FSF GCC merge 02/23/03
[official-gcc.git] / gcc / doc / extend.texi
blob86e0491125c817a63cc55872fa8087d8fa6105a4
1 @c Copyright (C) 1988,1989,1992,1993,1994,1996,1998,1999,2000,2001,2002,2003 Free Software Foundation, Inc.
2 @c This is part of the GCC manual.
3 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
5 @node C Implementation
6 @chapter C Implementation-defined behavior
7 @cindex implementation-defined behavior, C language
9 A conforming implementation of ISO C is required to document its
10 choice of behavior in each of the areas that are designated
11 ``implementation defined.''  The following lists all such areas,
12 along with the section number from the ISO/IEC 9899:1999 standard.
14 @menu
15 * Translation implementation::
16 * Environment implementation::
17 * Identifiers implementation::
18 * Characters implementation::
19 * Integers implementation::
20 * Floating point implementation::
21 * Arrays and pointers implementation::
22 * Hints implementation::
23 * Structures unions enumerations and bit-fields implementation::
24 * Qualifiers implementation::
25 * Preprocessing directives implementation::
26 * Library functions implementation::
27 * Architecture implementation::
28 * Locale-specific behavior implementation::
29 @end menu
31 @node Translation implementation
32 @section Translation
34 @itemize @bullet
35 @item
36 @cite{How a diagnostic is identified (3.10, 5.1.1.3).}
38 Diagnostics consist of all the output sent to stderr by GCC.
40 @item
41 @cite{Whether each nonempty sequence of white-space characters other than
42 new-line is retained or replaced by one space character in translation
43 phase 3 (5.1.1.2).}
44 @end itemize
46 @node Environment implementation
47 @section Environment
49 The behavior of these points are dependent on the implementation
50 of the C library, and are not defined by GCC itself.
52 @node Identifiers implementation
53 @section Identifiers
55 @itemize @bullet
56 @item
57 @cite{Which additional multibyte characters may appear in identifiers
58 and their correspondence to universal character names (6.4.2).}
60 @item
61 @cite{The number of significant initial characters in an identifier
62 (5.2.4.1, 6.4.2).}
64 For internal names, all characters are significant.  For external names,
65 the number of significant characters are defined by the linker; for
66 almost all targets, all characters are significant.
68 @end itemize
70 @node Characters implementation
71 @section Characters
73 @itemize @bullet
74 @item
75 @cite{The number of bits in a byte (3.6).}
77 @item
78 @cite{The values of the members of the execution character set (5.2.1).}
80 @item
81 @cite{The unique value of the member of the execution character set produced
82 for each of the standard alphabetic escape sequences (5.2.2).}
84 @item
85 @cite{The value of a @code{char} object into which has been stored any
86 character other than a member of the basic execution character set (6.2.5).}
88 @item
89 @cite{Which of @code{signed char} or @code{unsigned char} has the same range,
90 representation, and behavior as ``plain'' @code{char} (6.2.5, 6.3.1.1).}
92 @item
93 @cite{The mapping of members of the source character set (in character
94 constants and string literals) to members of the execution character
95 set (6.4.4.4, 5.1.1.2).}
97 @item
98 @cite{The value of an integer character constant containing more than one
99 character or containing a character or escape sequence that does not map
100 to a single-byte execution character (6.4.4.4).}
102 @item
103 @cite{The value of a wide character constant containing more than one
104 multibyte character, or containing a multibyte character or escape
105 sequence not represented in the extended execution character set (6.4.4.4).}
107 @item
108 @cite{The current locale used to convert a wide character constant consisting
109 of a single multibyte character that maps to a member of the extended
110 execution character set into a corresponding wide character code (6.4.4.4).}
112 @item
113 @cite{The current locale used to convert a wide string literal into
114 corresponding wide character codes (6.4.5).}
116 @item
117 @cite{The value of a string literal containing a multibyte character or escape
118 sequence not represented in the execution character set (6.4.5).}
119 @end itemize
121 @node Integers implementation
122 @section Integers
124 @itemize @bullet
125 @item
126 @cite{Any extended integer types that exist in the implementation (6.2.5).}
128 @item
129 @cite{Whether signed integer types are represented using sign and magnitude,
130 two's complement, or one's complement, and whether the extraordinary value
131 is a trap representation or an ordinary value (6.2.6.2).}
133 GCC supports only two's complement integer types, and all bit patterns
134 are ordinary values.
