 = TREE_OPERAND (val1, 0);
1154           c1 = TREE_OPERAND (val1, 1);
1155           if (tree_int_cst_sgn (c1) == -1)
1156             {
1157               if (is_negative_overflow_infinity (c1))
1158                 return -2;
1159               c1 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c1), c1);
1160               if (!c1)
1161                 return -2;
1162               code1 = code1 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1163             }
1164         }
1165
1166       if (TREE_CODE (val2) == SSA_NAME)
1167         {
1168           code2 = SSA_NAME;
1169           n2 = val2;
1170           c2 = NULL_TREE;
1171         }
1172       else
1173         {
1174           code2 = TREE_CODE (val2);
1175           n2 = TREE_OPERAND (val2, 0);
1176           c2 = TREE_OPERAND (val2, 1);
1177           if (tree_int_cst_sgn (c2) == -1)
1178             {
1179               if (is_negative_overflow_infinity (c2))
1180                 return -2;
1181               c2 = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (c2), c2);
1182               if (!c2)
1183                 return -2;
1184               code2 = code2 == MINUS_EXPR ? PLUS_EXPR : MINUS_EXPR;
1185             }
1186         }
1187
1188       /* Both values must use the same name.  */
1189       if (n1 != n2)
1190         return -2;
1191
1192       if (code1 == SSA_NAME
1193           && code2 == SSA_NAME)
1194         /* NAME == NAME  */
1195         return 0;
1196
1197       /* If overflow is defined we cannot simplify more.  */
1198       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (TREE_TYPE (val1)))
1199         return -2;
1200
1201       if (strict_overflow_p != NULL
1202           && (code1 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val1))
1203           && (code2 == SSA_NAME || !TREE_NO_WARNING (val2)))
1204         *strict_overflow_p = true;
1205
1206       if (code1 == SSA_NAME)
1207         {
1208           if (code2 == PLUS_EXPR)
1209             /* NAME < NAME + CST  */
1210             return -1;
1211           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1212             /* NAME > NAME - CST  */
1213             return 1;
1214         }
1215       else if (code1 == PLUS_EXPR)
1216         {
1217           if (code2 == SSA_NAME)
1218             /* NAME + CST > NAME  */
1219             return 1;
1220           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1221             /* NAME + CST1 > NAME + CST2, if CST1 > CST2  */
1222             return compare_values_warnv (c1, c2, strict_overflow_p);
1223           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1224             /* NAME + CST1 > NAME - CST2  */
1225             return 1;
1226         }
1227       else if (code1 == MINUS_EXPR)
1228         {
1229           if (code2 == SSA_NAME)
1230             /* NAME - CST < NAME  */
1231             return -1;
1232           else if (code2 == PLUS_EXPR)
1233             /* NAME - CST1 < NAME + CST2  */
1234             return -1;
1235           else if (code2 == MINUS_EXPR)
1236             /* NAME - CST1 > NAME - CST2, if CST1 < CST2.  Notice that
1237                C1 and C2 are swapped in the call to compare_values.  */
1238             return compare_values_warnv (c2, c1, strict_overflow_p);
1239         }
1240
1241       gcc_unreachable ();
1242     }
1243
1244   /* We cannot compare non-constants.  */
1245   if (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2))
1246     return -2;
1247
1248   if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (val1)))
1249     {
1250       /* We cannot compare overflowed values, except for overflow
1251          infinities.  */
1252       if (TREE_OVERFLOW (val1) || TREE_OVERFLOW (val2))
1253         {
1254           if (strict_overflow_p != NULL)
1255             *strict_overflow_p = true;
1256           if (is_negative_overflow_infinity (val1))
1257             return is_negative_overflow_infinity (val2) ? 0 : -1;
1258           else if (is_negative_overflow_infinity (val2))
1259             return 1;
1260           else if (is_positive_overflow_infinity (val1))
1261             return is_positive_overflow_infinity (val2) ? 0 : 1;
1262           else if (is_positive_overflow_infinity (val2))
1263             return -1;
1264           return -2;
1265         }
1266
1267       return tree_int_cst_compare (val1, val2);
1268     }
1269   else
1270     {
1271       tree t;
1272
1273       /* First see if VAL1 and VAL2 are not the same.  */
1274       if (val1 == val2 || operand_equal_p (val1, val2, 0))
1275         return 0;
1276
1277       /* If VAL1 is a lower address than VAL2, return -1.  */
1278       if (operand_less_p (val1, val2) == 1)
1279         return -1;
1280
1281       /* If VAL1 is a higher address than VAL2, return +1.  */
1282       if (operand_less_p (val2, val1) == 1)
1283         return 1;
1284
1285       /* If VAL1 is different than VAL2, return +2.
1286          For integer constants we either have already returned -1 or 1
1287          or they are equivalent.  We still might succeed in proving
1288          something about non-trivial operands.  */
1289       if (TREE_CODE (val1) != INTEGER_CST
1290           || TREE_CODE (val2) != INTEGER_CST)
1291         {
1292           t = fold_binary_to_constant (NE_EXPR, boolean_type_node, val1, val2);
1293           if (t && integer_onep (t))
1294             return 2;
1295         }
1296
1297       return -2;
1298     }
1299 }
1300
1301 /* Compare values like compare_values_warnv, but treat comparisons of
1302    nonconstants which rely on undefined overflow as incomparable.  */
1303
1304 static int
1305 compare_values (tree val1, tree val2)
1306 {
1307   bool sop;
1308   int ret;
1309
1310   sop = false;
1311   ret = compare_values_warnv (val1, val2, &sop);
1312   if (sop
1313       && (!is_gimple_min_invariant (val1) || !is_gimple_min_invariant (val2)))
1314     ret = -2;
1315   return ret;
1316 }
1317
1318
1319 /* Return 1 if VAL is inside value range VR (VR->MIN <= VAL <= VR->MAX),
1320           0 if VAL is not inside VR,
1321          -2 if we cannot tell either way.
1322
1323    FIXME, the current semantics of this functions are a bit quirky
1324           when taken in the context of VRP.  In here we do not care
1325           about VR's type.  If VR is the anti-range ~[3, 5] the call
1326           value_inside_range (4, VR) will return 1.
1327
1328           This is counter-intuitive in a strict sense, but the callers
1329           currently expect this.  They are calling the function
1330           merely to determine whether VR->MIN <= VAL <= VR->MAX.  The
1331           callers are applying the VR_RANGE/VR_ANTI_RANGE semantics
1332           themselves.
1333
1334           This also applies to value_ranges_intersect_p and
1335           range_includes_zero_p.  The semantics of VR_RANGE and
1336           VR_ANTI_RANGE should be encoded here, but that also means
1337           adapting the users of these functions to the new semantics.
1338
1339    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1340    function.  */
1341
1342 static inline int
1343 value_inside_range (tree val, value_range_t * vr)
1344 {
1345   int cmp1, cmp2;
1346
1347   cmp1 = operand_less_p (val, vr->min);
1348   if (cmp1 == -2)
1349     return -2;
1350   if (cmp1 == 1)
1351     return 0;
1352
1353   cmp2 = operand_less_p (vr->max, val);
1354   if (cmp2 == -2)
1355     return -2;
1356
1357   return !cmp2;
1358 }
1359
1360
1361 /* Return true if value ranges VR0 and VR1 have a non-empty
1362    intersection.
1363
1364    Benchmark compile/20001226-1.c compilation time after changing this
1365    function.
1366    */
1367
1368 static inline bool
1369 value_ranges_intersect_p (value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
1370 {
1371   /* The value ranges do not intersect if the maximum of the first range is
1372      less than the minimum of the second range or vice versa.
1373      When those relations are unknown, we can't do any better.  */
1374   if (operand_less_p (vr0->max, vr1->min) != 0)
1375     return false;
1376   if (operand_less_p (vr1->max, vr0->min) != 0)
1377     return false;
1378   return true;
1379 }
1380
1381
1382 /* Return true if VR includes the value zero, false otherwise.  FIXME,
1383    currently this will return false for an anti-range like ~[-4, 3].
