]> git.ipfire.org Git - thirdparty/gcc.git/commitdiff
MATCH: Add simplification for MAX<a&CST0,a&CST1> and MIN<a&CST0,a&CST1> to match...
authorEikansh Gupta <eikansh.gupta@oss.qualcomm.com>
Wed, 6 May 2026 12:38:45 +0000 (18:08 +0530)
committerAndrew Pinski <andrew.pinski@oss.qualcomm.com>
Thu, 7 May 2026 23:17:15 +0000 (16:17 -0700)
Min and max could be optimized if both operands are defined by
(same) variable restricted by an and(&). For signed types,
optimization can be done when both constant have same sign bit.
The patch also adds optimization for specific case of min/max(a, a&CST).

This patch adds match pattern for:

max (a & CST0, a & CST1) -> a & CST0 IFF CST0 & CST1 == CST1
min (a & CST0, a & CST1) -> a & CST0 IFF CST0 & CST1 == CST0
min (a, a & CST) --> a & CST
max (a, a & CST) --> a

The v2 of the patch has been approved. Patch link:
https://gcc.gnu.org/pipermail/gcc-patches/2024-July/657801.html

PR tree-optimization/109878

gcc/ChangeLog:

* match.pd(min/max (a & CST0, a & CST1)): New pattern.
(min/max (a, a & CST)): New pattern.

gcc/testsuite/ChangeLog:

* gcc.dg/tree-ssa/pr109878-1.c: New test.
* gcc.dg/tree-ssa/pr109878-2.c: New test.
* gcc.dg/tree-ssa/pr109878-3.c: New test.
* gcc.dg/tree-ssa/pr109878.c: New test.

Signed-off-by: Eikansh Gupta <eikansh.gupta@oss.qualcomm.com>
gcc/match.pd
gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/pr109878-1.c [new file with mode: 0644]
gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/pr109878-2.c [new file with mode: 0644]
gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/pr109878-3.c [new file with mode: 0644]
gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/pr109878.c [new file with mode: 0644]

index 8682a9797b70b2d6efc480b673e54ed9613984a4..8be7f1c60db3b04dc7d451380d0e5cccc7527196 100644 (file)
@@ -5078,6 +5078,32 @@ DEFINE_INT_AND_FLOAT_ROUND_FN (RINT)
   (if (!HONOR_NANS (@0))
    (neeq @0 @1))))
 