136 @item
137 @cite{The rank of any extended integer type relative to another extended
138 integer type with the same precision (6.3.1.1).}
140 @item
141 @cite{The result of, or the signal raised by, converting an integer to a
142 signed integer type when the value cannot be represented in an object of
143 that type (6.3.1.3).}
145 @item
146 @cite{The results of some bitwise operations on signed integers (6.5).}
147 @end itemize
149 @node Floating point implementation
150 @section Floating point
152 @itemize @bullet
153 @item
154 @cite{The accuracy of the floating-point operations and of the library
155 functions in @code{<math.h>} and @code{<complex.h>} that return floating-point
156 results (5.2.4.2.2).}
158 @item
159 @cite{The rounding behaviors characterized by non-standard values
160 of @code{FLT_ROUNDS} @gol
161 (5.2.4.2.2).}
163 @item
164 @cite{The evaluation methods characterized by non-standard negative
165 values of @code{FLT_EVAL_METHOD} (5.2.4.2.2).}
167 @item
168 @cite{The direction of rounding when an integer is converted to a
169 floating-point number that cannot exactly represent the original
170 value (6.3.1.4).}
172 @item
173 @cite{The direction of rounding when a floating-point number is
174 converted to a narrower floating-point number (6.3.1.5).}
176 @item
177 @cite{How the nearest representable value or the larger or smaller
178 representable value immediately adjacent to the nearest representable
179 value is chosen for certain floating constants (6.4.4.2).}
181 @item
182 @cite{Whether and how floating expressions are contracted when not
183 disallowed by the @code{FP_CONTRACT} pragma (6.5).}
185 @item
186 @cite{The default state for the @code{FENV_ACCESS} pragma (7.6.1).}
188 @item
189 @cite{Additional floating-point exceptions, rounding modes, environments,
190 and classifications, and their macro names (7.6, 7.12).}
192 @item
193 @cite{The default state for the @code{FP_CONTRACT} pragma (7.12.2).}
195 @item
196 @cite{Whether the ``inexact'' floating-point exception can be raised
197 when the rounded result actually does equal the mathematical result
198 in an IEC 60559 conformant implementation (F.9).}
200 @item
201 @cite{Whether the ``underflow'' (and ``inexact'') floating-point
202 exception can be raised when a result is tiny but not inexact in an
203 IEC 60559 conformant implementation (F.9).}
205 @end itemize
207 @node Arrays and pointers implementation
208 @section Arrays and pointers
210 @itemize @bullet
211 @item
212 @cite{The result of converting a pointer to an integer or
213 vice versa (6.3.2.3).}
215 A cast from pointer to integer discards most-significant bits if the
216 pointer representation is larger than the integer type,
217 sign-extends@footnote{Future versions of GCC may zero-extend, or use
218 a target-defined @code{ptr_extend} pattern.  Do not rely on sign extension.}
219 if the pointer representation is smaller than the integer type, otherwise
220 the bits are unchanged.
221 @c ??? We've always claimed that pointers were unsigned entities.
222 @c Shouldn't we therefore be doing zero-extension?  If so, the bug
223 @c is in convert_to_integer, where we call type_for_size and request
224 @c a signed integral type.  On the other hand, it might be most useful
225 @c for the target if we extend according to POINTERS_EXTEND_UNSIGNED.
227 A cast from integer to pointer discards most-significant bits if the
228 pointer representation is smaller than the integer type, extends according
229 to the signedness of the integer type if the pointer representation
230 is larger than the integer type, otherwise the bits are unchanged.
232 When casting from pointer to integer and back again, the resulting
233 pointer must reference the same object as the original pointer, otherwise
234 the behavior is undefined.  That is, one may not use integer arithmetic to
235 avoid the undefined behavior of pointer arithmetic as proscribed in 6.5.6/8.
237 @item
238 @cite{The size of the result of subtracting two pointers to elements
239 of the same array (6.5.6).}
241 @end itemize
243 @node Hints implementation
244 @section Hints
246 @itemize @bullet
247 @item
248 @cite{The extent to which suggestions made by using the @code{register}
249 storage-class specifier are effective (6.7.1).}
251 The @code{register} specifier affects code generation only in these ways:
253 @itemize @bullet
254 @item
255 When used as part of the register variable extension, see 
256 @ref{Explicit Reg Vars}.
258 @item
259 When @option{-O0} is in use, the compiler allocates distinct stack
260 memory for all variables that do not have the @code{register}
261 storage-class specifier; if @code{register} is specified, the variable
262 may have a shorter lifespan than the code would indicate and may never
263 be placed in memory.
265 @item
266 On some rare x86 targets, @code{setjmp} doesn't save the registers in
267 all circumstances.  In those cases, GCC doesn't allocate any variables
268 in registers unless they are marked @code{register}.
270 @end itemize
272 @item
273 @cite{The extent to which suggestions made by using the inline function
274 specifier are effective (6.7.4).}
276 GCC will not inline any functions if the @option{-fno-inline} option is
277 used or if @option{-O0} is used.  Otherwise, GCC may still be unable to
278 inline a function for many reasons; the @option{-Winline} option may be
279 used to determine if a function has not been inlined and why not.