1384    This will be wrong when the semantics of value_inside_range are
1385    modified (currently the users of this function expect these
1386    semantics).  */
1387
1388 static inline bool
1389 range_includes_zero_p (value_range_t *vr)
1390 {
1391   tree zero;
1392
1393   gcc_assert (vr->type != VR_UNDEFINED
1394               && vr->type != VR_VARYING
1395               && !symbolic_range_p (vr));
1396
1397   zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr->min), 0);
1398   return (value_inside_range (zero, vr) == 1);
1399 }
1400
1401 /* Return true if *VR is know to only contain nonnegative values.  */
1402
1403 static inline bool
1404 value_range_nonnegative_p (value_range_t *vr)
1405 {
1406   /* Testing for VR_ANTI_RANGE is not useful here as any anti-range
1407      which would return a useful value should be encoded as a 
1408      VR_RANGE.  */
1409   if (vr->type == VR_RANGE)
1410     {
1411       int result = compare_values (vr->min, integer_zero_node);
1412       return (result == 0 || result == 1);
1413     }
1414
1415   return false;
1416 }
1417
1418 /* Return true if T, an SSA_NAME, is known to be nonnegative.  Return
1419    false otherwise or if no value range information is available.  */
1420
1421 bool
1422 ssa_name_nonnegative_p (const_tree t)
1423 {
1424   value_range_t *vr = get_value_range (t);
1425
1426   if (INTEGRAL_TYPE_P (t)
1427       && TYPE_UNSIGNED (t))
1428     return true;
1429
1430   if (!vr)
1431     return false;
1432
1433   return value_range_nonnegative_p (vr);
1434 }
1435
1436 /* If *VR has a value rante that is a single constant value return that,
1437    otherwise return NULL_TREE.  */
1438
1439 static tree
1440 value_range_constant_singleton (value_range_t *vr)
1441 {
1442   if (vr->type == VR_RANGE
1443       && operand_equal_p (vr->min, vr->max, 0)
1444       && is_gimple_min_invariant (vr->min))
1445     return vr->min;
1446
1447   return NULL_TREE;
1448 }
1449
1450 /* If OP has a value range with a single constant value return that,
1451    otherwise return NULL_TREE.  This returns OP itself if OP is a
1452    constant.  */
1453
1454 static tree
1455 op_with_constant_singleton_value_range (tree op)
1456 {
1457   if (is_gimple_min_invariant (op))
1458     return op;
1459
1460   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1461     return NULL_TREE;
1462
1463   return value_range_constant_singleton (get_value_range (op));
1464 }
1465
1466 /* Return true if op is in a boolean [0, 1] value-range.  */
1467
1468 static bool
1469 op_with_boolean_value_range_p (tree op)
1470 {
1471   value_range_t *vr;
1472
1473   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (op)) == 1)
1474     return true;
1475
1476   if (integer_zerop (op)
1477       || integer_onep (op))
1478     return true;
1479
1480   if (TREE_CODE (op) != SSA_NAME)
1481     return false;
1482
1483   vr = get_value_range (op);
1484   return (vr->type == VR_RANGE
1485           && integer_zerop (vr->min)
1486           && integer_onep (vr->max));
1487 }
1488
1489 /* Extract value range information from an ASSERT_EXPR EXPR and store
1490    it in *VR_P.  */
1491
1492 static void
1493 extract_range_from_assert (value_range_t *vr_p, tree expr)
1494 {
1495   tree var, cond, limit, min, max, type;
1496   value_range_t *var_vr, *limit_vr;
1497   enum tree_code cond_code;
1498
1499   var = ASSERT_EXPR_VAR (expr);
1500   cond = ASSERT_EXPR_COND (expr);
1501
1502   gcc_assert (COMPARISON_CLASS_P (cond));
1503
1504   /* Find VAR in the ASSERT_EXPR conditional.  */
1505   if (var == TREE_OPERAND (cond, 0)
1506       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == PLUS_EXPR
1507       || TREE_CODE (TREE_OPERAND (cond, 0)) == NOP_EXPR)
1508     {
1509       /* If the predicate is of the form VAR COMP LIMIT, then we just
1510          take LIMIT from the RHS and use the same comparison code.  */
1511       cond_code = TREE_CODE (cond);
1512       limit = TREE_OPERAND (cond, 1);
1513       cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1514     }
1515   else
1516     {
1517       /* If the predicate is of the form LIMIT COMP VAR, then we need
1518          to flip around the comparison code to create the proper range
1519          for VAR.  */
1520       cond_code = swap_tree_comparison (TREE_CODE (cond));
1521       limit = TREE_OPERAND (cond, 0);
1522       cond = TREE_OPERAND (cond, 1);
1523     }
1524
1525   limit = avoid_overflow_infinity (limit);
1526
1527   type = TREE_TYPE (var);
1528   gcc_assert (limit != var);
1529
1530   /* For pointer arithmetic, we only keep track of pointer equality
1531      and inequality.  */
1532   if (POINTER_TYPE_P (type) && cond_code != NE_EXPR && cond_code != EQ_EXPR)
1533     {
1534       set_value_range_to_varying (vr_p);
1535       return;
1536     }
1537
1538   /* If LIMIT is another SSA name and LIMIT has a range of its own,
1539      try to use LIMIT's range to avoid creating symbolic ranges
1540      unnecessarily. */
1541   limit_vr = (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME) ? get_value_range (limit) : NULL;
1542
1543   /* LIMIT's range is only interesting if it has any useful information.  */
1544   if (limit_vr
1545       && (limit_vr->type == VR_UNDEFINED
1546           || limit_vr->type == VR_VARYING
1547           || symbolic_range_p (limit_vr)))
1548     limit_vr = NULL;
1549
1550   /* Initially, the new range has the same set of equivalences of
1551      VAR's range.  This will be revised before returning the final
1552      value.  Since assertions may be chained via mutually exclusive
1553      predicates, we will need to trim the set of equivalences before
1554      we are done.  */
1555   gcc_assert (vr_p->equiv == NULL);
1556   add_equivalence (&vr_p->equiv, var);
1557
1558   /* Extract a new range based on the asserted comparison for VAR and
1559      LIMIT's value range.  Notice that if LIMIT has an anti-range, we
1560      will only use it for equality comparisons (EQ_EXPR).  For any
1561      other kind of assertion, we cannot derive a range from LIMIT's
1562      anti-range that can be used to describe the new range.  For
1563      instance, ASSERT_EXPR <x_2, x_2 <= b_4>.  If b_4 is ~[2, 10],
1564      then b_4 takes on the ranges [-INF, 1] and [11, +INF].  There is
1565      no single range for x_2 that could describe LE_EXPR, so we might
1566      as well build the range [b_4, +INF] for it.
1567      One special case we handle is extracting a range from a
1568      range test encoded as (unsigned)var + CST <= limit.  */
1569   if (TREE_CODE (cond) == NOP_EXPR
1570       || TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1571     {
1572       if (TREE_CODE (cond) == PLUS_EXPR)
1573         {
1574           min = fold_build1 (NEGATE_EXPR, TREE_TYPE (TREE_OPERAND (cond, 1)),
1575                              TREE_OPERAND (cond, 1));
1576           max = int_const_binop (PLUS_EXPR, limit, min);
1577           cond = TREE_OPERAND (cond, 0);
1578         }
1579       else
1580         {
1581           min = build_int_cst (TREE_TYPE (var), 0);
1582           max = limit;
1583         }
1584
1585       /* Make sure to not set TREE_OVERFLOW on the final type
1586          conversion.  We are willingly interpreting large positive
1587          unsigned values as negative singed values here.  */
1588       min = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (min),
1589                                    0, false);
1590       max = force_fit_type_double (TREE_TYPE (var), tree_to_double_int (max),
1591                                    0, false);
1592
1593       /* We can transform a max, min range to an anti-range or
1594          vice-versa.  Use set_and_canonicalize_value_range which does
1595          this for us.  */
1596       if (cond_code == LE_EXPR)
1597         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_RANGE,
1598                                           min, max, vr_p->equiv);
1599       else if (cond_code == GT_EXPR)
1600         set_and_canonicalize_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE,
1601                                           min, max, vr_p->equiv);
1602       else
1603         gcc_unreachable ();
1604     }
1605   else if (cond_code == EQ_EXPR)
1606     {
1607       enum value_range_type range_type;
1608
1609       if (limit_vr)
1610         {
1611           range_type = limit_vr->type;
1612           min = limit_vr->min;
1613           max = limit_vr->max;
1614         }
1615       else
1616         {
1617           range_type = VR_RANGE;
1618           min = limit;
1619           max = limit;
1620         }
1621
1622       set_value_range (vr_p, range_type, min, max, vr_p->equiv);
1623
1624       /* When asserting the equality VAR == LIMIT and LIMIT is another
1625          SSA name, the new range will also inherit the equivalence set
1626          from LIMIT.  */
1627       if (TREE_CODE (limit) == SSA_NAME)
1628         add_equivalence (&vr_p->equiv, limit);
1629     }
1630   else if (cond_code == NE_EXPR)
1631     {
1632       /* As described above, when LIMIT's range is an anti-range and
1633          this assertion is an inequality (NE_EXPR), then we cannot
1634          derive anything from the anti-range.  For instance, if
1635          LIMIT's range was ~[0, 0], the assertion 'VAR != LIMIT' does
1636          not imply that VAR's range is [0, 0].  So, in the case of
1637          anti-ranges, we just assert the inequality using LIMIT and
1638          not its anti-range.
1639
1640          If LIMIT_VR is a range, we can only use it to build a new
1641          anti-range if LIMIT_VR is a single-valued range.  For
1642          instance, if LIMIT_VR is [0, 1], the predicate
1643          VAR != [0, 1] does not mean that VAR's range is ~[0, 1].
1644          Rather, it means that for value 0 VAR should be ~[0, 0]
1645          and for value 1, VAR should be ~[1, 1].  We cannot
1646          represent these ranges.
1647
1648          The only situation in which we can build a valid
1649          anti-range is when LIMIT_VR is a single-valued range
1650          (i.e., LIMIT_VR->MIN == LIMIT_VR->MAX).  In that case,
1651          build the anti-range ~[LIMIT_VR->MIN, LIMIT_VR->MAX].  */
1652       if (limit_vr
1653           && limit_vr->type == VR_RANGE
1654           && compare_values (limit_vr->min, limit_vr->max) == 0)
1655         {
1656           min = limit_vr->min;
1657           max = limit_vr->max;
1658         }
1659       else
1660         {
1661           /* In any other case, we cannot use LIMIT's range to build a
1662              valid anti-range.  */
1663           min = max = limit;
1664         }
1665
1666       /* If MIN and MAX cover the whole range for their type, then
1667          just use the original LIMIT.  */
1668       if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
1669           && vrp_val_is_min (min)
1670           && vrp_val_is_max (max))
1671         min = max = limit;
1672
1673       set_value_range (vr_p, VR_ANTI_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1674     }
1675   else if (cond_code == LE_EXPR || cond_code == LT_EXPR)
1676     {
1677       min = TYPE_MIN_VALUE (type);
1678
1679       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1680         max = limit;
1681       else
1682         {
1683           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1684              range [MIN, N2] for LE_EXPR and [MIN, N2 - 1] for
1685              LT_EXPR.  */
1686           max = limit_vr->max;
1687         }
1688
1689       /* If the maximum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1690          It would be pointless to try and do anything more since this
1691          all should be optimized away above us.  */
1692       if ((cond_code == LT_EXPR
1693            && compare_values (max, min) == 0)
1694           || (CONSTANT_CLASS_P (max) && TREE_OVERFLOW (max)))
1695         set_value_range_to_varying (vr_p);
1696       else
1697         {
1698           /* For LT_EXPR, we create the range [MIN, MAX - 1].  */
1699           if (cond_code == LT_EXPR)
1700             {
1701               if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (max)) == 1
1702                   && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (max)))
1703                 max = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (max), max,
1704                                    build_int_cst (TREE_TYPE (max), -1));
1705               else
1706                 max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (max), max,
1707                                    build_int_cst (TREE_TYPE (max), 1));
1708               if (EXPR_P (max))
1709                 TREE_NO_WARNING (max) = 1;
1710             }
1711
1712           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1713         }
1714     }
1715   else if (cond_code == GE_EXPR || cond_code == GT_EXPR)
1716     {
1717       max = TYPE_MAX_VALUE (type);
1718
1719       if (limit_vr == NULL || limit_vr->type == VR_ANTI_RANGE)
1720         min = limit;
1721       else
1722         {
1723           /* If LIMIT_VR is of the form [N1, N2], we need to build the
1724              range [N1, MAX] for GE_EXPR and [N1 + 1, MAX] for
1725              GT_EXPR.  */
1726           min = limit_vr->min;
1727         }
1728
1729       /* If the minimum value forces us to be out of bounds, simply punt.
