OSDN Git Service

2003-01-30 Ralf Corsepius <corsepiu@faw.uni-ulm.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / cppexp.c
index 2d2ce48..202b2d0 100644 (file)
@@ -20,36 +20,56 @@ Boston, MA 02111-1307, USA.  */
 
 #include "config.h"
 #include "system.h"
+#include "coretypes.h"
+#include "tm.h"
 #include "cpplib.h"
 #include "cpphash.h"
 
-/* Yield nonzero if adding two numbers with A's and B's signs can yield a
-   number with SUM's sign, where A, B, and SUM are all C integers.  */
-#define possible_sum_sign(a, b, sum) ((((a) ^ (b)) | ~ ((a) ^ (sum))) < 0)
-
-static void integer_overflow PARAMS ((cpp_reader *));
-static HOST_WIDEST_INT left_shift PARAMS ((cpp_reader *, HOST_WIDEST_INT,
-                                          unsigned int,
-                                          unsigned HOST_WIDEST_INT));
-static HOST_WIDEST_INT right_shift PARAMS ((cpp_reader *, HOST_WIDEST_INT,
-                                           unsigned int,
-                                           unsigned HOST_WIDEST_INT));
-static struct op parse_number PARAMS ((cpp_reader *, const cpp_token *));
-static struct op parse_defined PARAMS ((cpp_reader *));
-static struct op eval_token PARAMS ((cpp_reader *, const cpp_token *));
-static struct op *reduce PARAMS ((cpp_reader *, struct op *, enum cpp_ttype));
+#define PART_PRECISION (sizeof (cpp_num_part) * CHAR_BIT)
+#define HALF_MASK (~(cpp_num_part) 0 >> (PART_PRECISION / 2))
+#define LOW_PART(num_part) (num_part & HALF_MASK)
+#define HIGH_PART(num_part) (num_part >> (PART_PRECISION / 2))
 
 struct op
 {
+  const cpp_token *token;      /* The token forming op (for diagnostics).  */
+  cpp_num value;               /* The value logically "right" of op.  */
   enum cpp_ttype op;
-  uchar unsignedp;    /* True if value should be treated as unsigned.  */
-  HOST_WIDEST_INT value; /* The value logically "right" of op.  */
 };
 
-/* Token type abuse.  There is no "error" token, but we can't get
-   comments in #if, so we can abuse that token type.  Similarly,
-   create unary plus and minus operators.  */
-#define CPP_ERROR CPP_COMMENT
+/* Some simple utility routines on double integers.  */
+#define num_zerop(num) ((num.low | num.high) == 0)
+#define num_eq(num1, num2) (num1.low == num2.low && num1.high == num2.high)
+static bool num_positive PARAMS ((cpp_num, size_t));
+static bool num_greater_eq PARAMS ((cpp_num, cpp_num, size_t));
+static cpp_num num_trim PARAMS ((cpp_num, size_t));
+static cpp_num num_part_mul PARAMS ((cpp_num_part, cpp_num_part));
+
+static cpp_num num_unary_op PARAMS ((cpp_reader *, cpp_num, enum cpp_ttype));
+static cpp_num num_binary_op PARAMS ((cpp_reader *, cpp_num, cpp_num,
+                                     enum cpp_ttype));
+static cpp_num num_negate PARAMS ((cpp_num, size_t));
+static cpp_num num_bitwise_op PARAMS ((cpp_reader *, cpp_num, cpp_num,
+                                      enum cpp_ttype));
+static cpp_num num_inequality_op PARAMS ((cpp_reader *, cpp_num, cpp_num,
+                                         enum cpp_ttype));
+static cpp_num num_equality_op PARAMS ((cpp_reader *, cpp_num, cpp_num,
+                                       enum cpp_ttype));
+static cpp_num num_mul PARAMS ((cpp_reader *, cpp_num, cpp_num));
+static cpp_num num_div_op PARAMS ((cpp_reader *, cpp_num, cpp_num,
+                                  enum cpp_ttype));
+static cpp_num num_lshift PARAMS ((cpp_num, size_t, size_t));
+static cpp_num num_rshift PARAMS ((cpp_num, size_t, size_t));
+
+static cpp_num append_digit PARAMS ((cpp_num, int, int, size_t));
+static cpp_num parse_defined PARAMS ((cpp_reader *));
+static cpp_num eval_token PARAMS ((cpp_reader *, const cpp_token *));
+static struct op *reduce PARAMS ((cpp_reader *, struct op *, enum cpp_ttype));
+static unsigned int interpret_float_suffix PARAMS ((const uchar *, size_t));
+static unsigned int interpret_int_suffix PARAMS ((const uchar *, size_t));
+static void check_promotion PARAMS ((cpp_reader *, const struct op *));
+
+/* Token type abuse to create unary plus and minus operators.  */
 #define CPP_UPLUS (CPP_LAST_CPP_OP + 1)
 #define CPP_UMINUS (CPP_LAST_CPP_OP + 2)
 
@@ -60,161 +80,390 @@ struct op
 #define SYNTAX_ERROR2(msgid, arg) \
   do { cpp_error (pfile, DL_ERROR, msgid, arg); goto syntax_error; } while(0)
 
-struct suffix
+/* Subroutine of cpp_classify_number.  S points to a float suffix of
+   length LEN, possibly zero.  Returns 0 for an invalid suffix, or a
+   flag vector describing the suffix.  */
+static unsigned int
+interpret_float_suffix (s, len)
+     const uchar *s;
+     size_t len;
 {
-  const unsigned char s[4];
-  const unsigned char u;
-  const unsigned char l;
-};
+  size_t f = 0, l = 0, i = 0;
 
-static const struct suffix vsuf_1[] = {
-  { "u", 1, 0 }, { "U", 1, 0 },
-  { "l", 0, 1 }, { "L", 0, 1 }
-};
+  while (len--)
+    switch (s[len])
+      {
+      case 'f': case 'F': f++; break;
+      case 'l': case 'L': l++; break;
+      case 'i': case 'I':
+      case 'j': case 'J': i++; break;
+      default:
+       return 0;
+      }
 
-static const struct suffix vsuf_2[] = {
-  { "ul", 1, 1 }, { "UL", 1, 1 }, { "uL", 1, 1 }, { "Ul", 1, 1 },
-  { "lu", 1, 1 }, { "LU", 1, 1 }, { "Lu", 1, 1 }, { "lU", 1, 1 },
-  { "ll", 0, 2 }, { "LL", 0, 2 }
-};
+  if (f + l > 1 || i > 1)
+    return 0;
 
-static const struct suffix vsuf_3[] = {
-  { "ull", 1, 2 }, { "ULL", 1, 2 }, { "uLL", 1, 2 }, { "Ull", 1, 2 },
-  { "llu", 1, 2 }, { "LLU", 1, 2 }, { "LLu", 1, 2 }, { "llU", 1, 2 }
-};
+  return ((i ? CPP_N_IMAGINARY : 0)
+         | (f ? CPP_N_SMALL :
+            l ? CPP_N_LARGE : CPP_N_MEDIUM));
+}
 