281 @end itemize
283 @node Structures unions enumerations and bit-fields implementation
284 @section Structures, unions, enumerations, and bit-fields
286 @itemize @bullet
287 @item
288 @cite{Whether a ``plain'' int bit-field is treated as a @code{signed int}
289 bit-field or as an @code{unsigned int} bit-field (6.7.2, 6.7.2.1).}
291 @item
292 @cite{Allowable bit-field types other than @code{_Bool}, @code{signed int},
293 and @code{unsigned int} (6.7.2.1).}
295 @item
296 @cite{Whether a bit-field can straddle a storage-unit boundary (6.7.2.1).}
298 @item
299 @cite{The order of allocation of bit-fields within a unit (6.7.2.1).}
301 @item
302 @cite{The alignment of non-bit-field members of structures (6.7.2.1).}
304 @item
305 @cite{The integer type compatible with each enumerated type (6.7.2.2).}
307 @end itemize
309 @node Qualifiers implementation
310 @section Qualifiers
312 @itemize @bullet
313 @item
314 @cite{What constitutes an access to an object that has volatile-qualified
315 type (6.7.3).}
317 @end itemize
319 @node Preprocessing directives implementation
320 @section Preprocessing directives
322 @itemize @bullet
323 @item
324 @cite{How sequences in both forms of header names are mapped to headers
325 or external source file names (6.4.7).}
327 @item
328 @cite{Whether the value of a character constant in a constant expression
329 that controls conditional inclusion matches the value of the same character
330 constant in the execution character set (6.10.1).}
332 @item
333 @cite{Whether the value of a single-character character constant in a
334 constant expression that controls conditional inclusion may have a
335 negative value (6.10.1).}
337 @item
338 @cite{The places that are searched for an included @samp{<>} delimited
339 header, and how the places are specified or the header is
340 identified (6.10.2).}
342 @item
343 @cite{How the named source file is searched for in an included @samp{""}
344 delimited header (6.10.2).}
346 @item
347 @cite{The method by which preprocessing tokens (possibly resulting from
348 macro expansion) in a @code{#include} directive are combined into a header
349 name (6.10.2).}
351 @item
352 @cite{The nesting limit for @code{#include} processing (6.10.2).}
354 GCC imposes a limit of 200 nested @code{#include}s.
356 @item
357 @cite{Whether the @samp{#} operator inserts a @samp{\} character before
358 the @samp{\} character that begins a universal character name in a
359 character constant or string literal (6.10.3.2).}
361 @item
362 @cite{The behavior on each recognized non-@code{STDC #pragma}
363 directive (6.10.6).}
365 @item
366 @cite{The definitions for @code{__DATE__} and @code{__TIME__} when
367 respectively, the date and time of translation are not available (6.10.8).}
369 If the date and time are not available, @code{__DATE__} expands to
370 @code{@w{"??? ?? ????"}} and @code{__TIME__} expands to
371 @code{"??:??:??"}.
373 @end itemize
375 @node Library functions implementation
376 @section Library functions
378 The behavior of these points are dependent on the implementation
379 of the C library, and are not defined by GCC itself.
381 @node Architecture implementation
382 @section Architecture
384 @itemize @bullet
385 @item
386 @cite{The values or expressions assigned to the macros specified in the
387 headers @code{<float.h>}, @code{<limits.h>}, and @code{<stdint.h>}
388 (5.2.4.2, 7.18.2, 7.18.3).}
390 @item
391 @cite{The number, order, and encoding of bytes in any object
392 (when not explicitly specified in this International Standard) (6.2.6.1).}
394 @item
395 @cite{The value of the result of the sizeof operator (6.5.3.4).}
397 @end itemize
399 @node Locale-specific behavior implementation
400 @section Locale-specific behavior
402 The behavior of these points are dependent on the implementation
403 of the C library, and are not defined by GCC itself.
405 @node C Extensions
406 @chapter Extensions to the C Language Family
407 @cindex extensions, C language
408 @cindex C language extensions
410 @opindex pedantic
411 GNU C provides several language features not found in ISO standard C@.
412 (The @option{-pedantic} option directs GCC to print a warning message if
413 any of these features is used.)  To test for the availability of these
414 features in conditional compilation, check for a predefined macro
415 @code{__GNUC__}, which is always defined under GCC@.
417 These extensions are available in C and Objective-C@.  Most of them are
418 also available in C++.  @xref{C++ Extensions,,Extensions to the
419 C++ Language}, for extensions that apply @emph{only} to C++.
421 Some features that are in ISO C99 but not C89 or C++ are also, as
422 extensions, accepted by GCC in C89 mode and in C++.
424 @menu
425 * Statement Exprs::     Putting statements and declarations inside expressions.
426 * Local Labels::        Labels local to a statement-expression.
427 * Labels as Values::    Getting pointers to labels, and computed gotos.
428 * Nested Functions::    As in Algol and Pascal, lexical scoping of functions.
429 * Constructing Calls::  Dispatching a call to another function.
430 * Typeof::              @code{typeof}: referring to the type of an expression.
431 * Lvalues::             Using @samp{?:}, @samp{,} and casts in lvalues.
432 * Conditionals::        Omitting the middle operand of a @samp{?:} expression.
433 * Long Long::           Double-word integers---@code{long long int}.
434 * Complex::             Data types for complex numbers.
435 * Hex Floats::          Hexadecimal floating-point constants.
436 * Zero Length::         Zero-length arrays.
437 * Variable Length::     Arrays whose length is computed at run time.
438 * Variadic Macros::     Macros with a variable number of arguments.
439 * Escaped Newlines::    Slightly looser rules for escaped newlines.
440 * Multi-line Strings::  String literals with embedded newlines.
441 * Subscripting::        Any array can be subscripted, even if not an lvalue.
442 * Pointer Arith::       Arithmetic on @code{void}-pointers and function pointers.
443 * Initializers::        Non-constant initializers.
444 * Compound Literals::   Compound literals give structures, unions
445                          or arrays as values.
446 * Designated Inits::    Labeling elements of initializers.
447 * Cast to Union::       Casting to union type from any member of the union.
448 * Case Ranges::         `case 1 ... 9' and such.
449 * Mixed Declarations::  Mixing declarations and code.
450 * Function Attributes:: Declaring that functions have no side effects,
451                          or that they can never return.
452 * Attribute Syntax::    Formal syntax for attributes.
453 * Function Prototypes:: Prototype declarations and old-style definitions.
454 * C++ Comments::        C++ comments are recognized.
455 * Dollar Signs::        Dollar sign is allowed in identifiers.
456 * Character Escapes::   @samp{\e} stands for the character @key{ESC}.
457 * Variable Attributes:: Specifying attributes of variables.
458 * Type Attributes::     Specifying attributes of types.
459 * Alignment::           Inquiring about the alignment of a type or variable.
460 * Inline::              Defining inline functions (as fast as macros).
461 * Extended Asm::        Assembler instructions with C expressions as operands.