1730          It would be pointless to try and do anything more since this
1731          all should be optimized away above us.  */
1732       if ((cond_code == GT_EXPR
1733            && compare_values (min, max) == 0)
1734           || (CONSTANT_CLASS_P (min) && TREE_OVERFLOW (min)))
1735         set_value_range_to_varying (vr_p);
1736       else
1737         {
1738           /* For GT_EXPR, we create the range [MIN + 1, MAX].  */
1739           if (cond_code == GT_EXPR)
1740             {
1741               if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (min)) == 1
1742                   && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (min)))
1743                 min = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (min), min,
1744                                    build_int_cst (TREE_TYPE (min), -1));
1745               else
1746                 min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (min), min,
1747                                    build_int_cst (TREE_TYPE (min), 1));
1748               if (EXPR_P (min))
1749                 TREE_NO_WARNING (min) = 1;
1750             }
1751
1752           set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1753         }
1754     }
1755   else
1756     gcc_unreachable ();
1757
1758   /* If VAR already had a known range, it may happen that the new
1759      range we have computed and VAR's range are not compatible.  For
1760      instance,
1761
1762         if (p_5 == NULL)
1763           p_6 = ASSERT_EXPR <p_5, p_5 == NULL>;
1764           x_7 = p_6->fld;
1765           p_8 = ASSERT_EXPR <p_6, p_6 != NULL>;
1766
1767      While the above comes from a faulty program, it will cause an ICE
1768      later because p_8 and p_6 will have incompatible ranges and at
1769      the same time will be considered equivalent.  A similar situation
1770      would arise from
1771
1772         if (i_5 > 10)
1773           i_6 = ASSERT_EXPR <i_5, i_5 > 10>;
1774           if (i_5 < 5)
1775             i_7 = ASSERT_EXPR <i_6, i_6 < 5>;
1776
1777      Again i_6 and i_7 will have incompatible ranges.  It would be
1778      pointless to try and do anything with i_7's range because
1779      anything dominated by 'if (i_5 < 5)' will be optimized away.
1780      Note, due to the wa in which simulation proceeds, the statement
1781      i_7 = ASSERT_EXPR <...> we would never be visited because the
1782      conditional 'if (i_5 < 5)' always evaluates to false.  However,
1783      this extra check does not hurt and may protect against future
1784      changes to VRP that may get into a situation similar to the
1785      NULL pointer dereference example.
1786
1787      Note that these compatibility tests are only needed when dealing
1788      with ranges or a mix of range and anti-range.  If VAR_VR and VR_P
1789      are both anti-ranges, they will always be compatible, because two
1790      anti-ranges will always have a non-empty intersection.  */
1791
1792   var_vr = get_value_range (var);
1793
1794   /* We may need to make adjustments when VR_P and VAR_VR are numeric
1795      ranges or anti-ranges.  */
1796   if (vr_p->type == VR_VARYING
1797       || vr_p->type == VR_UNDEFINED
1798       || var_vr->type == VR_VARYING
1799       || var_vr->type == VR_UNDEFINED
1800       || symbolic_range_p (vr_p)
1801       || symbolic_range_p (var_vr))
1802     return;
1803
1804   if (var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE)
1805     {
1806       /* If the two ranges have a non-empty intersection, we can
1807          refine the resulting range.  Since the assert expression
1808          creates an equivalency and at the same time it asserts a
1809          predicate, we can take the intersection of the two ranges to
1810          get better precision.  */
1811       if (value_ranges_intersect_p (var_vr, vr_p))
1812         {
1813           /* Use the larger of the two minimums.  */
1814           if (compare_values (vr_p->min, var_vr->min) == -1)
1815             min = var_vr->min;
1816           else
1817             min = vr_p->min;
1818
1819           /* Use the smaller of the two maximums.  */
1820           if (compare_values (vr_p->max, var_vr->max) == 1)
1821             max = var_vr->max;
1822           else
1823             max = vr_p->max;
1824
1825           set_value_range (vr_p, vr_p->type, min, max, vr_p->equiv);
1826         }
1827       else
1828         {
1829           /* The two ranges do not intersect, set the new range to
1830              VARYING, because we will not be able to do anything
1831              meaningful with it.  */
1832           set_value_range_to_varying (vr_p);
1833         }
1834     }
1835   else if ((var_vr->type == VR_RANGE && vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1836            || (var_vr->type == VR_ANTI_RANGE && vr_p->type == VR_RANGE))
1837     {
1838       /* A range and an anti-range will cancel each other only if
1839          their ends are the same.  For instance, in the example above,
1840          p_8's range ~[0, 0] and p_6's range [0, 0] are incompatible,
1841          so VR_P should be set to VR_VARYING.  */
1842       if (compare_values (var_vr->min, vr_p->min) == 0
1843           && compare_values (var_vr->max, vr_p->max) == 0)
1844         set_value_range_to_varying (vr_p);
1845       else
1846         {
1847           tree min, max, anti_min, anti_max, real_min, real_max;
1848           int cmp;
1849
1850           /* We want to compute the logical AND of the two ranges;
1851              there are three cases to consider.
1852
1853
1854              1. The VR_ANTI_RANGE range is completely within the
1855                 VR_RANGE and the endpoints of the ranges are
1856                 different.  In that case the resulting range
1857                 should be whichever range is more precise.
1858                 Typically that will be the VR_RANGE.
1859
1860              2. The VR_ANTI_RANGE is completely disjoint from
1861                 the VR_RANGE.  In this case the resulting range
1862                 should be the VR_RANGE.
1863
1864              3. There is some overlap between the VR_ANTI_RANGE
1865                 and the VR_RANGE.
1866
1867                 3a. If the high limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1868                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1869                     VR_RANGE starting at the high limit of the
1870                     VR_ANTI_RANGE + 1 and extending to the
1871                     high limit of the original VR_RANGE.
1872
1873                 3b. If the low limit of the VR_ANTI_RANGE resides
1874                     within the VR_RANGE, then the result is a new
1875                     VR_RANGE starting at the low limit of the original
1876                     VR_RANGE and extending to the low limit of the
1877                     VR_ANTI_RANGE - 1.  */
1878           if (vr_p->type == VR_ANTI_RANGE)
1879             {
1880               anti_min = vr_p->min;
1881               anti_max = vr_p->max;
1882               real_min = var_vr->min;
1883               real_max = var_vr->max;
1884             }
1885           else
1886             {
1887               anti_min = var_vr->min;
1888               anti_max = var_vr->max;
1889               real_min = vr_p->min;
1890               real_max = vr_p->max;
1891             }
1892
1893
1894           /* Case 1, VR_ANTI_RANGE completely within VR_RANGE,
1895              not including any endpoints.  */
1896           if (compare_values (anti_max, real_max) == -1
1897               && compare_values (anti_min, real_min) == 1)
1898             {
1899               /* If the range is covering the whole valid range of
1900                  the type keep the anti-range.  */
1901               if (!vrp_val_is_min (real_min)
1902                   || !vrp_val_is_max (real_max))
1903                 set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1904                                  real_max, vr_p->equiv);
1905             }
1906           /* Case 2, VR_ANTI_RANGE completely disjoint from
1907              VR_RANGE.  */
1908           else if (compare_values (anti_min, real_max) == 1
1909                    || compare_values (anti_max, real_min) == -1)
1910             {
1911               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, real_min,
1912                                real_max, vr_p->equiv);
1913             }
1914           /* Case 3a, the anti-range extends into the low
1915              part of the real range.  Thus creating a new
1916              low for the real range.  */
1917           else if (((cmp = compare_values (anti_max, real_min)) == 1
1918                     || cmp == 0)
1919                    && compare_values (anti_max, real_max) == -1)
1920             {
1921               gcc_assert (!is_positive_overflow_infinity (anti_max));
1922               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_max))
1923                   && vrp_val_is_max (anti_max))
1924                 {
1925                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1926                     {
1927                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1928                       return;
1929                     }
1930                   min = positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1931                 }
1932               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1933                 {
1934                   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (var_vr->min)) == 1
1935                       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1936                     min = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1937                                        anti_max,
1938                                        build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min),
1939                                                       -1));
1940                   else
1941                     min = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1942                                        anti_max,
1943                                        build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min),
1944                                                       1));
1945                 }
1946               else
1947                 min = fold_build_pointer_plus_hwi (anti_max, 1);
1948               max = real_max;
1949               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1950             }
1951           /* Case 3b, the anti-range extends into the high
1952              part of the real range.  Thus creating a new
1953              higher for the real range.  */
1954           else if (compare_values (anti_min, real_min) == 1
1955                    && ((cmp = compare_values (anti_min, real_max)) == -1
1956                        || cmp == 0))
1957             {
1958               gcc_assert (!is_negative_overflow_infinity (anti_min));
1959               if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (anti_min))
1960                   && vrp_val_is_min (anti_min))
1961                 {
1962                   if (!supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1963                     {
1964                       set_value_range_to_varying (vr_p);
1965                       return;
1966                     }
1967                   max = negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (var_vr->min));
1968                 }
1969               else if (!POINTER_TYPE_P (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1970                 {
1971                   if (TYPE_PRECISION (TREE_TYPE (var_vr->min)) == 1
1972                       && !TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (var_vr->min)))
1973                     max = fold_build2 (PLUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1974                                        anti_min,
1975                                        build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min),
1976                                                       -1));
1977                   else
1978                     max = fold_build2 (MINUS_EXPR, TREE_TYPE (var_vr->min),
1979                                        anti_min,
1980                                        build_int_cst (TREE_TYPE (var_vr->min),
1981                                                       1));
1982                 }
1983               else
1984                 max = fold_build_pointer_plus_hwi (anti_min, -1);
1985               min = real_min;
1986               set_value_range (vr_p, VR_RANGE, min, max, vr_p->equiv);
1987             }
1988         }
1989     }
1990 }
1991
1992
1993 /* Extract range information from SSA name VAR and store it in VR.  If
1994    VAR has an interesting range, use it.  Otherwise, create the
1995    range [VAR, VAR] and return it.  This is useful in situations where
1996    we may have conditionals testing values of VARYING names.  For
1997    instance,
1998
1999         x_3 = y_5;
2000         if (x_3 > y_5)
2001           ...
