16.14 指令规范化

经常会有多个RTL表达式可以表示由单个机器指令所执行的运算。该情况对于逻辑， 分支和乘累加指令最常见。对于这样的情况， 编译器尝试将这些多个RTL表达式转换为一个规范的形式， 以减少对insn指令模式的需求数。

除了进行代数简化以外，还执行了下面的规范化：

• 对于可交换指令和比较指令，总是将常量作为第二个操作数。 如果机器只支持常量作为第二个操作数， 则只需要提供匹配将常量作为第二个操作数的指令模式。
• 对于结合性操作符，操作符序列总是向左方向链接；例如，一个整数plus， 只有它的左操作数本身可以为一个plus。当应用到整数时， and, ior, xor, plus, mult, smin, smax, umin和umax为可结合的，对于浮点，这些有时为可结合的。
• 对于这些操作符，如果只有一个为neg, not,mult, plus 或 minus表达式的操作数，则其将为第一个操作数。
• 对于neg, mult, plus和minus的组合中， neg操作（如果存在）将被尽可能的移到内部。 例如(neg (mult A B))将被规范为(mult (neg A) B)， 但是(plus (mult (neg A) B) C)将被规范为(minus A (mult B C))。

• 对于compare运算符，在使用cc0（参见Jump Patterns）的机器上， 常量总是为第二个操作数。 在其它机器上，极少的情况下， 编译器可能想使用常量作为第一个操作数来构建compare。但是， 这些情况并不常见，所以不值得来提供匹配常量作为第一个操作数的指令模式， 除非机器确实具有这样的指令。

  在与上面条件相同的情况下，neg, not, mult, plus 或 minus的操作数被作为第一个操作数。

• (ltu (plus a b) b)被转换为 (ltu (plus a b) a)。 同样，使用geu来替换ltu。
• (minus x (const_int n))被转换为 (plus x (const_int -n))。
• 在地址计算中（即，在mem中），左移操作被转换为与合适的2的幂相乘。

• De Morgan法则被用于在按位‘逻辑与’或着‘逻辑或’运算中，将位置反。 如果该结果为not表达式的唯一的操作数，则其为第一个。

  具有执行按位‘逻辑与’，且其中一个操作数为一个按位求反的机器， 应该为该指令指定如下的指令模式

            (define_insn ""
              [(set (match_operand:m 0 ...)
                    (and:m (not:m (match_operand:m 1 ...))
                                 (match_operand:m 2 ...)))]
              "..."
              "...")
  

  类似的，“NAND”指令的指令模式应给被写为

            (define_insn ""
              [(set (match_operand:m 0 ...)
                    (ior:m (not:m (match_operand:m 1 ...))
                                 (not:m (match_operand:m 2 ...))))]
              "..."
              "...")
  

  对于这两种情况，都没必要包含许多逻辑上相同的RTL表达式。

• 涉及按位‘异或’和求反的唯一可能的RTL表达式为(xor:m x y) 和(not:m (xor:m x y))。
• 对于三项的和，其中一个为常量的，将使用如下形式

            (plus:m (plus:m x y) constant)
  

• 在不使用cc0的机器上， (compare x (const_int 0))将被转换为x。

• 位组（通常是单个位）和0的相等比较，将使用zero_extract， 而不是等价的and或者sign_extract运算。

更多的规范化规则都定义在gcc/rtlanal.c里的函数commutative_operand_precedence中。