462                          (With them you can define ``built-in'' functions.)
463 * Constraints::         Constraints for asm operands
464 * Asm Labels::          Specifying the assembler name to use for a C symbol.
465 * Explicit Reg Vars::   Defining variables residing in specified registers.
466 * Alternate Keywords::  @code{__const__}, @code{__asm__}, etc., for header files.
467 * Incomplete Enums::    @code{enum foo;}, with details to follow.
468 * Function Names::      Printable strings which are the name of the current
469                          function.
470 * Return Address::      Getting the return or frame address of a function.
471 * Vector Extensions::   Using vector instructions through built-in functions.
472 * Other Builtins::      Other built-in functions.
473 * Target Builtins::     Built-in functions specific to particular targets.
474 * Pragmas::             Pragmas accepted by GCC.
475 * Unnamed Fields::      Unnamed struct/union fields within structs/unions.
476 * Thread-Local::        Per-thread variables.
477 @end menu
479 @node Statement Exprs
480 @section Statements and Declarations in Expressions
481 @cindex statements inside expressions
482 @cindex declarations inside expressions
483 @cindex expressions containing statements
484 @cindex macros, statements in expressions
486 @c the above section title wrapped and causes an underfull hbox.. i
487 @c changed it from "within" to "in". --mew 4feb93
489 A compound statement enclosed in parentheses may appear as an expression
490 in GNU C@.  This allows you to use loops, switches, and local variables
491 within an expression.
493 Recall that a compound statement is a sequence of statements surrounded
494 by braces; in this construct, parentheses go around the braces.  For
495 example:
497 @example
498 (@{ int y = foo (); int z;
499    if (y > 0) z = y;
500    else z = - y;
501    z; @})
502 @end example
504 @noindent
505 is a valid (though slightly more complex than necessary) expression
506 for the absolute value of @code{foo ()}.
508 The last thing in the compound statement should be an expression
509 followed by a semicolon; the value of this subexpression serves as the
510 value of the entire construct.  (If you use some other kind of statement
511 last within the braces, the construct has type @code{void}, and thus
512 effectively no value.)
514 This feature is especially useful in making macro definitions ``safe'' (so
515 that they evaluate each operand exactly once).  For example, the
516 ``maximum'' function is commonly defined as a macro in standard C as
517 follows:
519 @example
520 #define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
521 @end example
523 @noindent
524 @cindex side effects, macro argument
525 But this definition computes either @var{a} or @var{b} twice, with bad
526 results if the operand has side effects.  In GNU C, if you know the
527 type of the operands (here let's assume @code{int}), you can define
528 the macro safely as follows:
530 @example
531 #define maxint(a,b) \
532   (@{int _a = (a), _b = (b); _a > _b ? _a : _b; @})
533 @end example
535 Embedded statements are not allowed in constant expressions, such as
536 the value of an enumeration constant, the width of a bit-field, or
537 the initial value of a static variable.
539 If you don't know the type of the operand, you can still do this, but you
540 must use @code{typeof} (@pxref{Typeof}).
542 Statement expressions are not supported fully in G++, and their fate
543 there is unclear.  (It is possible that they will become fully supported
544 at some point, or that they will be deprecated, or that the bugs that
545 are present will continue to exist indefinitely.)  Presently, statement
546 expressions do not work well as default arguments.
548 In addition, there are semantic issues with statement-expressions in
549 C++.  If you try to use statement-expressions instead of inline
550 functions in C++, you may be surprised at the way object destruction is
551 handled.  For example:
553 @example
554 #define foo(a)  (@{int b = (a); b + 3; @})
555 @end example
557 @noindent
558 does not work the same way as:
560 @example
561 inline int foo(int a) @{ int b = a; return b + 3; @}
562 @end example
564 @noindent
565 In particular, if the expression passed into @code{foo} involves the
566 creation of temporaries, the destructors for those temporaries will be
567 run earlier in the case of the macro than in the case of the function.
569 These considerations mean that it is probably a bad idea to use
570 statement-expressions of this form in header files that are designed to
571 work with C++.  (Note that some versions of the GNU C Library contained
572 header files using statement-expression that lead to precisely this
573 bug.)
575 @node Local Labels
576 @section Locally Declared Labels
577 @cindex local labels
578 @cindex macros, local labels
580 Each statement expression is a scope in which @dfn{local labels} can be
581 declared.  A local label is simply an identifier; you can jump to it
582 with an ordinary @code{goto} statement, but only from within the
583 statement expression it belongs to.
585 A local label declaration looks like this:
587 @example
588 __label__ @var{label};
589 @end example
591 @noindent
594 @example
595 __label__ @var{label1}, @var{label2}, /* @r{@dots{}} */;
596 @end example
598 Local label declarations must come at the beginning of the statement
599 expression, right after the @samp{(@{}, before any ordinary
600 declarations.
602 The label declaration defines the label @emph{name}, but does not define
603 the label itself.  You must do this in the usual way, with
604 @code{@var{label}:}, within the statements of the statement expression.