2002
2003     Even if y_5 is deemed VARYING, we can determine that x_3 > y_5 is
2004     always false.  */
2005
2006 static void
2007 extract_range_from_ssa_name (value_range_t *vr, tree var)
2008 {
2009   value_range_t *var_vr = get_value_range (var);
2010
2011   if (var_vr->type != VR_UNDEFINED && var_vr->type != VR_VARYING)
2012     copy_value_range (vr, var_vr);
2013   else
2014     set_value_range (vr, VR_RANGE, var, var, NULL);
2015
2016   add_equivalence (&vr->equiv, var);
2017 }
2018
2019
2020 /* Wrapper around int_const_binop.  If the operation overflows and we
2021    are not using wrapping arithmetic, then adjust the result to be
2022    -INF or +INF depending on CODE, VAL1 and VAL2.  This can return
2023    NULL_TREE if we need to use an overflow infinity representation but
2024    the type does not support it.  */
2025
2026 static tree
2027 vrp_int_const_binop (enum tree_code code, tree val1, tree val2)
2028 {
2029   tree res;
2030
2031   res = int_const_binop (code, val1, val2);
2032
2033   /* If we are using unsigned arithmetic, operate symbolically
2034      on -INF and +INF as int_const_binop only handles signed overflow.  */
2035   if (TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (val1)))
2036     {
2037       int checkz = compare_values (res, val1);
2038       bool overflow = false;
2039
2040       /* Ensure that res = val1 [+*] val2 >= val1
2041          or that res = val1 - val2 <= val1.  */
2042       if ((code == PLUS_EXPR
2043            && !(checkz == 1 || checkz == 0))
2044           || (code == MINUS_EXPR
2045               && !(checkz == 0 || checkz == -1)))
2046         {
2047           overflow = true;
2048         }
2049       /* Checking for multiplication overflow is done by dividing the
2050          output of the multiplication by the first input of the
2051          multiplication.  If the result of that division operation is
2052          not equal to the second input of the multiplication, then the
2053          multiplication overflowed.  */
2054       else if (code == MULT_EXPR && !integer_zerop (val1))
2055         {
2056           tree tmp = int_const_binop (TRUNC_DIV_EXPR,
2057                                       res,
2058                                       val1);
2059           int check = compare_values (tmp, val2);
2060
2061           if (check != 0)
2062             overflow = true;
2063         }
2064
2065       if (overflow)
2066         {
2067           res = copy_node (res);
2068           TREE_OVERFLOW (res) = 1;
2069         }
2070
2071     }
2072   else if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (TREE_TYPE (val1)))
2073     /* If the singed operation wraps then int_const_binop has done
2074        everything we want.  */
2075     ;
2076   else if ((TREE_OVERFLOW (res)
2077             && !TREE_OVERFLOW (val1)
2078             && !TREE_OVERFLOW (val2))
2079            || is_overflow_infinity (val1)
2080            || is_overflow_infinity (val2))
2081     {
2082       /* If the operation overflowed but neither VAL1 nor VAL2 are
2083          overflown, return -INF or +INF depending on the operation
2084          and the combination of signs of the operands.  */
2085       int sgn1 = tree_int_cst_sgn (val1);
2086       int sgn2 = tree_int_cst_sgn (val2);
2087
2088       if (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2089           && !supports_overflow_infinity (TREE_TYPE (res)))
2090         return NULL_TREE;
2091
2092       /* We have to punt on adding infinities of different signs,
2093          since we can't tell what the sign of the result should be.
2094          Likewise for subtracting infinities of the same sign.  */
2095       if (((code == PLUS_EXPR && sgn1 != sgn2)
2096            || (code == MINUS_EXPR && sgn1 == sgn2))
2097           && is_overflow_infinity (val1)
2098           && is_overflow_infinity (val2))
2099         return NULL_TREE;
2100
2101       /* Don't try to handle division or shifting of infinities.  */
2102       if ((code == TRUNC_DIV_EXPR
2103            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2104            || code == CEIL_DIV_EXPR
2105            || code == EXACT_DIV_EXPR
2106            || code == ROUND_DIV_EXPR
2107            || code == RSHIFT_EXPR)
2108           && (is_overflow_infinity (val1)
2109               || is_overflow_infinity (val2)))
2110         return NULL_TREE;
2111
2112       /* Notice that we only need to handle the restricted set of
2113          operations handled by extract_range_from_binary_expr.
2114          Among them, only multiplication, addition and subtraction
2115          can yield overflow without overflown operands because we
2116          are working with integral types only... except in the
2117          case VAL1 = -INF and VAL2 = -1 which overflows to +INF
2118          for division too.  */
2119
2120       /* For multiplication, the sign of the overflow is given
2121          by the comparison of the signs of the operands.  */
2122       if ((code == MULT_EXPR && sgn1 == sgn2)
2123           /* For addition, the operands must be of the same sign
2124              to yield an overflow.  Its sign is therefore that
2125              of one of the operands, for example the first.  For
2126              infinite operands X + -INF is negative, not positive.  */
2127           || (code == PLUS_EXPR
2128               && (sgn1 >= 0
2129                   ? !is_negative_overflow_infinity (val2)
2130                   : is_positive_overflow_infinity (val2)))
2131           /* For subtraction, non-infinite operands must be of
2132              different signs to yield an overflow.  Its sign is
2133              therefore that of the first operand or the opposite of
2134              that of the second operand.  A first operand of 0 counts
2135              as positive here, for the corner case 0 - (-INF), which
2136              overflows, but must yield +INF.  For infinite operands 0
2137              - INF is negative, not positive.  */
2138           || (code == MINUS_EXPR
2139               && (sgn1 >= 0
2140                   ? !is_positive_overflow_infinity (val2)
2141                   : is_negative_overflow_infinity (val2)))
2142           /* We only get in here with positive shift count, so the
2143              overflow direction is the same as the sign of val1.
2144              Actually rshift does not overflow at all, but we only
2145              handle the case of shifting overflowed -INF and +INF.  */
2146           || (code == RSHIFT_EXPR
2147               && sgn1 >= 0)
2148           /* For division, the only case is -INF / -1 = +INF.  */
2149           || code == TRUNC_DIV_EXPR
2150           || code == FLOOR_DIV_EXPR
2151           || code == CEIL_DIV_EXPR
2152           || code == EXACT_DIV_EXPR
2153           || code == ROUND_DIV_EXPR)
2154         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2155                 ? positive_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2156                 : TYPE_MAX_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2157       else
2158         return (needs_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2159                 ? negative_overflow_infinity (TREE_TYPE (res))
2160                 : TYPE_MIN_VALUE (TREE_TYPE (res)));
2161     }
2162
2163   return res;
2164 }
2165
2166
2167 /* For range VR compute two double_int bitmasks.  In *MAY_BE_NONZERO
2168    bitmask if some bit is unset, it means for all numbers in the range
2169    the bit is 0, otherwise it might be 0 or 1.  In *MUST_BE_NONZERO
2170    bitmask if some bit is set, it means for all numbers in the range
2171    the bit is 1, otherwise it might be 0 or 1.  */
2172
2173 static bool
2174 zero_nonzero_bits_from_vr (value_range_t *vr,
2175                            double_int *may_be_nonzero,
2176                            double_int *must_be_nonzero)
2177 {
2178   *may_be_nonzero = double_int_minus_one;
2179   *must_be_nonzero = double_int_zero;
2180   if (!range_int_cst_p (vr))
2181     return false;
2182
2183   if (range_int_cst_singleton_p (vr))
2184     {
2185       *may_be_nonzero = tree_to_double_int (vr->min);
2186       *must_be_nonzero = *may_be_nonzero;
2187     }
2188   else if (tree_int_cst_sgn (vr->min) >= 0
2189            || tree_int_cst_sgn (vr->max) < 0)
2190     {
2191       double_int dmin = tree_to_double_int (vr->min);
2192       double_int dmax = tree_to_double_int (vr->max);
2193       double_int xor_mask = double_int_xor (dmin, dmax);
2194       *may_be_nonzero = double_int_ior (dmin, dmax);
2195       *must_be_nonzero = double_int_and (dmin, dmax);
2196       if (xor_mask.high != 0)
2197         {
2198           unsigned HOST_WIDE_INT mask
2199               = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2200                  << floor_log2 (xor_mask.high)) - 1;
2201           may_be_nonzero->low = ALL_ONES;
2202           may_be_nonzero->high |= mask;
2203           must_be_nonzero->low = 0;
2204           must_be_nonzero->high &= ~mask;
2205         }
2206       else if (xor_mask.low != 0)
2207         {
2208           unsigned HOST_WIDE_INT mask
2209               = ((unsigned HOST_WIDE_INT) 1
2210                  << floor_log2 (xor_mask.low)) - 1;
2211           may_be_nonzero->low |= mask;
2212           must_be_nonzero->low &= ~mask;
2213         }
2214     }
2215
2216   return true;
2217 }
2218
2219 /* Helper to extract a value-range *VR for a multiplicative operation
2220    *VR0 CODE *VR1.  */
2221
2222 static void
2223 extract_range_from_multiplicative_op_1 (value_range_t *vr,
2224                                         enum tree_code code,
2225                                         value_range_t *vr0, value_range_t *vr1)
2226 {
2227   enum value_range_type type;
2228   tree val[4];
2229   size_t i;
2230   tree min, max;
2231   bool sop;
2232   int cmp;
2233
2234   /* Multiplications, divisions and shifts are a bit tricky to handle,
2235      depending on the mix of signs we have in the two ranges, we
2236      need to operate on different values to get the minimum and
2237      maximum values for the new range.  One approach is to figure
2238      out all the variations of range combinations and do the
2239      operations.