-/* Parse and convert what is presumably an integer in TOK.  Accepts
-   decimal, hex, or octal with or without size suffixes.  Returned op
-   is CPP_ERROR on error, otherwise it is a CPP_NUMBER.  */
-static struct op
-parse_number (pfile, tok)
+/* Subroutine of cpp_classify_number.  S points to an integer suffix
+   of length LEN, possibly zero. Returns 0 for an invalid suffix, or a
+   flag vector describing the suffix.  */
+static unsigned int
+interpret_int_suffix (s, len)
+     const uchar *s;
+     size_t len;
+{
+  size_t u, l, i;
+
+  u = l = i = 0;
+
+  while (len--)
+    switch (s[len])
+      {
+      case 'u': case 'U':      u++; break;
+      case 'i': case 'I':
+      case 'j': case 'J':      i++; break;
+      case 'l': case 'L':      l++;
+       /* If there are two Ls, they must be adjacent and the same case.  */
+       if (l == 2 && s[len] != s[len + 1])
+         return 0;
+       break;
+      default:
+       return 0;
+      }
+
+  if (l > 2 || u > 1 || i > 1)
+    return 0;
+
+  return ((i ? CPP_N_IMAGINARY : 0)
+         | (u ? CPP_N_UNSIGNED : 0)
+         | ((l == 0) ? CPP_N_SMALL
+            : (l == 1) ? CPP_N_MEDIUM : CPP_N_LARGE));
+}
+
+/* Categorize numeric constants according to their field (integer,
+   floating point, or invalid), radix (decimal, octal, hexadecimal),
+   and type suffixes.  */
+unsigned int
+cpp_classify_number (pfile, token)
      cpp_reader *pfile;
-     const cpp_token *tok;
+     const cpp_token *token;
 {
-  struct op op;
-  const uchar *start = tok->val.str.text;
-  const uchar *end = start + tok->val.str.len;
-  const uchar *p = start;
-  int c = 0, i, nsuff;
-  unsigned HOST_WIDEST_INT n = 0, nd, MAX_over_base;
-  int base = 10;
-  int overflow = 0;
-  int digit, largest_digit = 0;
-  const struct suffix *sufftab;
+  const uchar *str = token->val.str.text;
+  const uchar *limit;
+  unsigned int max_digit, result, radix;
+  enum {NOT_FLOAT = 0, AFTER_POINT, AFTER_EXPON} float_flag;
+
+  /* If the lexer has done its job, length one can only be a single
+     digit.  Fast-path this very common case.  */
+  if (token->val.str.len == 1)
+    return CPP_N_INTEGER | CPP_N_SMALL | CPP_N_DECIMAL;
+
+  limit = str + token->val.str.len;
+  float_flag = NOT_FLOAT;
+  max_digit = 0;
+  radix = 10;
+
+  /* First, interpret the radix.  */
+  if (*str == '0')
+    {
+      radix = 8;
+      str++;
 
-  op.unsignedp = 0;
+      /* Require at least one hex digit to classify it as hex.  */
+      if ((*str == 'x' || *str == 'X') && ISXDIGIT (str[1]))
+       {
+         radix = 16;
+         str++;
+       }
+    }
 
-  if (p[0] == '0')
+  /* Now scan for a well-formed integer or float.  */
+  for (;;)
     {
-      if (end - start >= 3 && (p[1] == 'x' || p[1] == 'X'))
+      unsigned int c = *str++;
+
+      if (ISDIGIT (c) || (ISXDIGIT (c) && radix == 16))
        {
-         p += 2;
-         base = 16;
+         c = hex_value (c);
+         if (c > max_digit)
+           max_digit = c;
+       }
+      else if (c == '.')
+       {
+         if (float_flag == NOT_FLOAT)
+           float_flag = AFTER_POINT;
+         else
+           SYNTAX_ERROR ("too many decimal points in number");
+       }
+      else if ((radix <= 10 && (c == 'e' || c == 'E'))
+              || (radix == 16 && (c == 'p' || c == 'P')))
+       {
+         float_flag = AFTER_EXPON;
+         break;
        }
       else
        {
-         p += 1;
-         base = 8;
+         /* Start of suffix.  */
+         str--;
+         break;
        }
     }
 
-  /* Some buggy compilers (e.g. MPW C) seem to need both casts.  */
-  MAX_over_base = (((unsigned HOST_WIDEST_INT) -1)
-                  / ((unsigned HOST_WIDEST_INT) base));
+  if (float_flag != NOT_FLOAT && radix == 8)
+    radix = 10;
+
+  if (max_digit >= radix)
+    SYNTAX_ERROR2 ("invalid digit \"%c\" in octal constant", '0' + max_digit);
 
-  for(; p < end; p++)
+  if (float_flag != NOT_FLOAT)
     {
-      c = *p;
+      if (radix == 16 && CPP_PEDANTIC (pfile) && !CPP_OPTION (pfile, c99))
+       cpp_error (pfile, DL_PEDWARN,
+                  "use of C99 hexadecimal floating constant");
 
-      if (ISDIGIT (c)
-         || (base == 16 && ISXDIGIT (c)))
-       digit = hex_value (c);
-      else
-       break;
+      if (float_flag == AFTER_EXPON)
+       {
+         if (*str == '+' || *str == '-')
+           str++;
 
-      if (largest_digit < digit)
-       largest_digit = digit;
-      nd = n * base + digit;
-      overflow |= MAX_over_base < n || nd < n;
-      n = nd;
-    }
+         /* Exponent is decimal, even if string is a hex float.  */
+         if (!ISDIGIT (*str))
+           SYNTAX_ERROR ("exponent has no digits");
+
+         do
+           str++;
+         while (ISDIGIT (*str));
+       }
+      else if (radix == 16)
+       SYNTAX_ERROR ("hexadecimal floating constants require an exponent");
+
+      result = interpret_float_suffix (str, limit - str);
+      if (result == 0)
+       {
+         cpp_error (pfile, DL_ERROR,
+                    "invalid suffix \"%.*s\" on floating constant",
+                    (int) (limit - str), str);
+         return CPP_N_INVALID;
+       }
+
+      /* Traditional C didn't accept any floating suffixes.  */
+      if (limit != str
+         && CPP_WTRADITIONAL (pfile)
+         && ! cpp_sys_macro_p (pfile))
+       cpp_error (pfile, DL_WARNING,
+                  "traditional C rejects the \"%.*s\" suffix",
+                  (int) (limit - str), str);
 
-  if (p < end)
+      result |= CPP_N_FLOATING;
+    }
+  else
     {
-      /* Check for a floating point constant.  Note that float constants
-        with an exponent or suffix but no decimal point are technically
-        invalid (C99 6.4.4.2) but accepted elsewhere.  */
-      if ((c == '.' || c == 'F' || c == 'f')
-         || (base == 10 && (c == 'E' || c == 'e')
-             && p+1 < end && (p[1] == '+' || p[1] == '-'))
-         || (base == 16 && (c == 'P' || c == 'p')
-             && p+1 < end && (p[1] == '+' || p[1] == '-')))
-       SYNTAX_ERROR ("floating point numbers are not valid in #if");
+      result = interpret_int_suffix (str, limit - str);
+      if (result == 0)
+       {
+         cpp_error (pfile, DL_ERROR,
+                    "invalid suffix \"%.*s\" on integer constant",
+                    (int) (limit - str), str);
+         return CPP_N_INVALID;
+       }
 
-      /* Determine the suffix. l means long, and u means unsigned.
-        See the suffix tables, above.  */
-      switch (end - p)
+      /* Traditional C only accepted the 'L' suffix.
+         Suppress warning about 'LL' with -Wno-long-long.  */
+      if (CPP_WTRADITIONAL (pfile) && ! cpp_sys_macro_p (pfile))
        {
-       case 1: sufftab = vsuf_1; nsuff = ARRAY_SIZE (vsuf_1); break;
-       case 2: sufftab = vsuf_2; nsuff = ARRAY_SIZE (vsuf_2); break;
-       case 3: sufftab = vsuf_3; nsuff = ARRAY_SIZE (vsuf_3); break;
-       default: goto invalid_suffix;
+         int u_or_i = (result & (CPP_N_UNSIGNED|CPP_N_IMAGINARY));
+         int large = (result & CPP_N_WIDTH) == CPP_N_LARGE;
+
+         if (u_or_i || (large && CPP_OPTION (pfile, warn_long_long)))
+           cpp_error (pfile, DL_WARNING,
+                      "traditional C rejects the \"%.*s\" suffix",
+                      (int) (limit - str), str);
        }
 
-      for (i = 0; i < nsuff; i++)
-       if (memcmp (p, sufftab[i].s, end - p) == 0)
-         break;
-      if (i == nsuff)
-       goto invalid_suffix;
-      op.unsignedp = sufftab[i].u;
+      if ((result & CPP_N_WIDTH) == CPP_N_LARGE
+         && ! CPP_OPTION (pfile, c99)
+         && CPP_OPTION (pfile, warn_long_long))
+       cpp_error (pfile, DL_PEDWARN, "use of C99 long long integer constant");
 
-      if (CPP_WTRADITIONAL (pfile)
-         && sufftab[i].u
-         && ! cpp_sys_macro_p (pfile))
-       cpp_error (pfile, DL_WARNING, "traditional C rejects the `U' suffix");
-      if (sufftab[i].l == 2 && CPP_OPTION (pfile, pedantic)
-         && ! CPP_OPTION (pfile, c99))
-       cpp_error (pfile, DL_PEDWARN,
-                  "too many 'l' suffixes in integer constant");
+      result |= CPP_N_INTEGER;
     }
 