606 The local label feature is useful because statement expressions are
607 often used in macros.  If the macro contains nested loops, a @code{goto}
608 can be useful for breaking out of them.  However, an ordinary label
609 whose scope is the whole function cannot be used: if the macro can be
610 expanded several times in one function, the label will be multiply
611 defined in that function.  A local label avoids this problem.  For
612 example:
614 @example
615 #define SEARCH(array, target)                     \
616 (@{                                                \
617   __label__ found;                                \
618   typeof (target) _SEARCH_target = (target);      \
619   typeof (*(array)) *_SEARCH_array = (array);     \
620   int i, j;                                       \
621   int value;                                      \
622   for (i = 0; i < max; i++)                       \
623     for (j = 0; j < max; j++)                     \
624       if (_SEARCH_array[i][j] == _SEARCH_target)  \
625         @{ value = i; goto found; @}                \
626   value = -1;                                     \
627  found:                                           \
628   value;                                          \
630 @end example
632 @node Labels as Values
633 @section Labels as Values
634 @cindex labels as values
635 @cindex computed gotos
636 @cindex goto with computed label
637 @cindex address of a label
639 You can get the address of a label defined in the current function
640 (or a containing function) with the unary operator @samp{&&}.  The
641 value has type @code{void *}.  This value is a constant and can be used
642 wherever a constant of that type is valid.  For example:
644 @example
645 void *ptr;
646 /* @r{@dots{}} */
647 ptr = &&foo;
648 @end example
650 To use these values, you need to be able to jump to one.  This is done
651 with the computed goto statement@footnote{The analogous feature in
652 Fortran is called an assigned goto, but that name seems inappropriate in
653 C, where one can do more than simply store label addresses in label
654 variables.}, @code{goto *@var{exp};}.  For example,
656 @example
657 goto *ptr;
658 @end example
660 @noindent
661 Any expression of type @code{void *} is allowed.
663 One way of using these constants is in initializing a static array that
664 will serve as a jump table:
666 @example
667 static void *array[] = @{ &&foo, &&bar, &&hack @};
668 @end example
670 Then you can select a label with indexing, like this:
672 @example
673 goto *array[i];
674 @end example
676 @noindent
677 Note that this does not check whether the subscript is in bounds---array
678 indexing in C never does that.
680 Such an array of label values serves a purpose much like that of the
681 @code{switch} statement.  The @code{switch} statement is cleaner, so
682 use that rather than an array unless the problem does not fit a
683 @code{switch} statement very well.
685 Another use of label values is in an interpreter for threaded code.
686 The labels within the interpreter function can be stored in the
687 threaded code for super-fast dispatching.
689 You may not use this mechanism to jump to code in a different function.
690 If you do that, totally unpredictable things will happen.  The best way to
691 avoid this is to store the label address only in automatic variables and
692 never pass it as an argument.
694 An alternate way to write the above example is
696 @example
697 static const int array[] = @{ &&foo - &&foo, &&bar - &&foo,
698                              &&hack - &&foo @};
699 goto *(&&foo + array[i]);
700 @end example
702 @noindent
703 This is more friendly to code living in shared libraries, as it reduces
704 the number of dynamic relocations that are needed, and by consequence,
705 allows the data to be read-only.
707 @node Nested Functions
708 @section Nested Functions
709 @cindex nested functions
710 @cindex downward funargs
711 @cindex thunks
713 A @dfn{nested function} is a function defined inside another function.
714 (Nested functions are not supported for GNU C++.)  The nested function's
715 name is local to the block where it is defined.  For example, here we
716 define a nested function named @code{square}, and call it twice:
718 @example
719 @group
720 foo (double a, double b)
722   double square (double z) @{ return z * z; @}
724   return square (a) + square (b);
726 @end group
727 @end example
729 The nested function can access all the variables of the containing
730 function that are visible at the point of its definition.  This is
731 called @dfn{lexical scoping}.  For example, here we show a nested
732 function which uses an inherited variable named @code{offset}:
734 @example
735 @group
736 bar (int *array, int offset, int size)
738   int access (int *array, int index)
739     @{ return array[index + offset]; @}
740   int i;
741   /* @r{@dots{}} */
742   for (i = 0; i < size; i++)
743     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
745 @end group
746 @end example
748 Nested function definitions are permitted within functions in the places
749 where variable definitions are allowed; that is, in any block, before
750 the first statement in the block.
752 It is possible to call the nested function from outside the scope of its
753 name by storing its address or passing the address to another function:
755 @example
756 hack (int *array, int size)
758   void store (int index, int value)
759     @{ array[index] = value; @}
761   intermediate (store, size);
763 @end example
765 Here, the function @code{intermediate} receives the address of
766 @code{store} as an argument.  If @code{intermediate} calls @code{store},
767 the arguments given to @code{store} are used to store into @code{array}.
768 But this technique works only so long as the containing function
769 (@code{hack}, in this example) does not exit.
771 If you try to call the nested function through its address after the
772 containing function has exited, all hell will break loose.  If you try
773 to call it after a containing scope level has exited, and if it refers
774 to some of the variables that are no longer in scope, you may be lucky,
775 but it's not wise to take the risk.  If, however, the nested function
776 does not refer to anything that has gone out of scope, you should be
777 safe.
779 GCC implements taking the address of a nested function using a technique
780 called @dfn{trampolines}.  A paper describing them is available as
782 @noindent
783 @uref{http://people.debian.org/~aaronl/Usenix88-lexic.pdf}.
785 A nested function can jump to a label inherited from a containing
786 function, provided the label was explicitly declared in the containing
787 function (@pxref{Local Labels}).  Such a jump returns instantly to the
788 containing function, exiting the nested function which did the
789 @code{goto} and any intermediate functions as well.  Here is an example:
791 @example
792 @group
793 bar (int *array, int offset, int size)
795   __label__ failure;
796   int access (int *array, int index)
797     @{
798       if (index > size)
799         goto failure;
800       return array[index + offset];
801     @}
802   int i;
803   /* @r{@dots{}} */
804   for (i = 0; i < size; i++)
805     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
806   /* @r{@dots{}} */
807   return 0;
809  /* @r{Control comes here from @code{access}
810     if it detects an error.}  */
811  failure:
812   return -1;
814 @end group
815 @end example
817 A nested function always has internal linkage.  Declaring one with
818 @code{extern} is erroneous.  If you need to declare the nested function
819 before its definition, use @code{auto} (which is otherwise meaningless
820 for function declarations).