2240
2241      However, this involves several calls to compare_values and it
2242      is pretty convoluted.  It's simpler to do the 4 operations
2243      (MIN0 OP MIN1, MIN0 OP MAX1, MAX0 OP MIN1 and MAX0 OP MAX0 OP
2244      MAX1) and then figure the smallest and largest values to form
2245      the new range.  */
2246   gcc_assert (code == MULT_EXPR
2247               || code == TRUNC_DIV_EXPR
2248               || code == FLOOR_DIV_EXPR
2249               || code == CEIL_DIV_EXPR
2250               || code == EXACT_DIV_EXPR
2251               || code == ROUND_DIV_EXPR
2252               || code == RSHIFT_EXPR);
2253   gcc_assert ((vr0->type == VR_RANGE
2254                || (code == MULT_EXPR && vr0->type == VR_ANTI_RANGE))
2255               && vr0->type == vr1->type);
2256
2257   type = vr0->type;
2258
2259   /* Compute the 4 cross operations.  */
2260   sop = false;
2261   val[0] = vrp_int_const_binop (code, vr0->min, vr1->min);
2262   if (val[0] == NULL_TREE)
2263     sop = true;
2264
2265   if (vr1->max == vr1->min)
2266     val[1] = NULL_TREE;
2267   else
2268     {
2269       val[1] = vrp_int_const_binop (code, vr0->min, vr1->max);
2270       if (val[1] == NULL_TREE)
2271         sop = true;
2272     }
2273
2274   if (vr0->max == vr0->min)
2275     val[2] = NULL_TREE;
2276   else
2277     {
2278       val[2] = vrp_int_const_binop (code, vr0->max, vr1->min);
2279       if (val[2] == NULL_TREE)
2280         sop = true;
2281     }
2282
2283   if (vr0->min == vr0->max || vr1->min == vr1->max)
2284     val[3] = NULL_TREE;
2285   else
2286     {
2287       val[3] = vrp_int_const_binop (code, vr0->max, vr1->max);
2288       if (val[3] == NULL_TREE)
2289         sop = true;
2290     }
2291
2292   if (sop)
2293     {
2294       set_value_range_to_varying (vr);
2295       return;
2296     }
2297
2298   /* Set MIN to the minimum of VAL[i] and MAX to the maximum
2299      of VAL[i].  */
2300   min = val[0];
2301   max = val[0];
2302   for (i = 1; i < 4; i++)
2303     {
2304       if (!is_gimple_min_invariant (min)
2305           || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2306           || !is_gimple_min_invariant (max)
2307           || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2308         break;
2309
2310       if (val[i])
2311         {
2312           if (!is_gimple_min_invariant (val[i])
2313               || (TREE_OVERFLOW (val[i])
2314                   && !is_overflow_infinity (val[i])))
2315             {
2316               /* If we found an overflowed value, set MIN and MAX
2317                  to it so that we set the resulting range to
2318                  VARYING.  */
2319               min = max = val[i];
2320               break;
2321             }
2322
2323           if (compare_values (val[i], min) == -1)
2324             min = val[i];
2325
2326           if (compare_values (val[i], max) == 1)
2327             max = val[i];
2328         }
2329     }
2330
2331   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2332      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2333      representation.  */
2334   if (min == NULL_TREE
2335       || !is_gimple_min_invariant (min)
2336       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2337       || max == NULL_TREE
2338       || !is_gimple_min_invariant (max)
2339       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2340     {
2341       set_value_range_to_varying (vr);
2342       return;
2343     }
2344
2345   /* We punt if:
2346      1) [-INF, +INF]
2347      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2348      3) [+-INF(OVF), +INF]
2349      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2350      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2351      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2352      overflow.  */
2353   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2354       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2355     {
2356       set_value_range_to_varying (vr);
2357       return;
2358     }
2359
2360   cmp = compare_values (min, max);
2361   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2362     {
2363       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2364          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2365          the new range VARYING.  */
2366       set_value_range_to_varying (vr);
2367     }
2368   else
2369     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2370 }
2371
2372 /* Extract range information from a binary operation CODE based on
2373    the ranges of each of its operands, *VR0 and *VR1 with resulting
2374    type EXPR_TYPE.  The resulting range is stored in *VR.  */
2375
2376 static void
2377 extract_range_from_binary_expr_1 (value_range_t *vr,
2378                                   enum tree_code code, tree expr_type,
2379                                   value_range_t *vr0_, value_range_t *vr1_)
2380 {
2381   value_range_t vr0 = *vr0_, vr1 = *vr1_;
2382   enum value_range_type type;
2383   tree min = NULL_TREE, max = NULL_TREE;
2384   int cmp;
2385
2386   if (!INTEGRAL_TYPE_P (expr_type)
2387       && !POINTER_TYPE_P (expr_type))
2388     {
2389       set_value_range_to_varying (vr);
2390       return;
2391     }
2392
2393   /* Not all binary expressions can be applied to ranges in a
2394      meaningful way.  Handle only arithmetic operations.  */
2395   if (code != PLUS_EXPR
2396       && code != MINUS_EXPR
2397       && code != POINTER_PLUS_EXPR
2398       && code != MULT_EXPR
2399       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2400       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2401       && code != CEIL_DIV_EXPR
2402       && code != EXACT_DIV_EXPR
2403       && code != ROUND_DIV_EXPR
2404       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2405       && code != RSHIFT_EXPR
2406       && code != MIN_EXPR
2407       && code != MAX_EXPR
2408       && code != BIT_AND_EXPR
2409       && code != BIT_IOR_EXPR
2410       && code != BIT_XOR_EXPR)
2411     {
2412       set_value_range_to_varying (vr);
2413       return;
2414     }
2415
2416   /* If both ranges are UNDEFINED, so is the result.  */
2417   if (vr0.type == VR_UNDEFINED && vr1.type == VR_UNDEFINED)
2418     {
2419       set_value_range_to_undefined (vr);
2420       return;
2421     }
2422   /* If one of the ranges is UNDEFINED drop it to VARYING for the following
2423      code.  At some point we may want to special-case operations that
2424      have UNDEFINED result for all or some value-ranges of the not UNDEFINED
2425      operand.  */
2426   else if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2427     set_value_range_to_varying (&vr0);
2428   else if (vr1.type == VR_UNDEFINED)
2429     set_value_range_to_varying (&vr1);
2430
2431   /* The type of the resulting value range defaults to VR0.TYPE.  */
2432   type = vr0.type;
2433
2434   /* Refuse to operate on VARYING ranges, ranges of different kinds
2435      and symbolic ranges.  As an exception, we allow BIT_AND_EXPR
2436      because we may be able to derive a useful range even if one of
2437      the operands is VR_VARYING or symbolic range.  Similarly for
2438      divisions.  TODO, we may be able to derive anti-ranges in
2439      some cases.  */
2440   if (code != BIT_AND_EXPR
2441       && code != BIT_IOR_EXPR
2442       && code != TRUNC_DIV_EXPR
2443       && code != FLOOR_DIV_EXPR
2444       && code != CEIL_DIV_EXPR
2445       && code != EXACT_DIV_EXPR
2446       && code != ROUND_DIV_EXPR
2447       && code != TRUNC_MOD_EXPR
2448       && (vr0.type == VR_VARYING
2449           || vr1.type == VR_VARYING
2450           || vr0.type != vr1.type
2451           || symbolic_range_p (&vr0)
2452           || symbolic_range_p (&vr1)))
2453     {
2454       set_value_range_to_varying (vr);
2455       return;
2456     }
2457
2458   /* Now evaluate the expression to determine the new range.  */
2459   if (POINTER_TYPE_P (expr_type))
2460     {
2461       if (code == MIN_EXPR || code == MAX_EXPR)
2462         {
2463           /* For MIN/MAX expressions with pointers, we only care about
2464              nullness, if both are non null, then the result is nonnull.
2465              If both are null, then the result is null. Otherwise they
2466              are varying.  */
2467           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2468             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2469           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2470             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2471           else
2472             set_value_range_to_varying (vr);
2473         }
2474       else if (code == POINTER_PLUS_EXPR)
2475         {
2476           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2477              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2478           if (range_is_nonnull (&vr0) || range_is_nonnull (&vr1))
2479             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2480           else if (range_is_null (&vr0) && range_is_null (&vr1))
2481             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2482           else
2483             set_value_range_to_varying (vr);
2484         }
2485       else if (code == BIT_AND_EXPR)
2486         {
2487           /* For pointer types, we are really only interested in asserting
2488              whether the expression evaluates to non-NULL.  */
2489           if (range_is_nonnull (&vr0) && range_is_nonnull (&vr1))
2490             set_value_range_to_nonnull (vr, expr_type);
2491           else if (range_is_null (&vr0) || range_is_null (&vr1))
2492             set_value_range_to_null (vr, expr_type);
2493           else
2494             set_value_range_to_varying (vr);
2495         }
2496       else
2497         set_value_range_to_varying (vr);
2498
2499       return;
2500     }
2501
2502   /* For integer ranges, apply the operation to each end of the
2503      range and see what we end up with.  */
2504   if (code == PLUS_EXPR)
2505     {
2506       /* If we have a PLUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2507          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2508          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2509          op1 == -1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2510          op0 + op1 == 0, so we cannot claim that the sum is in ~[0,0].
2511          Note that we are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at
2512          this point.  */
2513       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2514         {
2515           set_value_range_to_varying (vr);
2516           return;
2517         }
2518
2519       /* For operations that make the resulting range directly
2520          proportional to the original ranges, apply the operation to
2521          the same end of each range.  */
2522       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2523       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2524
2525       /* If both additions overflowed the range kind is still correct.
2526          This happens regularly with subtracting something in unsigned
2527          arithmetic.
2528          ???  See PR30318 for all the cases we do not handle.  */
2529       if ((TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2530           && (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2531         {
2532           min = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (min),
2533                                     TREE_INT_CST_LOW (min),
2534                                     TREE_INT_CST_HIGH (min));
2535           max = build_int_cst_wide (TREE_TYPE (max),
2536                                     TREE_INT_CST_LOW (max),
2537                                     TREE_INT_CST_HIGH (max));
2538         }
2539     }
2540   else if (code == MIN_EXPR
2541            || code == MAX_EXPR)
2542     {
2543       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2544         {
2545           /* For MIN_EXPR and MAX_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2546              the resulting VR_ANTI_RANGE is the same - intersection
2547              of the two ranges.  */
2548           min = vrp_int_const_binop (MAX_EXPR, vr0.min, vr1.min);
2549           max = vrp_int_const_binop (MIN_EXPR, vr0.max, vr1.max);
2550         }
2551       else
2552         {
2553           /* For operations that make the resulting range directly
2554              proportional to the original ranges, apply the operation to
2555              the same end of each range.  */
2556           min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.min);
2557           max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.max);
2558         }
2559     }
2560   else if (code == MULT_EXPR)
2561     {
2562       /* If we have an unsigned MULT_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs,
2563          drop to VR_VARYING.  It would take more effort to compute a
2564          precise range for such a case.  For example, if we have
2565          op0 == 65536 and op1 == 65536 with their ranges both being
2566          ~[0,0] on a 32-bit machine, we would have op0 * op1 == 0, so
2567          we cannot claim that the product is in ~[0,0].  Note that we
2568          are guaranteed to have vr0.type == vr1.type at this
2569          point.  */
2570       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
2571           && !TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (expr_type))
2572         {
2573           set_value_range_to_varying (vr);
2574           return;
2575         }
2576
2577       extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2578       return;
2579     }