-  if (base <= largest_digit)
-    cpp_error (pfile, DL_PEDWARN,
-              "integer constant contains digits beyond the radix");
+  if ((result & CPP_N_IMAGINARY) && CPP_PEDANTIC (pfile))
+    cpp_error (pfile, DL_PEDWARN, "imaginary constants are a GCC extension");
+
+  if (radix == 10)
+    result |= CPP_N_DECIMAL;
+  else if (radix == 16)
+    result |= CPP_N_HEX;
+  else
+    result |= CPP_N_OCTAL;
+
+  return result;
 
-  if (overflow)
-    cpp_error (pfile, DL_PEDWARN, "integer constant out of range");
+ syntax_error:
+  return CPP_N_INVALID;
+}
+
+/* cpp_interpret_integer converts an integer constant into a cpp_num,
+   of precision options->precision.
+
+   We do not provide any interface for decimal->float conversion,
+   because the preprocessor doesn't need it and the floating point
+   handling in GCC proper is too ugly to speak of.  */
+cpp_num
+cpp_interpret_integer (pfile, token, type)
+     cpp_reader *pfile;
+     const cpp_token *token;
+     unsigned int type;
+{
+  const uchar *p, *end;
+  cpp_num result;
 
-  /* If too big to be signed, consider it unsigned.  */
-  else if ((HOST_WIDEST_INT) n < 0 && ! op.unsignedp)
+  result.low = 0;
+  result.high = 0;
+  result.unsignedp = !!(type & CPP_N_UNSIGNED);
+  result.overflow = false;
+
+  p = token->val.str.text;
+  end = p + token->val.str.len;
+
+  /* Common case of a single digit.  */
+  if (token->val.str.len == 1)
+    result.low = p[0] - '0';
+  else
     {
-      if (base == 10)
-       cpp_error (pfile, DL_WARNING,
-                  "integer constant is so large that it is unsigned");
-      op.unsignedp = 1;
+      cpp_num_part max;
+      size_t precision = CPP_OPTION (pfile, precision);
+      unsigned int base = 10, c = 0;
+      bool overflow = false;
+
+      if ((type & CPP_N_RADIX) == CPP_N_OCTAL)
+       {
+         base = 8;
+         p++;
+       }
+      else if ((type & CPP_N_RADIX) == CPP_N_HEX)
+       {
+         base = 16;
+         p += 2;
+       }
+
+      /* We can add a digit to numbers strictly less than this without
+        needing the precision and slowness of double integers.  */
+      max = ~(cpp_num_part) 0;
+      if (precision < PART_PRECISION)
+       max >>= PART_PRECISION - precision;
+      max = (max - base + 1) / base + 1;
+
+      for (; p < end; p++)
+       {
+         c = *p;
+
+         if (ISDIGIT (c) || (base == 16 && ISXDIGIT (c)))
+           c = hex_value (c);
+         else
+           break;
+
+         /* Strict inequality for when max is set to zero.  */
+         if (result.low < max)
+           result.low = result.low * base + c;
+         else
+           {
+             result = append_digit (result, c, base, precision);
+             overflow |= result.overflow;
+             max = 0;
+           }
+       }
+
+      if (overflow)
+       cpp_error (pfile, DL_PEDWARN,
+                  "integer constant is too large for its type");
+      /* If too big to be signed, consider it unsigned.  Only warn for
+        decimal numbers.  Traditional numbers were always signed (but
+        we still honor an explicit U suffix); but we only have
+        traditional semantics in directives.  */
+      else if (!result.unsignedp
+              && !(CPP_OPTION (pfile, traditional)
+                   && pfile->state.in_directive)
+              && !num_positive (result, precision))
+       {
+         if (base == 10)
+           cpp_error (pfile, DL_WARNING,
+                      "integer constant is so large that it is unsigned");
+         result.unsignedp = true;
+       }
     }
 
-  op.value = n;
-  op.op = CPP_NUMBER;
-  return op;
+  return result;
+}
 
- invalid_suffix:
-  cpp_error (pfile, DL_ERROR, "invalid suffix '%.*s' on integer constant",
-            (int) (end - p), p);
- syntax_error:
-  op.op = CPP_ERROR;
-  return op;
+/* Append DIGIT to NUM, a number of PRECISION bits being read in base
+   BASE.  */
+static cpp_num
+append_digit (num, digit, base, precision)
+     cpp_num num;
+     int digit, base;
+     size_t precision;
+{
+  cpp_num result;
+  unsigned int shift = 3 + (base == 16);
+  bool overflow;
+  cpp_num_part add_high, add_low;
+
+  /* Multiply by 8 or 16.  Catching this overflow here means we don't
+     need to worry about add_high overflowing.  */
+  overflow = !!(num.high >> (PART_PRECISION - shift));
+  result.high = num.high << shift;
+  result.low = num.low << shift;
+  result.high |= num.low >> (PART_PRECISION - shift);
+
+  if (base == 10)
+    {
+      add_low = num.low << 1;
+      add_high = (num.high << 1) + (num.low >> (PART_PRECISION - 1));
+    }
+  else
+    add_high = add_low = 0;
+
+  if (add_low + digit < add_low)
+    add_high++;
+  add_low += digit;
+    
+  if (result.low + add_low < result.low)
+    add_high++;
+  if (result.high + add_high < result.high)
+    overflow = true;
+
+  result.low += add_low;
+  result.high += add_high;
+
+  /* The above code catches overflow of a cpp_num type.  This catches
+     overflow of the (possibly shorter) target precision.  */
+  num.low = result.low;
+  num.high = result.high;
+  result = num_trim (result, precision);
+  if (!num_eq (result, num))
+    overflow = true;
+
+  result.unsignedp = num.unsignedp;
+  result.overflow = overflow;
+  return result;
 }
 
 /* Handle meeting "defined" in a preprocessor expression.  */
-static struct op
+static cpp_num
 parse_defined (pfile)
      cpp_reader *pfile;
 {
+  cpp_num result;
   int paren = 0;
   cpp_hashnode *node = 0;
   const cpp_token *token;
-  struct op op;
   cpp_context *initial_context = pfile->context;
 
   /* Don't expand macros.  */
@@ -253,17 +502,13 @@ parse_defined (pfile)
        }
     }
 
-  if (!node)
-    op.op = CPP_ERROR;
-  else
+  if (node)
     {
       if (pfile->context != initial_context)
        cpp_error (pfile, DL_WARNING,
                   "this use of \"defined\" may not be portable");
 
-      op.value = node->type == NT_MACRO;
-      op.unsignedp = 0;
-      op.op = CPP_NUMBER;
+      _cpp_mark_macro_used (node);
 
       /* A possible controlling macro of the form #if !defined ().
         _cpp_parse_expr checks there was no other junk on the line.  */
@@ -271,39 +516,67 @@ parse_defined (pfile)
     }
 
   pfile->state.prevent_expansion--;
-  return op;
+
+  result.unsignedp = false;
+  result.high = 0;
+  result.overflow = false;
+  result.low = node && node->type == NT_MACRO;
+  return result;
 }
 
 /* Convert a token into a CPP_NUMBER (an interpreted preprocessing
    number or character constant, or the result of the "defined" or "#"
-   operators), or CPP_ERROR on error.  */
-static struct op
+   operators).  */
+static cpp_num
 eval_token (pfile, token)
      cpp_reader *pfile;
      const cpp_token *token;
 {
+  cpp_num result;
   unsigned int temp;
   int unsignedp = 0;
-  struct op op;
-
-  op.op = CPP_NUMBER;
 
   switch (token->type)
     {
     case CPP_NUMBER:
-      return parse_number (pfile, token);
+      temp = cpp_classify_number (pfile, token);
+      switch (temp & CPP_N_CATEGORY)
+       {
+       case CPP_N_FLOATING:
+         cpp_error (pfile, DL_ERROR,
+                    "floating constant in preprocessor expression");
+         break;
+       case CPP_N_INTEGER:
+         if (!(temp & CPP_N_IMAGINARY))
+           return cpp_interpret_integer (pfile, token, temp);
+         cpp_error (pfile, DL_ERROR,
+                    "imaginary number in preprocessor expression");
+         break;
+
+       case CPP_N_INVALID:
+         /* Error already issued.  */
+         break;
+       }
+      result.high = result.low = 0;
+      break;
 
     case CPP_WCHAR:
     case CPP_CHAR:
       {
-       cppchar_t result = cpp_interpret_charconst (pfile, token,
-                                                   &temp, &unsignedp);
-       op.value = result;
+       cppchar_t cc = cpp_interpret_charconst (pfile, token,
+                                               &temp, &unsignedp);
+
+       result.high = 0;
+       result.low = cc;
        /* Sign-extend the result if necessary.  */
-       if (!unsignedp && (cppchar_signed_t) result < 0
-           && sizeof (HOST_WIDEST_INT) > sizeof (cppchar_t))
-         op.value |= ~(((unsigned HOST_WIDEST_INT) 1 << BITS_PER_CPPCHAR_T)
-                       - 1);
+       if (!unsignedp && (cppchar_signed_t) cc < 0)
+         {
+           if (PART_PRECISION > BITS_PER_CPPCHAR_T)
+             result.low |= ~(~(cpp_num_part) 0
+                             >> (PART_PRECISION - BITS_PER_CPPCHAR_T));
+           result.high = ~(cpp_num_part) 0;
+           result = num_trim (result, CPP_OPTION (pfile, precision));
+         }
       }
       break;
 