822 @example
823 bar (int *array, int offset, int size)
825   __label__ failure;
826   auto int access (int *, int);
827   /* @r{@dots{}} */
828   int access (int *array, int index)
829     @{
830       if (index > size)
831         goto failure;
832       return array[index + offset];
833     @}
834   /* @r{@dots{}} */
836 @end example
838 @node Constructing Calls
839 @section Constructing Function Calls
840 @cindex constructing calls
841 @cindex forwarding calls
843 Using the built-in functions described below, you can record
844 the arguments a function received, and call another function
845 with the same arguments, without knowing the number or types
846 of the arguments.
848 You can also record the return value of that function call,
849 and later return that value, without knowing what data type
850 the function tried to return (as long as your caller expects
851 that data type).
853 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply_args ()
854 This built-in function returns a pointer to data
855 describing how to perform a call with the same arguments as were passed
856 to the current function.
858 The function saves the arg pointer register, structure value address,
859 and all registers that might be used to pass arguments to a function
860 into a block of memory allocated on the stack.  Then it returns the
861 address of that block.
862 @end deftypefn
864 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply (void (*@var{function})(), void *@var{arguments}, size_t @var{size})
865 This built-in function invokes @var{function}
866 with a copy of the parameters described by @var{arguments}
867 and @var{size}.
869 The value of @var{arguments} should be the value returned by
870 @code{__builtin_apply_args}.  The argument @var{size} specifies the size
871 of the stack argument data, in bytes.
873 This function returns a pointer to data describing
874 how to return whatever value was returned by @var{function}.  The data
875 is saved in a block of memory allocated on the stack.
877 It is not always simple to compute the proper value for @var{size}.  The
878 value is used by @code{__builtin_apply} to compute the amount of data
879 that should be pushed on the stack and copied from the incoming argument
880 area.
881 @end deftypefn
883 @deftypefn {Built-in Function} {void} __builtin_return (void *@var{result})
884 This built-in function returns the value described by @var{result} from
885 the containing function.  You should specify, for @var{result}, a value
886 returned by @code{__builtin_apply}.
887 @end deftypefn
889 @cindex underscores in variables in macros
890 @cindex @samp{_} in variables in macros
891 @cindex local variables in macros
892 @cindex variables, local, in macros
893 @cindex macros, local variables in
895 The reason for using names that start with underscores for the local
896 variables is to avoid conflicts with variable names that occur within the
897 expressions that are substituted for @code{a} and @code{b}.  Eventually we
898 hope to design a new form of declaration syntax that allows you to declare
899 variables whose scopes start only after their initializers; this will be a
900 more reliable way to prevent such conflicts.
902 @node Typeof
903 @section Referring to a Type with @code{typeof}
904 @findex typeof
905 @findex sizeof
906 @cindex macros, types of arguments
908 Another way to refer to the type of an expression is with @code{typeof}.
909 The syntax of using of this keyword looks like @code{sizeof}, but the
910 construct acts semantically like a type name defined with @code{typedef}.
912 There are two ways of writing the argument to @code{typeof}: with an
913 expression or with a type.  Here is an example with an expression:
915 @example
916 typeof (x[0](1))
917 @end example
919 @noindent
920 This assumes that @code{x} is an array of pointers to functions;
921 the type described is that of the values of the functions.
923 Here is an example with a typename as the argument:
925 @example
926 typeof (int *)
927 @end example
929 @noindent
930 Here the type described is that of pointers to @code{int}.
932 If you are writing a header file that must work when included in ISO C
933 programs, write @code{__typeof__} instead of @code{typeof}.
934 @xref{Alternate Keywords}.
936 A @code{typeof}-construct can be used anywhere a typedef name could be
937 used.  For example, you can use it in a declaration, in a cast, or inside
938 of @code{sizeof} or @code{typeof}.
940 @code{typeof} is often useful in conjunction with the
941 statements-within-expressions feature.  Here is how the two together can
942 be used to define a safe ``maximum'' macro that operates on any
943 arithmetic type and evaluates each of its arguments exactly once:
945 @example
946 #define max(a,b) \
947   (@{ typeof (a) _a = (a); \
948       typeof (b) _b = (b); \
949     _a > _b ? _a : _b; @})
950 @end example
952 @noindent
953 Some more examples of the use of @code{typeof}:
955 @itemize @bullet
956 @item
957 This declares @code{y} with the type of what @code{x} points to.
959 @example
960 typeof (*x) y;
961 @end example
963 @item
964 This declares @code{y} as an array of such values.
966 @example
967 typeof (*x) y[4];
968 @end example
970 @item
971 This declares @code{y} as an array of pointers to characters:
973 @example
974 typeof (typeof (char *)[4]) y;
975 @end example
977 @noindent
978 It is equivalent to the following traditional C declaration:
980 @example
981 char *y[4];
982 @end example
984 To see the meaning of the declaration using @code{typeof}, and why it
985 might be a useful way to write, let's rewrite it with these macros:
987 @example
988 #define pointer(T)  typeof(T *)
989 #define array(T, N) typeof(T [N])
990 @end example
992 @noindent
993 Now the declaration can be rewritten this way:
995 @example
996 array (pointer (char), 4) y;
997 @end example
999 @noindent
1000 Thus, @code{array (pointer (char), 4)} is the type of arrays of 4
1001 pointers to @code{char}.