2580   else if (code == RSHIFT_EXPR)
2581     {
2582       /* If we have a RSHIFT_EXPR with any shift values outside [0..prec-1],
2583          then drop to VR_VARYING.  Outside of this range we get undefined
2584          behavior from the shift operation.  We cannot even trust
2585          SHIFT_COUNT_TRUNCATED at this stage, because that applies to rtl
2586          shifts, and the operation at the tree level may be widened.  */
2587       if (vr1.type != VR_RANGE
2588           || !value_range_nonnegative_p (&vr1)
2589           || TREE_CODE (vr1.max) != INTEGER_CST
2590           || compare_tree_int (vr1.max, TYPE_PRECISION (expr_type) - 1) == 1)
2591         {
2592           set_value_range_to_varying (vr);
2593           return;
2594         }
2595
2596       extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2597       return;
2598     }
2599   else if (code == TRUNC_DIV_EXPR
2600            || code == FLOOR_DIV_EXPR
2601            || code == CEIL_DIV_EXPR
2602            || code == EXACT_DIV_EXPR
2603            || code == ROUND_DIV_EXPR)
2604     {
2605       if (vr0.type != VR_RANGE || symbolic_range_p (&vr0))
2606         {
2607           /* For division, if op1 has VR_RANGE but op0 does not, something
2608              can be deduced just from that range.  Say [min, max] / [4, max]
2609              gives [min / 4, max / 4] range.  */
2610           if (vr1.type == VR_RANGE
2611               && !symbolic_range_p (&vr1)
2612               && !range_includes_zero_p (&vr1))
2613             {
2614               vr0.type = type = VR_RANGE;
2615               vr0.min = vrp_val_min (expr_type);
2616               vr0.max = vrp_val_max (expr_type);
2617             }
2618           else
2619             {
2620               set_value_range_to_varying (vr);
2621               return;
2622             }
2623         }
2624
2625       /* For divisions, if flag_non_call_exceptions is true, we must
2626          not eliminate a division by zero.  */
2627       if (cfun->can_throw_non_call_exceptions
2628           && (vr1.type != VR_RANGE
2629               || symbolic_range_p (&vr1)
2630               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2631         {
2632           set_value_range_to_varying (vr);
2633           return;
2634         }
2635
2636       /* For divisions, if op0 is VR_RANGE, we can deduce a range
2637          even if op1 is VR_VARYING, VR_ANTI_RANGE, symbolic or can
2638          include 0.  */
2639       if (vr0.type == VR_RANGE
2640           && (vr1.type != VR_RANGE
2641               || symbolic_range_p (&vr1)
2642               || range_includes_zero_p (&vr1)))
2643         {
2644           tree zero = build_int_cst (TREE_TYPE (vr0.min), 0);
2645           int cmp;
2646
2647           min = NULL_TREE;
2648           max = NULL_TREE;
2649           if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
2650               || value_range_nonnegative_p (&vr1))
2651             {
2652               /* For unsigned division or when divisor is known
2653                  to be non-negative, the range has to cover
2654                  all numbers from 0 to max for positive max
2655                  and all numbers from min to 0 for negative min.  */
2656               cmp = compare_values (vr0.max, zero);
2657               if (cmp == -1)
2658                 max = zero;
2659               else if (cmp == 0 || cmp == 1)
2660                 max = vr0.max;
2661               else
2662                 type = VR_VARYING;
2663               cmp = compare_values (vr0.min, zero);
2664               if (cmp == 1)
2665                 min = zero;
2666               else if (cmp == 0 || cmp == -1)
2667                 min = vr0.min;
2668               else
2669                 type = VR_VARYING;
2670             }
2671           else
2672             {
2673               /* Otherwise the range is -max .. max or min .. -min
2674                  depending on which bound is bigger in absolute value,
2675                  as the division can change the sign.  */
2676               abs_extent_range (vr, vr0.min, vr0.max);
2677               return;
2678             }
2679           if (type == VR_VARYING)
2680             {
2681               set_value_range_to_varying (vr);
2682               return;
2683             }
2684         }
2685       else
2686         {
2687           extract_range_from_multiplicative_op_1 (vr, code, &vr0, &vr1);
2688           return;
2689         }
2690     }
2691   else if (code == TRUNC_MOD_EXPR)
2692     {
2693       if (vr1.type != VR_RANGE
2694           || symbolic_range_p (&vr1)
2695           || range_includes_zero_p (&vr1)
2696           || vrp_val_is_min (vr1.min))
2697         {
2698           set_value_range_to_varying (vr);
2699           return;
2700         }
2701       type = VR_RANGE;
2702       /* Compute MAX <|vr1.min|, |vr1.max|> - 1.  */
2703       max = fold_unary_to_constant (ABS_EXPR, expr_type, vr1.min);
2704       if (tree_int_cst_lt (max, vr1.max))
2705         max = vr1.max;
2706       max = int_const_binop (MINUS_EXPR, max, integer_one_node);
2707       /* If the dividend is non-negative the modulus will be
2708          non-negative as well.  */
2709       if (TYPE_UNSIGNED (expr_type)
2710           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
2711         min = build_int_cst (TREE_TYPE (max), 0);
2712       else
2713         min = fold_unary_to_constant (NEGATE_EXPR, expr_type, max);
2714     }
2715   else if (code == MINUS_EXPR)
2716     {
2717       /* If we have a MINUS_EXPR with two VR_ANTI_RANGEs, drop to
2718          VR_VARYING.  It would take more effort to compute a precise
2719          range for such a case.  For example, if we have op0 == 1 and
2720          op1 == 1 with their ranges both being ~[0,0], we would have
2721          op0 - op1 == 0, so we cannot claim that the difference is in
2722          ~[0,0].  Note that we are guaranteed to have
2723          vr0.type == vr1.type at this point.  */
2724       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2725         {
2726           set_value_range_to_varying (vr);
2727           return;
2728         }
2729
2730       /* For MINUS_EXPR, apply the operation to the opposite ends of
2731          each range.  */
2732       min = vrp_int_const_binop (code, vr0.min, vr1.max);
2733       max = vrp_int_const_binop (code, vr0.max, vr1.min);
2734     }
2735   else if (code == BIT_AND_EXPR || code == BIT_IOR_EXPR || code == BIT_XOR_EXPR)
2736     {
2737       bool int_cst_range0, int_cst_range1;
2738       double_int may_be_nonzero0, may_be_nonzero1;
2739       double_int must_be_nonzero0, must_be_nonzero1;
2740
2741       int_cst_range0 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr0, &may_be_nonzero0,
2742                                                   &must_be_nonzero0);
2743       int_cst_range1 = zero_nonzero_bits_from_vr (&vr1, &may_be_nonzero1,
2744                                                   &must_be_nonzero1);
2745
2746       type = VR_RANGE;
2747       if (code == BIT_AND_EXPR)
2748         {
2749           double_int dmax;
2750           min = double_int_to_tree (expr_type,
2751                                     double_int_and (must_be_nonzero0,
2752                                                     must_be_nonzero1));
2753           dmax = double_int_and (may_be_nonzero0, may_be_nonzero1);
2754           /* If both input ranges contain only negative values we can
2755              truncate the result range maximum to the minimum of the
2756              input range maxima.  */
2757           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
2758               && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0
2759               && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
2760             {
2761               dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr0.max),
2762                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2763               dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr1.max),
2764                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2765             }
2766           /* If either input range contains only non-negative values
2767              we can truncate the result range maximum to the respective
2768              maximum of the input range.  */
2769           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0)
2770             dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr0.max),
2771                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2772           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2773             dmax = double_int_min (dmax, tree_to_double_int (vr1.max),
2774                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2775           max = double_int_to_tree (expr_type, dmax);
2776         }
2777       else if (code == BIT_IOR_EXPR)
2778         {
2779           double_int dmin;
2780           max = double_int_to_tree (expr_type,
2781                                     double_int_ior (may_be_nonzero0,
2782                                                     may_be_nonzero1));
2783           dmin = double_int_ior (must_be_nonzero0, must_be_nonzero1);
2784           /* If the input ranges contain only positive values we can
2785              truncate the minimum of the result range to the maximum
2786              of the input range minima.  */
2787           if (int_cst_range0 && int_cst_range1
2788               && tree_int_cst_sgn (vr0.min) >= 0
2789               && tree_int_cst_sgn (vr1.min) >= 0)
2790             {
2791               dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr0.min),
2792                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2793               dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr1.min),
2794                                      TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2795             }
2796           /* If either input range contains only negative values
2797              we can truncate the minimum of the result range to the
2798              respective minimum range.  */
2799           if (int_cst_range0 && tree_int_cst_sgn (vr0.max) < 0)
2800             dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr0.min),
2801                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2802           if (int_cst_range1 && tree_int_cst_sgn (vr1.max) < 0)
2803             dmin = double_int_max (dmin, tree_to_double_int (vr1.min),
2804                                    TYPE_UNSIGNED (expr_type));
2805           min = double_int_to_tree (expr_type, dmin);
2806         }
2807       else if (code == BIT_XOR_EXPR)
2808         {
2809           double_int result_zero_bits, result_one_bits;
2810           result_zero_bits
2811             = double_int_ior (double_int_and (must_be_nonzero0,
2812                                               must_be_nonzero1),
2813                               double_int_not
2814                                 (double_int_ior (may_be_nonzero0,
2815                                                  may_be_nonzero1)));
2816           result_one_bits
2817             = double_int_ior (double_int_and
2818                                 (must_be_nonzero0,
2819                                  double_int_not (may_be_nonzero1)),
2820                               double_int_and
2821                                 (must_be_nonzero1,
2822                                  double_int_not (may_be_nonzero0)));
2823           max = double_int_to_tree (expr_type,
2824                                     double_int_not (result_zero_bits));
2825           min = double_int_to_tree (expr_type, result_one_bits);
2826           /* If the range has all positive or all negative values the
2827              result is better than VARYING.  */
2828           if (tree_int_cst_sgn (min) < 0
2829               || tree_int_cst_sgn (max) >= 0)
2830             ;
2831           else
2832             max = min = NULL_TREE;
2833         }
2834     }
2835   else
2836     gcc_unreachable ();
2837
2838   /* If either MIN or MAX overflowed, then set the resulting range to
2839      VARYING.  But we do accept an overflow infinity
2840      representation.  */
2841   if (min == NULL_TREE
2842       || !is_gimple_min_invariant (min)
2843       || (TREE_OVERFLOW (min) && !is_overflow_infinity (min))
2844       || max == NULL_TREE
2845       || !is_gimple_min_invariant (max)
2846       || (TREE_OVERFLOW (max) && !is_overflow_infinity (max)))
2847     {
2848       set_value_range_to_varying (vr);
2849       return;
2850     }
2851
2852   /* We punt if:
2853      1) [-INF, +INF]
2854      2) [-INF, +-INF(OVF)]
2855      3) [+-INF(OVF), +INF]
2856      4) [+-INF(OVF), +-INF(OVF)]
2857      We learn nothing when we have INF and INF(OVF) on both sides.
2858      Note that we do accept [-INF, -INF] and [+INF, +INF] without
2859      overflow.  */
2860   if ((vrp_val_is_min (min) || is_overflow_infinity (min))
2861       && (vrp_val_is_max (max) || is_overflow_infinity (max)))
2862     {
2863       set_value_range_to_varying (vr);
2864       return;
2865     }
2866
2867   cmp = compare_values (min, max);
2868   if (cmp == -2 || cmp == 1)
2869     {
2870       /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
2871          then the operation caused one of them to wrap around, mark
2872          the new range VARYING.  */
2873       set_value_range_to_varying (vr);
2874     }
2875   else
2876     set_value_range (vr, type, min, max, NULL);
2877 }
2878
2879 /* Extract range information from a binary expression OP0 CODE OP1 based on
2880    the ranges of each of its operands with resulting type EXPR_TYPE.