@@ -314,7 +587,8 @@ eval_token (pfile, token)
               && (token->val.node == pfile->spec_nodes.n_true
                   || token->val.node == pfile->spec_nodes.n_false))
        {
-         op.value = (token->val.node == pfile->spec_nodes.n_true);
+         result.high = 0;
+         result.low = (token->val.node == pfile->spec_nodes.n_true);
 
          /* Warn about use of true or false in #if when pedantic
             and stdbool.h has not been included.  */
@@ -326,7 +600,8 @@ eval_token (pfile, token)
        }
       else
        {
-         op.value = 0;
+         result.high = 0;
+         result.low = 0;
          if (CPP_OPTION (pfile, warn_undef) && !pfile->state.skip_eval)
            cpp_error (pfile, DL_WARNING, "\"%s\" is not defined",
                       NODE_NAME (token->val.node));
@@ -334,66 +609,14 @@ eval_token (pfile, token)
       break;
 
     default: /* CPP_HASH */
-      if (_cpp_test_assertion (pfile, &temp))
-       op.op = CPP_ERROR;
-      op.value = temp;
+      _cpp_test_assertion (pfile, &temp);
+      result.high = 0;
+      result.low = temp;
     }
 
-  op.unsignedp = unsignedp;
-  return op;
-}
-
-/* Warn if appropriate on overflow.  */
-static void
-integer_overflow (pfile)
-     cpp_reader *pfile;
-{
-  if (CPP_PEDANTIC (pfile))
-    cpp_error (pfile, DL_PEDWARN,
-              "integer overflow in preprocessor expression");
-}
-
-/* Handle shifting A left by B bits.  UNSIGNEDP is non-zero if A is
-   unsigned.  */
-static HOST_WIDEST_INT
-left_shift (pfile, a, unsignedp, b)
-     cpp_reader *pfile;
-     HOST_WIDEST_INT a;
-     unsigned int unsignedp;
-     unsigned HOST_WIDEST_INT b;
-{
-  if (b >= HOST_BITS_PER_WIDEST_INT)
-    {
-      if (! unsignedp && a != 0)
-       integer_overflow (pfile);
-      return 0;
-    }
-  else if (unsignedp)
-    return (unsigned HOST_WIDEST_INT) a << b;
-  else
-    {
-      HOST_WIDEST_INT l = a << b;
-      if (l >> b != a)
-       integer_overflow (pfile);
-      return l;
-    }
-}
-
-/* Handle shifting A right by B bits.  UNSIGNEDP is non-zero if A is
-   unsigned.  */
-static HOST_WIDEST_INT
-right_shift (pfile, a, unsignedp, b)
-     cpp_reader *pfile ATTRIBUTE_UNUSED;
-     HOST_WIDEST_INT a;
-     unsigned int unsignedp;
-     unsigned HOST_WIDEST_INT b;
-{
-  if (b >= HOST_BITS_PER_WIDEST_INT)
-    return unsignedp ? 0 : a >> (HOST_BITS_PER_WIDEST_INT - 1);
-  else if (unsignedp)
-    return (unsigned HOST_WIDEST_INT) a >> b;
-  else
-    return a >> b;
+  result.unsignedp = !!unsignedp;
+  result.overflow = false;
+  return result;
 }
 \f
 /* Operator precedence and flags table.
@@ -410,7 +633,7 @@ already on the stack.
 The remaining cases are '(' and ')'.  We handle '(' by skipping the
 reduction phase completely.  ')' is given lower priority than
 everything else, including '(', effectively forcing a reduction of the
-parenthesised expression.  If there is a matching '(', the routine
+parenthesized expression.  If there is a matching '(', the routine
 reduce() exits immediately.  If the normal exit route sees a ')', then
 there cannot have been a matching '(' and an error message is output.
 
@@ -418,9 +641,11 @@ The parser assumes all shifted operators require a left operand unless
 the flag NO_L_OPERAND is set.  These semantics are automatic; any
 extra semantics need to be handled with operator-specific code.  */
 
-/* Flags.  */
+/* Flags.  If CHECK_PROMOTION, we warn if the effective sign of an
+   operand changes because of integer promotions.  */
 #define NO_L_OPERAND   (1 << 0)
 #define LEFT_ASSOC     (1 << 1)
+#define CHECK_PROMOTION        (1 << 2)
 
 /* Operator to priority map.  Must be in the same order as the first
    N entries of enum cpp_ttype.  */
@@ -430,66 +655,41 @@ static const struct operator
   uchar flags;
 } optab[] =
 {
-  /* EQ */             {0, 0},         /* Shouldn't happen.  */
+  /* EQ */             {0, 0}, /* Shouldn't happen.  */
   /* NOT */            {16, NO_L_OPERAND},
-  /* GREATER */                {12, LEFT_ASSOC},
-  /* LESS */           {12, LEFT_ASSOC},
-  /* PLUS */           {14, LEFT_ASSOC},
-  /* MINUS */          {14, LEFT_ASSOC},
-  /* MULT */           {15, LEFT_ASSOC},
-  /* DIV */            {15, LEFT_ASSOC},
-  /* MOD */            {15, LEFT_ASSOC},
-  /* AND */            {9, LEFT_ASSOC},
-  /* OR */             {7, LEFT_ASSOC},
-  /* XOR */            {8, LEFT_ASSOC},
+  /* GREATER */                {12, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
+  /* LESS */           {12, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
+  /* PLUS */           {14, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
+  /* MINUS */          {14, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
+  /* MULT */           {15, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
+  /* DIV */            {15, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
+  /* MOD */            {15, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
+  /* AND */            {9, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
+  /* OR */             {7, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
+  /* XOR */            {8, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
   /* RSHIFT */         {13, LEFT_ASSOC},
   /* LSHIFT */         {13, LEFT_ASSOC},
-  /* MIN */            {10, LEFT_ASSOC},       /* C++ specific */
-  /* MAX */            {10, LEFT_ASSOC},       /* extensions */
+
+  /* MIN */            {10, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
+  /* MAX */            {10, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
 
   /* COMPL */          {16, NO_L_OPERAND},
   /* AND_AND */                {6, LEFT_ASSOC},
   /* OR_OR */          {5, LEFT_ASSOC},
   /* QUERY */          {3, 0},
-  /* COLON */          {4, LEFT_ASSOC},
+  /* COLON */          {4, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
   /* COMMA */          {2, LEFT_ASSOC},
   /* OPEN_PAREN */     {1, NO_L_OPERAND},
   /* CLOSE_PAREN */    {0, 0},
   /* EOF */            {0, 0},
   /* EQ_EQ */          {11, LEFT_ASSOC},
   /* NOT_EQ */         {11, LEFT_ASSOC},
-  /* GREATER_EQ */     {12, LEFT_ASSOC},
-  /* LESS_EQ */                {12, LEFT_ASSOC},
+  /* GREATER_EQ */     {12, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
+  /* LESS_EQ */                {12, LEFT_ASSOC | CHECK_PROMOTION},
   /* UPLUS */          {16, NO_L_OPERAND},
   /* UMINUS */         {16, NO_L_OPERAND}
 };
 