1002 @end itemize
1004 @emph{Compatibility Note:} In addition to @code{typeof}, GCC 2 supported
1005 a more limited extension which permitted one to write
1007 @example
1008 typedef @var{T} = @var{expr};
1009 @end example
1011 @noindent
1012 with the effect of declaring @var{T} to have the type of the expression
1013 @var{expr}.  This extension does not work with GCC 3 (versions between
1014 3.0 and 3.2 will crash; 3.2.1 and later give an error).  Code which
1015 relies on it should be rewritten to use @code{typeof}:
1017 @example
1018 typedef typeof(@var{expr}) @var{T};
1019 @end example
1021 @noindent
1022 This will work with all versions of GCC@.
1024 @node Lvalues
1025 @section Generalized Lvalues
1026 @cindex compound expressions as lvalues
1027 @cindex expressions, compound, as lvalues
1028 @cindex conditional expressions as lvalues
1029 @cindex expressions, conditional, as lvalues
1030 @cindex casts as lvalues
1031 @cindex generalized lvalues
1032 @cindex lvalues, generalized
1033 @cindex extensions, @code{?:}
1034 @cindex @code{?:} extensions
1035 Compound expressions, conditional expressions and casts are allowed as
1036 lvalues provided their operands are lvalues.  This means that you can take
1037 their addresses or store values into them.
1039 Standard C++ allows compound expressions and conditional expressions as
1040 lvalues, and permits casts to reference type, so use of this extension
1041 is deprecated for C++ code.
1043 For example, a compound expression can be assigned, provided the last
1044 expression in the sequence is an lvalue.  These two expressions are
1045 equivalent:
1047 @example
1048 (a, b) += 5
1049 a, (b += 5)
1050 @end example
1052 Similarly, the address of the compound expression can be taken.  These two
1053 expressions are equivalent:
1055 @example
1056 &(a, b)
1057 a, &b
1058 @end example
1060 A conditional expression is a valid lvalue if its type is not void and the
1061 true and false branches are both valid lvalues.  For example, these two
1062 expressions are equivalent:
1064 @example
1065 (a ? b : c) = 5
1066 (a ? b = 5 : (c = 5))
1067 @end example
1069 A cast is a valid lvalue if its operand is an lvalue.  A simple
1070 assignment whose left-hand side is a cast works by converting the
1071 right-hand side first to the specified type, then to the type of the
1072 inner left-hand side expression.  After this is stored, the value is
1073 converted back to the specified type to become the value of the
1074 assignment.  Thus, if @code{a} has type @code{char *}, the following two
1075 expressions are equivalent:
1077 @example
1078 (int)a = 5
1079 (int)(a = (char *)(int)5)
1080 @end example
1082 An assignment-with-arithmetic operation such as @samp{+=} applied to a cast
1083 performs the arithmetic using the type resulting from the cast, and then
1084 continues as in the previous case.  Therefore, these two expressions are
1085 equivalent:
1087 @example
1088 (int)a += 5
1089 (int)(a = (char *)(int) ((int)a + 5))
1090 @end example
1092 You cannot take the address of an lvalue cast, because the use of its
1093 address would not work out coherently.  Suppose that @code{&(int)f} were
1094 permitted, where @code{f} has type @code{float}.  Then the following
1095 statement would try to store an integer bit-pattern where a floating
1096 point number belongs:
1098 @example
1099 *&(int)f = 1;
1100 @end example
1102 This is quite different from what @code{(int)f = 1} would do---that
1103 would convert 1 to floating point and store it.  Rather than cause this
1104 inconsistency, we think it is better to prohibit use of @samp{&} on a cast.
1106 If you really do want an @code{int *} pointer with the address of
1107 @code{f}, you can simply write @code{(int *)&f}.
1109 @node Conditionals
1110 @section Conditionals with Omitted Operands
1111 @cindex conditional expressions, extensions
1112 @cindex omitted middle-operands
1113 @cindex middle-operands, omitted
1114 @cindex extensions, @code{?:}
1115 @cindex @code{?:} extensions
1117 The middle operand in a conditional expression may be omitted.  Then
1118 if the first operand is nonzero, its value is the value of the conditional
1119 expression.
1121 Therefore, the expression
1123 @example
1124 x ? : y
1125 @end example
1127 @noindent
1128 has the value of @code{x} if that is nonzero; otherwise, the value of
1129 @code{y}.
1131 This example is perfectly equivalent to
1133 @example
1134 x ? x : y
1135 @end example
1137 @cindex side effect in ?:
1138 @cindex ?: side effect
1139 @noindent
1140 In this simple case, the ability to omit the middle operand is not
1141 especially useful.  When it becomes useful is when the first operand does,
1142 or may (if it is a macro argument), contain a side effect.  Then repeating
1143 the operand in the middle would perform the side effect twice.  Omitting
1144 the middle operand uses the value already computed without the undesirable
1145 effects of recomputing it.
1147 @node Long Long
1148 @section Double-Word Integers
1149 @cindex @code{long long} data types
1150 @cindex double-word arithmetic
1151 @cindex multiprecision arithmetic
1152 @cindex @code{LL} integer suffix
1153 @cindex @code{ULL} integer suffix
1155 ISO C99 supports data types for integers that are at least 64 bits wide,
1156 and as an extension GCC supports them in C89 mode and in C++.