2881    The resulting range is stored in *VR.  */
2882
2883 static void
2884 extract_range_from_binary_expr (value_range_t *vr,
2885                                 enum tree_code code,
2886                                 tree expr_type, tree op0, tree op1)
2887 {
2888   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2889   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
2890
2891   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
2892      a new value range with the operand to simplify processing.  */
2893   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
2894     vr0 = *(get_value_range (op0));
2895   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
2896     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
2897   else
2898     set_value_range_to_varying (&vr0);
2899
2900   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
2901     vr1 = *(get_value_range (op1));
2902   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
2903     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
2904   else
2905     set_value_range_to_varying (&vr1);
2906
2907   extract_range_from_binary_expr_1 (vr, code, expr_type, &vr0, &vr1);
2908 }
2909
2910 /* Extract range information from a unary operation CODE based on
2911    the range of its operand *VR0 with type OP0_TYPE with resulting type TYPE.
2912    The The resulting range is stored in *VR.  */
2913
2914 static void
2915 extract_range_from_unary_expr_1 (value_range_t *vr,
2916                                  enum tree_code code, tree type,
2917                                  value_range_t *vr0_, tree op0_type)
2918 {
2919   value_range_t vr0 = *vr0_;
2920
2921   /* VRP only operates on integral and pointer types.  */
2922   if (!(INTEGRAL_TYPE_P (op0_type)
2923         || POINTER_TYPE_P (op0_type))
2924       || !(INTEGRAL_TYPE_P (type)
2925            || POINTER_TYPE_P (type)))
2926     {
2927       set_value_range_to_varying (vr);
2928       return;
2929     }
2930
2931   /* If VR0 is UNDEFINED, so is the result.  */
2932   if (vr0.type == VR_UNDEFINED)
2933     {
2934       set_value_range_to_undefined (vr);
2935       return;
2936     }
2937
2938   if (CONVERT_EXPR_CODE_P (code))
2939     {
2940       tree inner_type = op0_type;
2941       tree outer_type = type;
2942
2943       /* If the expression evaluates to a pointer, we are only interested in
2944          determining if it evaluates to NULL [0, 0] or non-NULL (~[0, 0]).  */
2945       if (POINTER_TYPE_P (type))
2946         {
2947           if (range_is_nonnull (&vr0))
2948             set_value_range_to_nonnull (vr, type);
2949           else if (range_is_null (&vr0))
2950             set_value_range_to_null (vr, type);
2951           else
2952             set_value_range_to_varying (vr);
2953           return;
2954         }
2955
2956       /* If VR0 is varying and we increase the type precision, assume
2957          a full range for the following transformation.  */
2958       if (vr0.type == VR_VARYING
2959           && INTEGRAL_TYPE_P (inner_type)
2960           && TYPE_PRECISION (inner_type) < TYPE_PRECISION (outer_type))
2961         {
2962           vr0.type = VR_RANGE;
2963           vr0.min = TYPE_MIN_VALUE (inner_type);
2964           vr0.max = TYPE_MAX_VALUE (inner_type);
2965         }
2966
2967       /* If VR0 is a constant range or anti-range and the conversion is
2968          not truncating we can convert the min and max values and
2969          canonicalize the resulting range.  Otherwise we can do the
2970          conversion if the size of the range is less than what the
2971          precision of the target type can represent and the range is
2972          not an anti-range.  */
2973       if ((vr0.type == VR_RANGE
2974            || vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
2975           && TREE_CODE (vr0.min) == INTEGER_CST
2976           && TREE_CODE (vr0.max) == INTEGER_CST
2977           && (!is_overflow_infinity (vr0.min)
2978               || (vr0.type == VR_RANGE
2979                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2980                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2981                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2982           && (!is_overflow_infinity (vr0.max)
2983               || (vr0.type == VR_RANGE
2984                   && TYPE_PRECISION (outer_type) > TYPE_PRECISION (inner_type)
2985                   && needs_overflow_infinity (outer_type)
2986                   && supports_overflow_infinity (outer_type)))
2987           && (TYPE_PRECISION (outer_type) >= TYPE_PRECISION (inner_type)
2988               || (vr0.type == VR_RANGE
2989                   && integer_zerop (int_const_binop (RSHIFT_EXPR,
2990                        int_const_binop (MINUS_EXPR, vr0.max, vr0.min),
2991                          size_int (TYPE_PRECISION (outer_type)))))))
2992         {
2993           tree new_min, new_max;
2994           if (is_overflow_infinity (vr0.min))
2995             new_min = negative_overflow_infinity (outer_type);
2996           else
2997             new_min = force_fit_type_double (outer_type,
2998                                              tree_to_double_int (vr0.min),
2999                                              0, false);
3000           if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3001             new_max = positive_overflow_infinity (outer_type);
3002           else
3003             new_max = force_fit_type_double (outer_type,
3004                                              tree_to_double_int (vr0.max),
3005                                              0, false);
3006           set_and_canonicalize_value_range (vr, vr0.type,
3007                                             new_min, new_max, NULL);
3008           return;
3009         }
3010
3011       set_value_range_to_varying (vr);
3012       return;
3013     }
3014   else if (code == NEGATE_EXPR)
3015     {
3016       /* -X is simply 0 - X, so re-use existing code that also handles
3017          anti-ranges fine.  */
3018       value_range_t zero = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3019       set_value_range_to_value (&zero, build_int_cst (type, 0), NULL);
3020       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR, type, &zero, &vr0);
3021       return;
3022     }
3023   else if (code == ABS_EXPR)
3024     {
3025       tree min, max;
3026       int cmp;
3027
3028       /* Pass through vr0 in the easy cases.  */
3029       if (TYPE_UNSIGNED (type)
3030           || value_range_nonnegative_p (&vr0))
3031         {
3032           copy_value_range (vr, &vr0);
3033           return;
3034         }
3035
3036       /* For the remaining varying or symbolic ranges we can't do anything
3037          useful.  */
3038       if (vr0.type == VR_VARYING
3039           || symbolic_range_p (&vr0))
3040         {
3041           set_value_range_to_varying (vr);
3042           return;
3043         }
3044
3045       /* -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE with flag_wrapv so we can't get a
3046          useful range.  */
3047       if (!TYPE_OVERFLOW_UNDEFINED (type)
3048           && ((vr0.type == VR_RANGE
3049                && vrp_val_is_min (vr0.min))
3050               || (vr0.type == VR_ANTI_RANGE
3051                   && !vrp_val_is_min (vr0.min))))
3052         {
3053           set_value_range_to_varying (vr);
3054           return;
3055         }
3056
3057       /* ABS_EXPR may flip the range around, if the original range
3058          included negative values.  */
3059       if (is_overflow_infinity (vr0.min))
3060         min = positive_overflow_infinity (type);
3061       else if (!vrp_val_is_min (vr0.min))
3062         min = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.min);
3063       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3064         min = TYPE_MAX_VALUE (type);
3065       else if (supports_overflow_infinity (type))
3066         min = positive_overflow_infinity (type);
3067       else
3068         {
3069           set_value_range_to_varying (vr);
3070           return;
3071         }
3072
3073       if (is_overflow_infinity (vr0.max))
3074         max = positive_overflow_infinity (type);
3075       else if (!vrp_val_is_min (vr0.max))
3076         max = fold_unary_to_constant (code, type, vr0.max);
3077       else if (!needs_overflow_infinity (type))
3078         max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3079       else if (supports_overflow_infinity (type)
3080                /* We shouldn't generate [+INF, +INF] as set_value_range
3081                   doesn't like this and ICEs.  */
3082                && !is_positive_overflow_infinity (min))
3083         max = positive_overflow_infinity (type);
3084       else
3085         {
3086           set_value_range_to_varying (vr);
3087           return;
3088         }
3089
3090       cmp = compare_values (min, max);
3091
3092       /* If a VR_ANTI_RANGEs contains zero, then we have
3093          ~[-INF, min(MIN, MAX)].  */
3094       if (vr0.type == VR_ANTI_RANGE)
3095         {
3096           if (range_includes_zero_p (&vr0))
3097             {
3098               /* Take the lower of the two values.  */
3099               if (cmp != 1)
3100                 max = min;
3101
3102               /* Create ~[-INF, min (abs(MIN), abs(MAX))]
3103                  or ~[-INF + 1, min (abs(MIN), abs(MAX))] when
3104                  flag_wrapv is set and the original anti-range doesn't include
3105                  TYPE_MIN_VALUE, remember -TYPE_MIN_VALUE = TYPE_MIN_VALUE.  */
3106               if (TYPE_OVERFLOW_WRAPS (type))
3107                 {
3108                   tree type_min_value = TYPE_MIN_VALUE (type);
3109
3110                   min = (vr0.min != type_min_value
3111                          ? int_const_binop (PLUS_EXPR, type_min_value,
3112                                             integer_one_node)
3113                          : type_min_value);
3114                 }
3115               else
3116                 {
3117                   if (overflow_infinity_range_p (&vr0))
3118                     min = negative_overflow_infinity (type);
3119                   else
3120                     min = TYPE_MIN_VALUE (type);
3121                 }
3122             }
3123           else
3124             {
3125               /* All else has failed, so create the range [0, INF], even for
3126                  flag_wrapv since TYPE_MIN_VALUE is in the original
3127                  anti-range.  */
3128               vr0.type = VR_RANGE;
3129               min = build_int_cst (type, 0);
3130               if (needs_overflow_infinity (type))
3131                 {
3132                   if (supports_overflow_infinity (type))
3133                     max = positive_overflow_infinity (type);
3134                   else
3135                     {
3136                       set_value_range_to_varying (vr);
3137                       return;
3138                     }
3139                 }
3140               else
3141                 max = TYPE_MAX_VALUE (type);
3142             }
3143         }
3144
3145       /* If the range contains zero then we know that the minimum value in the
3146          range will be zero.  */
3147       else if (range_includes_zero_p (&vr0))
3148         {
3149           if (cmp == 1)
3150             max = min;
3151           min = build_int_cst (type, 0);
3152         }
3153       else
3154         {
3155           /* If the range was reversed, swap MIN and MAX.  */
3156           if (cmp == 1)
3157             {
3158               tree t = min;
3159               min = max;
3160               max = t;
3161             }
3162         }
3163
3164       cmp = compare_values (min, max);
3165       if (cmp == -2 || cmp == 1)
3166         {
3167           /* If the new range has its limits swapped around (MIN > MAX),
3168              then the operation caused one of them to wrap around, mark
3169              the new range VARYING.  */
3170           set_value_range_to_varying (vr);
3171         }
3172       else
3173         set_value_range (vr, vr0.type, min, max, NULL);
3174       return;
3175     }
3176   else if (code == BIT_NOT_EXPR)
3177     {
3178       /* ~X is simply -1 - X, so re-use existing code that also handles
3179          anti-ranges fine.  */
3180       value_range_t minusone = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3181       set_value_range_to_value (&minusone, build_int_cst (type, -1), NULL);
3182       extract_range_from_binary_expr_1 (vr, MINUS_EXPR,
3183                                         type, &minusone, &vr0);
3184       return;
3185     }
3186   else if (code == PAREN_EXPR)
3187     {
3188       copy_value_range (vr, &vr0);
3189       return;
3190     }
3191
3192   /* For unhandled operations fall back to varying.  */
3193   set_value_range_to_varying (vr);
3194   return;
3195 }
3196
3197
3198 /* Extract range information from a unary expression CODE OP0 based on
3199    the range of its operand with resulting type TYPE.