-#define COMPARE(OP) \
-  top->unsignedp = 0; \
-  top->value = (unsigned1 | unsigned2) \
-  ? (unsigned HOST_WIDEST_INT) v1 OP (unsigned HOST_WIDEST_INT) v2 \
-  : (v1 OP v2)
-#define EQUALITY(OP) \
-  top->value = v1 OP v2; \
-  top->unsignedp = 0;
-#define BITWISE(OP) \
-  top->value = v1 OP v2; \
-  top->unsignedp = unsigned1 | unsigned2;
-#define MINMAX(OP) \
-  top->value = (v1 OP v2) ? v1 : v2; \
-  top->unsignedp = unsigned1 | unsigned2;
-#define UNARY(OP) \
-  top->value = OP v2; \
-  top->unsignedp = unsigned2;
-#define SHIFT(PSH, MSH) \
-  if (pfile->state.skip_eval)  \
-    break;             \
-  top->unsignedp = unsigned1; \
-  if (v2 < 0 && ! unsigned2)  \
-    top->value = MSH (pfile, v1, unsigned1, -v2); \
-  else \
-    top->value = PSH (pfile, v1, unsigned1, v2);
-
 /* Parse and evaluate a C expression, reading from PFILE.
    Returns the truth value of the expression.
 
@@ -506,7 +706,6 @@ _cpp_parse_expr (pfile)
      cpp_reader *pfile;
 {
   struct op *top = pfile->op_stack;
-  const cpp_token *token = NULL, *prev_token;
   unsigned int lex_count;
   bool saw_leading_not, want_value = true;
 
@@ -524,10 +723,9 @@ _cpp_parse_expr (pfile)
     {
       struct op op;
 
-      prev_token = token;
-      token = cpp_get_token (pfile);
       lex_count++;
-      op.op = token->type;
+      op.token = cpp_get_token (pfile);
+      op.op = op.token->type;
 
       switch (op.op)
        {
@@ -539,13 +737,9 @@ _cpp_parse_expr (pfile)
        case CPP_HASH:
          if (!want_value)
            SYNTAX_ERROR2 ("missing binary operator before token \"%s\"",
-                          cpp_token_as_text (pfile, token));
+                          cpp_token_as_text (pfile, op.token));
          want_value = false;
-         op = eval_token (pfile, token);
-         if (op.op == CPP_ERROR)
-           goto syntax_error;
-         top->value = op.value;
-         top->unsignedp = op.unsignedp;
+         top->value = eval_token (pfile, op.token);
          continue;
 
        case CPP_NOT:
@@ -560,15 +754,16 @@ _cpp_parse_expr (pfile)
            op.op = CPP_UMINUS;
          break;
        case CPP_OTHER:
-         if (ISGRAPH (token->val.c))
-           SYNTAX_ERROR2 ("invalid character '%c' in #if", token->val.c);
+         if (ISGRAPH (op.token->val.c))
+           SYNTAX_ERROR2 ("invalid character '%c' in #if", op.token->val.c);
          else
-           SYNTAX_ERROR2 ("invalid character '\\%03o' in #if", token->val.c);
+           SYNTAX_ERROR2 ("invalid character '\\%03o' in #if",
+                          op.token->val.c);
 
        default:
          if ((int) op.op <= (int) CPP_EQ || (int) op.op >= (int) CPP_PLUS_EQ)
-           SYNTAX_ERROR2 ("token \"%s\" is not valid in #if expressions",
-                          cpp_token_as_text (pfile, token));
+           SYNTAX_ERROR2 ("token \"%s\" is not valid in preprocessor expressions",
+                          cpp_token_as_text (pfile, op.token));
          break;
        }
 
@@ -577,11 +772,11 @@ _cpp_parse_expr (pfile)
        {
          if (!want_value)
            SYNTAX_ERROR2 ("missing binary operator before token \"%s\"",
-                          cpp_token_as_text (pfile, token));
+                          cpp_token_as_text (pfile, op.token));
        }
       else if (want_value)
        {
-         /* Ordering here is subtle and intended to favour the
+         /* Ordering here is subtle and intended to favor the
             missing parenthesis diagnostics over alternatives.  */
          if (op.op == CPP_CLOSE_PAREN)
            {
@@ -592,7 +787,7 @@ _cpp_parse_expr (pfile)
            SYNTAX_ERROR ("#if with no expression");
          if (top->op != CPP_EOF && top->op != CPP_OPEN_PAREN)
            SYNTAX_ERROR2 ("operator '%s' has no right operand",
-                          cpp_token_as_text (pfile, prev_token));
+                          cpp_token_as_text (pfile, top->token));
        }
 
       top = reduce (pfile, top, op.op);
@@ -607,18 +802,18 @@ _cpp_parse_expr (pfile)
        case CPP_CLOSE_PAREN:
          continue;
        case CPP_OR_OR:
-         if (top->value)
+         if (!num_zerop (top->value))
            pfile->state.skip_eval++;
          break;
        case CPP_AND_AND:
        case CPP_QUERY:
-         if (!top->value)
+         if (num_zerop (top->value))
            pfile->state.skip_eval++;
          break;
        case CPP_COLON:
          if (top->op != CPP_QUERY)
            SYNTAX_ERROR (" ':' without preceding '?'");
-         if (top[-1].value) /* Was '?' condition true?  */
+         if (!num_zerop (top[-1].value)) /* Was '?' condition true?  */
            pfile->state.skip_eval++;
          else
            pfile->state.skip_eval--;
@@ -633,6 +828,7 @@ _cpp_parse_expr (pfile)
        top = _cpp_expand_op_stack (pfile);
 
       top->op = op.op;
+      top->token = op.token;
     }
 
   /* The controlling macro expression is only valid if we called lex 3
@@ -648,7 +844,7 @@ _cpp_parse_expr (pfile)
       return false;  /* Return false on syntax error.  */
     }
 
-  return top->value != 0;
+  return !num_zerop (top->value);
 }
 
 /* Reduce the operator / value stack if possible, in preparation for
@@ -662,6 +858,13 @@ reduce (pfile, top, op)
 {
   unsigned int prio;
 
+  if (top->op <= CPP_EQ || top->op > CPP_LAST_CPP_OP + 2)
+    {
+    bad_op:
+      cpp_error (pfile, DL_ICE, "impossible operator '%u'", top->op);
+      return 0;
+    }
+
   if (op == CPP_OPEN_PAREN)
     return top;
 
@@ -670,144 +873,118 @@ reduce (pfile, top, op)
   prio = optab[op].prio - ((optab[op].flags & LEFT_ASSOC) != 0);
   while (prio < optab[top->op].prio)
     {
-      HOST_WIDEST_INT v1, v2;
-      unsigned int unsigned1, unsigned2;
-
-      unsigned2 = top->unsignedp, v2 = top->value;
-      top--;
-      unsigned1 = top->unsignedp, v1 = top->value;
+      if (CPP_OPTION (pfile, warn_num_sign_change)
+         && optab[top->op].flags & CHECK_PROMOTION)
+       check_promotion (pfile, top);
 
-      /* Now set top->value = (top[1].op)(v1, v2); */
-      switch (top[1].op)
+      switch (top->op)
        {
-       default:
-         cpp_error (pfile, DL_ICE, "impossible operator '%u'", top[1].op);
-         return 0;
-
-       case CPP_NOT:    UNARY(!);      break;
-       case CPP_COMPL:  UNARY(~);      break;
-       case CPP_LESS:   COMPARE(<);    break;
-       case CPP_GREATER: COMPARE(>);   break;
-       case CPP_LESS_EQ: COMPARE(<=);  break;
-       case CPP_GREATER_EQ: COMPARE(>=); break;
-       case CPP_EQ_EQ:  EQUALITY(==);  break;
-       case CPP_NOT_EQ: EQUALITY(!=);  break;
-       case CPP_AND:    BITWISE(&);    break;
-       case CPP_XOR:    BITWISE(^);    break;
-       case CPP_OR:     BITWISE(|);    break;
-       case CPP_LSHIFT: SHIFT(left_shift, right_shift); break;
-       case CPP_RSHIFT: SHIFT(right_shift, left_shift); break;
-       case CPP_MIN:    MINMAX(<);     break;
-       case CPP_MAX:    MINMAX(>);     break;
-
        case CPP_UPLUS:
-         /* Can't use UNARY(+) because K+R C did not have unary
-            plus.  Can't use UNARY() because some compilers object
-            to the empty argument.  */
-         top->value = v2;
-         top->unsignedp = unsigned2;
-         if (CPP_WTRADITIONAL (pfile))
-           cpp_error (pfile, DL_WARNING,
-                      "traditional C rejects the unary plus operator");
-         break;
        case CPP_UMINUS:
-         UNARY(-);
-         if (!pfile->state.skip_eval && (top->value & v2) < 0 && !unsigned2)
-           integer_overflow (pfile);
+       case CPP_NOT:
+       case CPP_COMPL:
+         top[-1].value = num_unary_op (pfile, top->value, top->op);
          break;
 