+/* min (a & CST0, a & CST1) -> a & CST0 IFF CST0 & CST1 == CST0 */
+/* max (a & CST0, a & CST1) -> a & CST0 IFF CST0 & CST1 == CST1 */
+/* If signed a, then both the constants should have same sign. */
+(for minmax (min max)
+ (simplify
+  (minmax (bit_and@3 @0 INTEGER_CST@1) (bit_and@4 @0 INTEGER_CST@2))
+   (if (TYPE_UNSIGNED (type)
+        || (tree_int_cst_sgn (@1) == tree_int_cst_sgn (@2)))
+    (with { auto andvalue = wi::to_wide (@1) & wi::to_wide (@2); }
+     (if (andvalue == ((minmax == MIN_EXPR)
+                       ? wi::to_wide (@1) : wi::to_wide (@2)))
+      @3
+      (if (andvalue == ((minmax != MIN_EXPR)
+                        ? wi::to_wide (@1) : wi::to_wide (@2)))
+       @4))))))
+
+/* min (a, a & CST) --> a & CST */
+/* max (a, a & CST) --> a */
+(for minmax (min max)
+ (simplify
+  (minmax @0 (bit_and@1 @0 INTEGER_CST@2))
+   (if (TYPE_UNSIGNED(type))
+    (if (minmax == MIN_EXPR)
+     @1
+     @0))))
+
 /* Simplify min (&var[off0], &var[off1]) etc. depending on whether
    the addresses are known to be less, equal or greater.  */
 (for minmax (min max)
diff --git a/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/pr109878-1.c b/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/pr109878-1.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..509e59a
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,64 @@
+/* PR tree-optimization/109878 */
+/* { dg-do compile } */
+/* { dg-options "-O1 -fdump-tree-optimized" } */
+
+/* All the constant pair <cst0, cst1> used here satisfy the condition:
+   (cst0 & cst1 == cst0) || (cst0 & cst1 == cst1).
+   If the above condition is true, then MIN_EXPR is not needed. */
+int min_and(int a, int b) {
+  b = a & 3;
+  a = a & 1;
+  if (b < a)
+    return b;
+  else
+    return a;
+}
+
+int min_and1(int a, int b) {
+  b = a & 3;
+  a = a & 15;
+  if (b < a)
+    return b;
+  else
+    return a;
+}
+
+int min_and2(int a, int b) {
+  b = a & -7;
+  a = a & -3;
+  if (b < a)
+    return b;
+  else
+    return a;
+}
+
+int min_and3(int a, int b) {
+  b = a & -5;
+  a = a & -13;
+  if (b < a)
+    return b;
+  else
+    return a;
+}
+
+/* When constants are of opposite signs, the simplification will only
+   work for unsigned types. */
+unsigned int min_and4(unsigned int a, unsigned int b) {
+  b = a & 3;
+  a = a & -5;
+  if (b < a)
+    return b;
+  else
+    return a;
+}
+
+unsigned int min_and5(unsigned int a, unsigned int b) {
+  b = a & -3;
+  a = a & 5;
+  if (b < a)
+    return b;
+  else
+    return a;
+}
+
+/* { dg-final { scan-tree-dump-not " MIN_EXPR " "optimized" } } */
diff --git a/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/pr109878-2.c b/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/pr109878-2.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1503dcd
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,31 @@
+/* PR tree-optimization/109878 */
+/* { dg-do compile } */
+/* { dg-options "-O1 -fdump-tree-optimized" } */
+
+/* The testcases here should not get optimized with the patch.
+   For constant pair <cst0, cst1>, the condition:
+   (cst0 & cst1 == cst0) || (cst0 & cst1 == cst1)
+   is false for the constants used here. */
+int max_and(int a, int b) {
+
+  b = a & 3;
+  a = a & 5;
+  if (b > a)
+    return b;
+  else
+    return a;
+}
+
+/* The constants in this function satisfy the condition but a is signed.
+   For signed types both the constants should have same sign. */
+int min_and(int a, int b) {
+  b = a & 1;
+  a = a & -3;
+  if (b < a)
+    return b;
+  else
+    return a;
+}
+
+/* { dg-final { scan-tree-dump " MIN_EXPR " "optimized" } } */
+/* { dg-final { scan-tree-dump " MAX_EXPR " "optimized" } } */
diff --git a/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/pr109878-3.c b/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/pr109878-3.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..65966e1
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,42 @@
+/* PR tree-optimization/109878 */
+/* { dg-do compile } */
+/* { dg-options "-O1 -fdump-tree-optimized" } */
+
+/* For unsigned types, min(a, a&CST) should be simplified to a&CST and
+   should not generate MIN_EXPR. */
+unsigned int min_1(unsigned int a, unsigned int b) {
+  b = a & 1;
+  if (b < a)
+    return b;
+  else
+    return a;
+}
+
+unsigned int min_2(unsigned int a, unsigned int b) {
+  b = a & 3;
+  if (b < a)
+    return b;
+  else
+    return a;
+}
+
+/* For unsigned types, max(a, a&CST) should be simplified to a and
+   should not generate MAX_EXPR. */
+unsigned int max_1(unsigned int a, unsigned int b) {
+  b = a & 1;
+  if (b > a)
+    return b;
+  else
+    return a;
+}
+
+unsigned int max_2(unsigned int a, unsigned int b) {
+  b = a & 3;
+  if (b > a)
+    return b;
+  else
+    return a;
+}
+
+/* { dg-final { scan-tree-dump-not " MIN_EXPR " "optimized" } } */
+/* { dg-final { scan-tree-dump-not " MAX_EXPR " "optimized" } } */
diff --git a/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/pr109878.c b/gcc/testsuite/gcc.dg/tree-ssa/pr109878.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..6f13baf
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,64 @@
+/* PR tree-optimization/109878 */
+/* { dg-do compile } */
+/* { dg-options "-O1 -fdump-tree-optimized" } */
+
+/* All the constant pair <cst0, cst1> used here satisfy the condition:
+   (cst0 & cst1 == cst0) || (cst0 & cst1 == cst1).
+   If the above condition is true, then MAX_EXPR is not needed. */
+int max_and(int a, int b) {
+  b = a & 3;
+  a = a & 1;
+  if (b > a)
+    return b;
+  else
+    return a;
+}
+
+int max_and1(int a, int b) {
+  b = a & 3;
+  a = a & 15;
+  if (b > a)
+    return b;
+  else
+    return a;
+}
+
+int max_and2(int a, int b) {
+  b = a & -7;
+  a = a & -3;
+  if (b > a)
+    return b;
+  else
+    return a;
+}
+
+int max_and3(int a, int b) {
+  b = a & -5;
+  a = a & -13;
+  if (b > a)
+    return b;
+  else
+    return a;
+}
+
+/* When constants are of opposite signs, the simplification will only
+   work for unsigned types. */
+unsigned int max_and4(unsigned int a, unsigned int b) {
+  b = a & 3;
+  a = a & -5;
+  if (b > a)
+    return b;
+  else
+    return a;
+}
+
+unsigned int max_and5(unsigned int a, unsigned int b) {
+  b = a & -3;
+  a = a & 5;
+  if (b > a)
+    return b;
+  else
+    return a;
+}
+
+/* { dg-final { scan-tree-dump-not " MAX_EXPR " "optimized" } } */