3200    The resulting range is stored in *VR.  */
3201
3202 static void
3203 extract_range_from_unary_expr (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3204                                tree type, tree op0)
3205 {
3206   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3207
3208   /* Get value ranges for the operand.  For constant operands, create
3209      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3210   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3211     vr0 = *(get_value_range (op0));
3212   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3213     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3214   else
3215     set_value_range_to_varying (&vr0);
3216
3217   extract_range_from_unary_expr_1 (vr, code, type, &vr0, TREE_TYPE (op0));
3218 }
3219
3220
3221 /* Extract range information from a conditional expression STMT based on
3222    the ranges of each of its operands and the expression code.  */
3223
3224 static void
3225 extract_range_from_cond_expr (value_range_t *vr, gimple stmt)
3226 {
3227   tree op0, op1;
3228   value_range_t vr0 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3229   value_range_t vr1 = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3230
3231   /* Get value ranges for each operand.  For constant operands, create
3232      a new value range with the operand to simplify processing.  */
3233   op0 = gimple_assign_rhs2 (stmt);
3234   if (TREE_CODE (op0) == SSA_NAME)
3235     vr0 = *(get_value_range (op0));
3236   else if (is_gimple_min_invariant (op0))
3237     set_value_range_to_value (&vr0, op0, NULL);
3238   else
3239     set_value_range_to_varying (&vr0);
3240
3241   op1 = gimple_assign_rhs3 (stmt);
3242   if (TREE_CODE (op1) == SSA_NAME)
3243     vr1 = *(get_value_range (op1));
3244   else if (is_gimple_min_invariant (op1))
3245     set_value_range_to_value (&vr1, op1, NULL);
3246   else
3247     set_value_range_to_varying (&vr1);
3248
3249   /* The resulting value range is the union of the operand ranges */
3250   vrp_meet (&vr0, &vr1);
3251   copy_value_range (vr, &vr0);
3252 }
3253
3254
3255 /* Extract range information from a comparison expression EXPR based
3256    on the range of its operand and the expression code.  */
3257
3258 static void
3259 extract_range_from_comparison (value_range_t *vr, enum tree_code code,
3260                                tree type, tree op0, tree op1)
3261 {
3262   bool sop = false;
3263   tree val;
3264
3265   val = vrp_evaluate_conditional_warnv_with_ops (code, op0, op1, false, &sop,
3266                                                  NULL);
3267
3268   /* A disadvantage of using a special infinity as an overflow
3269      representation is that we lose the ability to record overflow
3270      when we don't have an infinity.  So we have to ignore a result
3271      which relies on overflow.  */
3272
3273   if (val && !is_overflow_infinity (val) && !sop)
3274     {
3275       /* Since this expression was found on the RHS of an assignment,
3276          its type may be different from _Bool.  Convert VAL to EXPR's
3277          type.  */
3278       val = fold_convert (type, val);
3279       if (is_gimple_min_invariant (val))
3280         set_value_range_to_value (vr, val, vr->equiv);
3281       else
3282         set_value_range (vr, VR_RANGE, val, val, vr->equiv);
3283     }
3284   else
3285     /* The result of a comparison is always true or false.  */
3286     set_value_range_to_truthvalue (vr, type);
3287 }
3288
3289 /* Try to derive a nonnegative or nonzero range out of STMT relying
3290    primarily on generic routines in fold in conjunction with range data.
3291    Store the result in *VR */
3292
3293 static void
3294 extract_range_basic (value_range_t *vr, gimple stmt)
3295 {
3296   bool sop = false;
3297   tree type = gimple_expr_type (stmt);
3298
3299   if (INTEGRAL_TYPE_P (type)
3300       && gimple_stmt_nonnegative_warnv_p (stmt, &sop))
3301     set_value_range_to_nonnegative (vr, type,
3302                                     sop || stmt_overflow_infinity (stmt));
3303   else if (vrp_stmt_computes_nonzero (stmt, &sop)
3304            && !sop)
3305     set_value_range_to_nonnull (vr, type);
3306   else
3307     set_value_range_to_varying (vr);
3308 }
3309
3310
3311 /* Try to compute a useful range out of assignment STMT and store it
3312    in *VR.  */
3313
3314 static void
3315 extract_range_from_assignment (value_range_t *vr, gimple stmt)
3316 {
3317   enum tree_code code = gimple_assign_rhs_code (stmt);
3318
3319   if (code == ASSERT_EXPR)
3320     extract_range_from_assert (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3321   else if (code == SSA_NAME)
3322     extract_range_from_ssa_name (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt));
3323   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_binary)
3324     extract_range_from_binary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3325                                     gimple_expr_type (stmt),
3326                                     gimple_assign_rhs1 (stmt),
3327                                     gimple_assign_rhs2 (stmt));
3328   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_unary)
3329     extract_range_from_unary_expr (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3330                                    gimple_expr_type (stmt),
3331                                    gimple_assign_rhs1 (stmt));
3332   else if (code == COND_EXPR)
3333     extract_range_from_cond_expr (vr, stmt);
3334   else if (TREE_CODE_CLASS (code) == tcc_comparison)
3335     extract_range_from_comparison (vr, gimple_assign_rhs_code (stmt),
3336                                    gimple_expr_type (stmt),
3337                                    gimple_assign_rhs1 (stmt),
3338                                    gimple_assign_rhs2 (stmt));
3339   else if (get_gimple_rhs_class (code) == GIMPLE_SINGLE_RHS
3340            && is_gimple_min_invariant (gimple_assign_rhs1 (stmt)))
3341     set_value_range_to_value (vr, gimple_assign_rhs1 (stmt), NULL);
3342   else
3343     set_value_range_to_varying (vr);
3344
3345   if (vr->type == VR_VARYING)
3346     extract_range_basic (vr, stmt);
3347 }
3348
3349 /* Given a range VR, a LOOP and a variable VAR, determine whether it
3350    would be profitable to adjust VR using scalar evolution information
3351    for VAR.  If so, update VR with the new limits.  */
3352
3353 static void
3354 adjust_range_with_scev (value_range_t *vr, struct loop *loop,
3355                         gimple stmt, tree var)
3356 {
3357   tree init, step, chrec, tmin, tmax, min, max, type, tem;
3358   enum ev_direction dir;
3359
3360   /* TODO.  Don't adjust anti-ranges.  An anti-range may provide
3361      better opportunities than a regular range, but I'm not sure.  */
3362   if (vr->type == VR_ANTI_RANGE)
3363     return;
3364
3365   chrec = instantiate_parameters (loop, analyze_scalar_evolution (loop, var));
3366
3367   /* Like in PR19590, scev can return a constant function.  */
3368   if (is_gimple_min_invariant (chrec))
3369     {
3370       set_value_range_to_value (vr, chrec, vr->equiv);
3371       return;
3372     }
3373
3374   if (TREE_CODE (chrec) != POLYNOMIAL_CHREC)
3375     return;
3376
3377   init = initial_condition_in_loop_num (chrec, loop->num);
3378   tem = op_with_constant_singleton_value_range (init);
3379   if (tem)
3380     init = tem;
3381   step = evolution_part_in_loop_num (chrec, loop->num);
3382   tem = op_with_constant_singleton_value_range (step);
3383   if (tem)
3384     step = tem;
3385
3386   /* If STEP is symbolic, we can't know whether INIT will be the
3387      minimum or maximum value in the range.  Also, unless INIT is
3388      a simple expression, compare_values and possibly other functions
3389      in tree-vrp won't be able to handle it.  */
3390   if (step == NULL_TREE
3391       || !is_gimple_min_invariant (step)
3392       || !valid_value_p (init))
3393     return;
3394
3395   dir = scev_direction (chrec);
3396   if (/* Do not adjust ranges if we do not know whether the iv increases
3397          or decreases,  ... */
3398       dir == EV_DIR_UNKNOWN
3399       /* ... or if it may wrap.  */
3400       || scev_probably_wraps_p (init, step, stmt, get_chrec_loop (chrec),
3401                                 true))
3402     return;
3403
3404   /* We use TYPE_MIN_VALUE and TYPE_MAX_VALUE here instead of
3405      negative_overflow_infinity and positive_overflow_infinity,
3406      because we have concluded that the loop probably does not
3407      wrap.  */
3408
3409   type = TREE_TYPE (var);
3410   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MIN_VALUE (type))
3411     tmin = lower_bound_in_type (type, type);
3412   else
3413     tmin = TYPE_MIN_VALUE (type);
3414   if (POINTER_TYPE_P (type) || !TYPE_MAX_VALUE (type))
3415     tmax = upper_bound_in_type (type, type);
3416   else
3417     tmax = TYPE_MAX_VALUE (type);
3418
3419   /* Try to use estimated number of iterations for the loop to constrain the
3420      final value in the evolution.  */
3421   if (TREE_CODE (step) == INTEGER_CST
3422       && is_gimple_val (init)
3423       && (TREE_CODE (init) != SSA_NAME
3424           || get_value_range (init)->type == VR_RANGE))
3425     {
3426       double_int nit;
3427
3428       if (estimated_loop_iterations (loop, true, &nit))
3429         {
3430           value_range_t maxvr = { VR_UNDEFINED, NULL_TREE, NULL_TREE, NULL };
3431           double_int dtmp;
3432           bool unsigned_p = TYPE_UNSIGNED (TREE_TYPE (step));
3433           int overflow = 0;
3434
3435           dtmp = double_int_mul_with_sign (tree_to_double_int (step), nit,
3436                                            unsigned_p, &overflow);
3437           /* If the multiplication overflowed we can't do a meaningful
3438              adjustment.  Likewise if the result doesn't fit in the type
3439              of the induction variable.  For a signed type we have to
3440              check whether the result has the expected signedness which
3441              is that of the step as number of iterations is unsigned.  */
3442           if (!overflow
3443               && double_int_fits_to_tree_p (TREE_TYPE (init), dtmp)
3444               && (unsigned_p
3445                   || ((dtmp.high ^ TREE_INT_CST_HIGH (step)) >= 0)))
3446             {
3447               tem = double_int_to_tree (TREE_TYPE (init), dtmp);
3448               extract_range_from_binary_expr (&maxvr, PLUS_EXPR,
3449                                               TREE_TYPE (init), init, tem);
3450               /* Likewise if the addition did.  */
3451               if (maxvr.type == VR_RANGE)
3452                 {
3453                   tmin = maxvr.min;
3454                   tmax = maxvr.max;
3455                 }
3456             }