        case CPP_PLUS:
-         top->value = v1 + v2;
-         top->unsignedp = unsigned1 | unsigned2;
-         if (! top->unsignedp && ! pfile->state.skip_eval
-             && ! possible_sum_sign (v1, v2, top->value))
-           integer_overflow (pfile);
-         break;
        case CPP_MINUS:
-         top->value = v1 - v2;
-         top->unsignedp = unsigned1 | unsigned2;
-         if (! top->unsignedp && ! pfile->state.skip_eval
-             && ! possible_sum_sign (top->value, v2, v1))
-           integer_overflow (pfile);
+       case CPP_RSHIFT:
+       case CPP_LSHIFT:
+       case CPP_MIN:
+       case CPP_MAX:
+       case CPP_COMMA:
+         top[-1].value = num_binary_op (pfile, top[-1].value,
+                                        top->value, top->op);
          break;
+
+       case CPP_GREATER:
+       case CPP_LESS:
+       case CPP_GREATER_EQ:
+       case CPP_LESS_EQ:
+         top[-1].value
+           = num_inequality_op (pfile, top[-1].value, top->value, top->op);
+         break;
+
+       case CPP_EQ_EQ:
+       case CPP_NOT_EQ:
+         top[-1].value
+           = num_equality_op (pfile, top[-1].value, top->value, top->op);
+         break;
+
+       case CPP_AND:
+       case CPP_OR:
+       case CPP_XOR:
+         top[-1].value
+           = num_bitwise_op (pfile, top[-1].value, top->value, top->op);
+         break;
+
        case CPP_MULT:
-         top->unsignedp = unsigned1 | unsigned2;
-         if (top->unsignedp)
-           top->value = (unsigned HOST_WIDEST_INT) v1 * v2;
-         else if (!pfile->state.skip_eval)
-           {
-             top->value = v1 * v2;
-             if (v1 && (top->value / v1 != v2
-                        || (top->value & v1 & v2) < 0))
-               integer_overflow (pfile);
-           }
+         top[-1].value = num_mul (pfile, top[-1].value, top->value);
          break;
+
        case CPP_DIV:
        case CPP_MOD:
-         if (pfile->state.skip_eval)
-           break;
-         if (v2 == 0)
-           {
-             cpp_error (pfile, DL_ERROR, "division by zero in #if");
-             return 0;
-           }
-         top->unsignedp = unsigned1 | unsigned2;
-         if (top[1].op == CPP_DIV)
-           {
-             if (top->unsignedp)
-               top->value = (unsigned HOST_WIDEST_INT) v1 / v2;
-             else
-               {
-                 top->value = v1 / v2;
-                 if ((top->value & v1 & v2) < 0)
-                   integer_overflow (pfile);
-               }
-           }
-         else
-           {
-             if (top->unsignedp)
-               top->value = (unsigned HOST_WIDEST_INT) v1 % v2;
-             else
-               top->value = v1 % v2;
-           }
+         top[-1].value = num_div_op (pfile, top[-1].value,
+                                     top->value, top->op);
          break;
 
        case CPP_OR_OR:
-         top->value = v1 || v2;
-         top->unsignedp = 0;
-         if (v1) pfile->state.skip_eval--;
-         break;
+         top--;
+         if (!num_zerop (top->value))
+           pfile->state.skip_eval--;
+         top->value.low = (!num_zerop (top->value)
+                           || !num_zerop (top[1].value));
+         top->value.high = 0;
+         top->value.unsignedp = false;
+         top->value.overflow = false;
+         continue;
+
        case CPP_AND_AND:
-         top->value = v1 && v2;
-         top->unsignedp = 0;
-         if (!v1) pfile->state.skip_eval--;
-         break;
-       case CPP_COMMA:
-         if (CPP_PEDANTIC (pfile))
-           cpp_error (pfile, DL_PEDWARN,
-                      "comma operator in operand of #if");
-         top->value = v2;
-         top->unsignedp = unsigned2;
-         break;
-       case CPP_QUERY:
-         cpp_error (pfile, DL_ERROR, "'?' without following ':'");
-         return 0;
-       case CPP_COLON:
          top--;
-         if (top->value) pfile->state.skip_eval--;
-         top->value = top->value ? v1 : v2;
-         top->unsignedp = unsigned1 | unsigned2;
-         break;
+         if (num_zerop (top->value))
+           pfile->state.skip_eval--;
+         top->value.low = (!num_zerop (top->value)
+                           && !num_zerop (top[1].value));
+         top->value.high = 0;
+         top->value.unsignedp = false;
+         top->value.overflow = false;
+         continue;
+
        case CPP_OPEN_PAREN:
          if (op != CPP_CLOSE_PAREN)
            {
              cpp_error (pfile, DL_ERROR, "missing ')' in expression");
              return 0;
            }
-         top->value = v2;
-         top->unsignedp = unsigned2;
+         top--;
+         top->value = top[1].value;
          return top;
+
+       case CPP_COLON:
+         top -= 2;
+         if (!num_zerop (top->value))
+           {
+             pfile->state.skip_eval--;
+             top->value = top[1].value;
+           }
+         else
+           top->value = top[2].value;
+         top->value.unsignedp = (top[1].value.unsignedp
+                                 || top[2].value.unsignedp);
+         continue;
+
+       case CPP_QUERY:
+         cpp_error (pfile, DL_ERROR, "'?' without following ':'");
+         return 0;
+
+       default:
+         goto bad_op;
        }
+
+      top--;
+      if (top->value.overflow && !pfile->state.skip_eval)
+       cpp_error (pfile, DL_PEDWARN,
+                  "integer overflow in preprocessor expression");
     }
 
   if (op == CPP_CLOSE_PAREN)
@@ -833,3 +1010,598 @@ _cpp_expand_op_stack (pfile)
 
   return pfile->op_stack + old_size;
 }
+
+/* Emits a warning if the effective sign of either operand of OP
+   changes because of integer promotions.  */
+static void
+check_promotion (pfile, op)
+     cpp_reader *pfile;
+     const struct op *op;
+{
+  if (op->value.unsignedp == op[-1].value.unsignedp)
+    return;
+
+  if (op->value.unsignedp)
+    {
+      if (!num_positive (op[-1].value, CPP_OPTION (pfile, precision)))
+       cpp_error (pfile, DL_WARNING,
+                  "the left operand of \"%s\" changes sign when promoted",
+                  cpp_token_as_text (pfile, op->token));
+    }
+  else if (!num_positive (op->value, CPP_OPTION (pfile, precision)))
+    cpp_error (pfile, DL_WARNING,
+              "the right operand of \"%s\" changes sign when promoted",
+              cpp_token_as_text (pfile, op->token));
+}
+
+/* Clears the unused high order bits of the number pointed to by PNUM.  */
+static cpp_num
+num_trim (num, precision)
+     cpp_num num;
+     size_t precision;
+{
+  if (precision > PART_PRECISION)
+    {
+      precision -= PART_PRECISION;
+      if (precision < PART_PRECISION)
+       num.high &= ((cpp_num_part) 1 << precision) - 1;
+    }
+  else
+    {
+      if (precision < PART_PRECISION)
+       num.low &= ((cpp_num_part) 1 << precision) - 1;
+      num.high = 0;
+    }
+
+  return num;
+}
+
+/* True iff A (presumed signed) >= 0.  */
+static bool
+num_positive (num, precision)
+     cpp_num num;
+     size_t precision;
+{
+  if (precision > PART_PRECISION)
+    {
+      precision -= PART_PRECISION;
+      return (num.high & (cpp_num_part) 1 << (precision - 1)) == 0;
+    }
+
+  return (num.low & (cpp_num_part) 1 << (precision - 1)) == 0;
+}
+
+/* Sign extend a number, with PRECISION significant bits and all
+   others assumed clear, to fill out a cpp_num structure.  */
+cpp_num
+cpp_num_sign_extend (num, precision)
+     cpp_num num;
+     size_t precision;
+{
+  if (!num.unsignedp)
+    {
+      if (precision > PART_PRECISION)
+       {
+         precision -= PART_PRECISION;
+         if (precision < PART_PRECISION
+             && (num.high & (cpp_num_part) 1 << (precision - 1)))
+           num.high |= ~(~(cpp_num_part) 0 >> (PART_PRECISION - precision));
+       }
+      else if (num.low & (cpp_num_part) 1 << (precision - 1))
+       {
+         if (precision < PART_PRECISION)
+           num.low |= ~(~(cpp_num_part) 0 >> (PART_PRECISION - precision));
+         num.high = ~(cpp_num_part) 0;
+       }
+    }
+
+  return num;
+}
+
+/* Returns the negative of NUM.  */
+static cpp_num
+num_negate (num, precision)
+     cpp_num num;
+     size_t precision;
+{
+  cpp_num copy;
+
+  copy = num;
+  num.high = ~num.high;
+  num.low = ~num.low;
+  if (++num.low == 0)
+    num.high++;
+  num = num_trim (num, precision);
+  num.overflow = (!num.unsignedp && num_eq (num, copy) && !num_zerop (num));
+
+  return num;
+}
+
+/* Returns true if A >= B.  */
+static bool
+num_greater_eq (pa, pb, precision)
+     cpp_num pa, pb;
+     size_t precision;
+{
+  bool unsignedp;
+
+  unsignedp = pa.unsignedp || pb.unsignedp;
+
+  if (!unsignedp)
+    {
+      /* Both numbers have signed type.  If they are of different
+       sign, the answer is the sign of A.  */
+      unsignedp = num_positive (pa, precision);
+
+      if (unsignedp != num_positive (pb, precision))
+       return unsignedp;
+
+      /* Otherwise we can do an unsigned comparison.  */
+    }
+
+  return (pa.high > pb.high) || (pa.high == pb.high && pa.low >= pb.low);
+}
+
+/* Returns LHS OP RHS, where OP is a bit-wise operation.  */
+static cpp_num
+num_bitwise_op (pfile, lhs, rhs, op)
+     cpp_reader *pfile ATTRIBUTE_UNUSED;
+     cpp_num lhs, rhs;
+     enum cpp_ttype op;
+{
+  lhs.overflow = false;
+  lhs.unsignedp = lhs.unsignedp || rhs.unsignedp;
+
+  /* As excess precision is zeroed, there is no need to num_trim () as
+     these operations cannot introduce a set bit there.  */
+  if (op == CPP_AND)
+    {
+      lhs.low &= rhs.low;
+      lhs.high &= rhs.high;
+    }
+  else if (op == CPP_OR)
+    {
+      lhs.low |= rhs.low;
+      lhs.high |= rhs.high;
+    }
+  else
+    {
+      lhs.low ^= rhs.low;
+      lhs.high ^= rhs.high;
+    }
+
+  return lhs;
+}
+
+/* Returns LHS OP RHS, where OP is an inequality.  */
+static cpp_num
+num_inequality_op (pfile, lhs, rhs, op)
+     cpp_reader *pfile;
+     cpp_num lhs, rhs;
+     enum cpp_ttype op;
+{
+  bool gte = num_greater_eq (lhs, rhs, CPP_OPTION (pfile, precision));
+
+  if (op == CPP_GREATER_EQ)
+    lhs.low = gte;
+  else if (op == CPP_LESS)
+    lhs.low = !gte;
+  else if (op == CPP_GREATER)
+    lhs.low = gte && !num_eq (lhs, rhs);
+  else /* CPP_LESS_EQ.  */
+    lhs.low = !gte || num_eq (lhs, rhs);
+
+  lhs.high = 0;
+  lhs.overflow = false;
+  lhs.unsignedp = false;
+  return lhs;
+}
+
+/* Returns LHS OP RHS, where OP is == or !=.  */
+static cpp_num
+num_equality_op (pfile, lhs, rhs, op)
+     cpp_reader *pfile ATTRIBUTE_UNUSED;
+     cpp_num lhs, rhs;
+     enum cpp_ttype op;
+{
+  /* Work around a 3.0.4 bug; see PR 6950.  */
+  bool eq = num_eq (lhs, rhs);
+  if (op == CPP_NOT_EQ)
+    eq = !eq;
+  lhs.low = eq;
+  lhs.high = 0;
+  lhs.overflow = false;
+  lhs.unsignedp = false;
+  return lhs;
+}
+
+/* Shift NUM, of width PRECISION, right by N bits.  */
+static cpp_num
+num_rshift (num, precision, n)
+     cpp_num num;
+     size_t precision, n;
+{
+  cpp_num_part sign_mask;
+
+  if (num.unsignedp || num_positive (num, precision))
+    sign_mask = 0;
+  else
+    sign_mask = ~(cpp_num_part) 0;
+
+  if (n >= precision)
+    num.high = num.low = sign_mask;
+  else
+    {
+      /* Sign-extend.  */
+      if (precision < PART_PRECISION)
+       num.high = sign_mask, num.low |= sign_mask << precision;
+      else if (precision < 2 * PART_PRECISION)
+       num.high |= sign_mask << (precision - PART_PRECISION);
+
+      if (n >= PART_PRECISION)
+       {
+         n -= PART_PRECISION;
+         num.low = num.high;
+         num.high = sign_mask;
+       }
+
+      if (n)
+       {
+         num.low = (num.low >> n) | (num.high << (PART_PRECISION - n));
+         num.high = (num.high >> n) | (sign_mask << (PART_PRECISION - n));
+       }
+    }
+
+  num = num_trim (num, precision);
+  num.overflow = false;
+  return num;
+}
+
+/* Shift NUM, of width PRECISION, left by N bits.  */
+static cpp_num
+num_lshift (num, precision, n)
+     cpp_num num;
+     size_t precision, n;
+{
+  if (n >= precision)
+    {
+      num.overflow = !num.unsignedp && !num_zerop (num);
+      num.high = num.low = 0;
+    }
+  else
+    {
+      cpp_num orig, maybe_orig;
+      size_t m = n;
+
+      orig = num;
+      if (m >= PART_PRECISION)
+       {
+         m -= PART_PRECISION;
+         num.high = num.low;
+         num.low = 0;
+       }
+      if (m)
+       {
+         num.high = (num.high << m) | (num.low >> (PART_PRECISION - m));
+         num.low <<= m;
+       }
+      num = num_trim (num, precision);
+
+      if (num.unsignedp)
+       num.overflow = false;
+      else
+       {
+         maybe_orig = num_rshift (num, precision, n);
+         num.overflow = !num_eq (orig, maybe_orig);
+       }
+    }
+
+  return num;
+}
+
+/* The four unary operators: +, -, ! and ~.  */
+static cpp_num
+num_unary_op (pfile, num, op)
+     cpp_reader *pfile;
+     cpp_num num;
+     enum cpp_ttype op;
+{
+  switch (op)
+    {
+    case CPP_UPLUS:
+      if (CPP_WTRADITIONAL (pfile) && !pfile->state.skip_eval)
+       cpp_error (pfile, DL_WARNING,
+                  "traditional C rejects the unary plus operator");
+      num.overflow = false;
+      break;
+
+    case CPP_UMINUS:
+      num = num_negate (num, CPP_OPTION (pfile, precision));
+      break;
+
+    case CPP_COMPL:
+      num.high = ~num.high;
+      num.low = ~num.low;
+      num = num_trim (num, CPP_OPTION (pfile, precision));
+      num.overflow = false;
+      break;
+
+    default: /* case CPP_NOT: */
+      num.low = num_zerop (num);
+      num.high = 0;
+      num.overflow = false;
+      num.unsignedp = false;
+      break;
+    }
+
+  return num;
+}
+
+/* The various binary operators.  */
+static cpp_num
+num_binary_op (pfile, lhs, rhs, op)
+     cpp_reader *pfile;
+     cpp_num lhs, rhs;
+     enum cpp_ttype op;
+{
+  cpp_num result;
+  size_t precision = CPP_OPTION (pfile, precision);
+  bool gte;
+  size_t n;
+
+  switch (op)
+    {
+      /* Shifts.  */
+    case CPP_LSHIFT:
+    case CPP_RSHIFT:
+      if (!rhs.unsignedp && !num_positive (rhs, precision))
+       {
+         /* A negative shift is a positive shift the other way.  */
+         if (op == CPP_LSHIFT)
+           op = CPP_RSHIFT;
+         else
+           op = CPP_LSHIFT;
+         rhs = num_negate (rhs, precision);
+       }
+      if (rhs.high)
+       n = ~0;                 /* Maximal.  */
+      else
+       n = rhs.low;
+      if (op == CPP_LSHIFT)
+       lhs = num_lshift (lhs, precision, n);
+      else
+       lhs = num_rshift (lhs, precision, n);
+      break;
+
+      /* Min / Max.  */
+    case CPP_MIN:
+    case CPP_MAX:
+      {
+       bool unsignedp = lhs.unsignedp || rhs.unsignedp;
+
+       gte = num_greater_eq (lhs, rhs, precision);
+       if (op == CPP_MIN)
+         gte = !gte;
+       if (!gte)
+         lhs = rhs;
+       lhs.unsignedp = unsignedp;
+      }
+      break;
+
+      /* Arithmetic.  */
+    case CPP_MINUS:
+      rhs = num_negate (rhs, precision);
+    case CPP_PLUS:
+      result.low = lhs.low + rhs.low;
+      result.high = lhs.high + rhs.high;
+      if (result.low < lhs.low)
+       result.high++;
+
+      result = num_trim (result, precision);
+      result.unsignedp = lhs.unsignedp || rhs.unsignedp;
+      if (result.unsignedp)
+       result.overflow = false;
+      else
+       {
+         bool lhsp = num_positive (lhs, precision);
+         result.overflow = (lhsp == num_positive (rhs, precision)
+                            && lhsp != num_positive (result, precision));
+       }
+      return result;
+
+      /* Comma.  */
+    default: /* case CPP_COMMA: */
+      if (CPP_PEDANTIC (pfile) && !pfile->state.skip_eval)
+       cpp_error (pfile, DL_PEDWARN,
+                  "comma operator in operand of #if");
+      lhs = rhs;
+      break;
+    }
+
+  return lhs;
+}
+
+/* Multiplies two unsigned cpp_num_parts to give a cpp_num.  This
+   cannot overflow.  */
+static cpp_num
+num_part_mul (lhs, rhs)
+     cpp_num_part lhs, rhs;
+{
+  cpp_num result;
+  cpp_num_part middle[2], temp;
+
+  result.low = LOW_PART (lhs) * LOW_PART (rhs);
+  result.high = HIGH_PART (lhs) * HIGH_PART (rhs);
+
+  middle[0] = LOW_PART (lhs) * HIGH_PART (rhs);
+  middle[1] = HIGH_PART (lhs) * LOW_PART (rhs);
+
+  temp = result.low;
+  result.low += LOW_PART (middle[0]) << (PART_PRECISION / 2);
+  if (result.low < temp)
+    result.high++;
+
+  temp = result.low;
+  result.low += LOW_PART (middle[1]) << (PART_PRECISION / 2);
+  if (result.low < temp)
+    result.high++;
+
+  result.high += HIGH_PART (middle[0]);
+  result.high += HIGH_PART (middle[1]);
+  result.unsignedp = 1;
+
+  return result;
+}
+
+/* Multiply two preprocessing numbers.  */
+static cpp_num
+num_mul (pfile, lhs, rhs)
+     cpp_reader *pfile;
+     cpp_num lhs, rhs;
+{
+  cpp_num result, temp;
+  bool unsignedp = lhs.unsignedp || rhs.unsignedp;
+  bool overflow, negate = false;
+  size_t precision = CPP_OPTION (pfile, precision);
+
+  /* Prepare for unsigned multiplication.  */
+  if (!unsignedp)
+    {
+      if (!num_positive (lhs, precision))
+       negate = !negate, lhs = num_negate (lhs, precision);
+      if (!num_positive (rhs, precision))
+       negate = !negate, rhs = num_negate (rhs, precision);
+    }
+
+  overflow = lhs.high && rhs.high;
+  result = num_part_mul (lhs.low, rhs.low);
+
+  temp = num_part_mul (lhs.high, rhs.low);
+  result.high += temp.low;
+  if (temp.high)
+    overflow = true;
+
+  temp = num_part_mul (lhs.low, rhs.high);
+  result.high += temp.low;
+  if (temp.high)
+    overflow = true;
+
+  temp.low = result.low, temp.high = result.high;
+  result = num_trim (result, precision);
+  if (!num_eq (result, temp))
+    overflow = true;
+
+  if (negate)
+    result = num_negate (result, precision);
+
+  if (unsignedp)
+    result.overflow = false;
+  else
+    result.overflow = overflow || (num_positive (result, precision) ^ !negate
+                                  && !num_zerop (result));
+  result.unsignedp = unsignedp;
+
+  return result;
+}
+
+/* Divide two preprocessing numbers, returning the answer or the
+   remainder depending upon OP.  */
+static cpp_num
+num_div_op (pfile, lhs, rhs, op)
+     cpp_reader *pfile;
+     cpp_num lhs, rhs;
+     enum cpp_ttype op;
+{
+  cpp_num result, sub;
+  cpp_num_part mask;
+  bool unsignedp = lhs.unsignedp || rhs.unsignedp;
+  bool negate = false, lhs_neg = false;
+  size_t i, precision = CPP_OPTION (pfile, precision);
+
+  /* Prepare for unsigned division.  */
+  if (!unsignedp)
+    {
+      if (!num_positive (lhs, precision))
+       negate = !negate, lhs_neg = true, lhs = num_negate (lhs, precision);
+      if (!num_positive (rhs, precision))
+       negate = !negate, rhs = num_negate (rhs, precision);
+    }
+
+  /* Find the high bit.  */
+  if (rhs.high)
+    {
+      i = precision - 1;
+      mask = (cpp_num_part) 1 << (i - PART_PRECISION);
+      for (; ; i--, mask >>= 1)
+       if (rhs.high & mask)
+         break;
+    }
+  else if (rhs.low)
+    {
+      if (precision > PART_PRECISION)
+       i = precision - PART_PRECISION - 1;
+      else
+       i = precision - 1;
+      mask = (cpp_num_part) 1 << i;
+      for (; ; i--, mask >>= 1)
+       if (rhs.low & mask)
+         break;
+    }
+  else
+    {
+      if (!pfile->state.skip_eval)
+       cpp_error (pfile, DL_ERROR, "division by zero in #if");
+      return lhs;
+    }
+
+  /* First nonzero bit of RHS is bit I.  Do naive division by
+     shifting the RHS fully left, and subtracting from LHS if LHS is
+     at least as big, and then repeating but with one less shift.
+     This is not very efficient, but is easy to understand.  */
+
+  rhs.unsignedp = true;
+  lhs.unsignedp = true;
+  i = precision - i - 1;
+  sub = num_lshift (rhs, precision, i);
+
+  result.high = result.low = 0;
+  for (;;)
+    {
+      if (num_greater_eq (lhs, sub, precision))
+       {
+         lhs = num_binary_op (pfile, lhs, sub, CPP_MINUS);
+         if (i >= PART_PRECISION)
+           result.high |= (cpp_num_part) 1 << (i - PART_PRECISION);
+         else
+           result.low |= (cpp_num_part) 1 << i;
+       }
+      if (i-- == 0)
+       break;
+      sub.low = (sub.low >> 1) | (sub.high << (PART_PRECISION - 1));
+      sub.high >>= 1;
+    }
+
+  /* We divide so that the remainder has the sign of the LHS.  */
+  if (op == CPP_DIV)
+    {
+      result.unsignedp = unsignedp;
+      if (unsignedp)
+       result.overflow = false;
+      else
+       {
+         if (negate)
+           result = num_negate (result, precision);
+         result.overflow = num_positive (result, precision) ^ !negate;
+       }
+
+      return result;
+    }
+
+  /* CPP_MOD.  */
+  lhs.unsignedp = unsignedp;
+  lhs.overflow = false;
+  if (lhs_neg)
+    lhs = num_negate (lhs, precision);
+
+  return lhs;
+}