1157 Simply write @code{long long int} for a signed integer, or
1158 @code{unsigned long long int} for an unsigned integer.  To make an
1159 integer constant of type @code{long long int}, add the suffix @samp{LL}
1160 to the integer.  To make an integer constant of type @code{unsigned long
1161 long int}, add the suffix @samp{ULL} to the integer.
1163 You can use these types in arithmetic like any other integer types.
1164 Addition, subtraction, and bitwise boolean operations on these types
1165 are open-coded on all types of machines.  Multiplication is open-coded
1166 if the machine supports fullword-to-doubleword a widening multiply
1167 instruction.  Division and shifts are open-coded only on machines that
1168 provide special support.  The operations that are not open-coded use
1169 special library routines that come with GCC@.
1171 There may be pitfalls when you use @code{long long} types for function
1172 arguments, unless you declare function prototypes.  If a function
1173 expects type @code{int} for its argument, and you pass a value of type
1174 @code{long long int}, confusion will result because the caller and the
1175 subroutine will disagree about the number of bytes for the argument.
1176 Likewise, if the function expects @code{long long int} and you pass
1177 @code{int}.  The best way to avoid such problems is to use prototypes.
1179 @node Complex
1180 @section Complex Numbers
1181 @cindex complex numbers
1182 @cindex @code{_Complex} keyword
1183 @cindex @code{__complex__} keyword
1185 ISO C99 supports complex floating data types, and as an extension GCC
1186 supports them in C89 mode and in C++, and supports complex integer data
1187 types which are not part of ISO C99.  You can declare complex types
1188 using the keyword @code{_Complex}.  As an extension, the older GNU
1189 keyword @code{__complex__} is also supported.
1191 For example, @samp{_Complex double x;} declares @code{x} as a
1192 variable whose real part and imaginary part are both of type
1193 @code{double}.  @samp{_Complex short int y;} declares @code{y} to
1194 have real and imaginary parts of type @code{short int}; this is not
1195 likely to be useful, but it shows that the set of complex types is
1196 complete.
1198 To write a constant with a complex data type, use the suffix @samp{i} or
1199 @samp{j} (either one; they are equivalent).  For example, @code{2.5fi}
1200 has type @code{_Complex float} and @code{3i} has type
1201 @code{_Complex int}.  Such a constant always has a pure imaginary
1202 value, but you can form any complex value you like by adding one to a
1203 real constant.  This is a GNU extension; if you have an ISO C99
1204 conforming C library (such as GNU libc), and want to construct complex
1205 constants of floating type, you should include @code{<complex.h>} and
1206 use the macros @code{I} or @code{_Complex_I} instead.
1208 @cindex @code{__real__} keyword
1209 @cindex @code{__imag__} keyword
1210 To extract the real part of a complex-valued expression @var{exp}, write
1211 @code{__real__ @var{exp}}.  Likewise, use @code{__imag__} to
1212 extract the imaginary part.  This is a GNU extension; for values of
1213 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{crealf},
1214 @code{creal}, @code{creall}, @code{cimagf}, @code{cimag} and
1215 @code{cimagl}, declared in @code{<complex.h>} and also provided as
1216 built-in functions by GCC@.
1218 @cindex complex conjugation
1219 The operator @samp{~} performs complex conjugation when used on a value
1220 with a complex type.  This is a GNU extension; for values of
1221 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{conjf},
1222 @code{conj} and @code{conjl}, declared in @code{<complex.h>} and also
1223 provided as built-in functions by GCC@.
1225 GCC can allocate complex automatic variables in a noncontiguous
1226 fashion; it's even possible for the real part to be in a register while
1227 the imaginary part is on the stack (or vice-versa).  Only the DWARF2
1228 debug info format can represent this, so use of DWARF2 is recommended.
1229 If you are using the stabs debug info format, GCC describes a noncontiguous
1230 complex variable as if it were two separate variables of noncomplex type.
1231 If the variable's actual name is @code{foo}, the two fictitious
1232 variables are named @code{foo$real} and @code{foo$imag}.  You can
1233 examine and set these two fictitious variables with your debugger.
1235 @node Hex Floats
1236 @section Hex Floats
1237 @cindex hex floats
1239 ISO C99 supports floating-point numbers written not only in the usual
1240 decimal notation, such as @code{1.55e1}, but also numbers such as
1241 @code{0x1.fp3} written in hexadecimal format.  As a GNU extension, GCC
1242 supports this in C89 mode (except in some cases when strictly
1243 conforming) and in C++.  In that format the
1244 @samp{0x} hex introducer and the @samp{p} or @samp{P} exponent field are
1245 mandatory.  The exponent is a decimal number that indicates the power of
1246 2 by which the significant part will be multiplied.  Thus @samp{0x1.f} is
1247 @tex
1248 $1 {15\over16}$,
1249 @end tex
1250 @ifnottex
1251 1 15/16,
1252 @end ifnottex
1253 @samp{p3} multiplies it by 8, and the value of @code{0x1.fp3}
1254 is the same as @code{1.55e1}.
1256 Unlike for floating-point numbers in the decimal notation the exponent
1257 is always required in the hexadecimal notation.  Otherwise the compiler
1258 would not be able to resolve the ambiguity of, e.g., @code{0x1.f}.  This
1259 could mean @code{1.0f} or @code{1.9375} since @samp{f} is also the
1260 extension for floating-point constants of type @code{float}.
1262 @node Zero Length
1263 @section Arrays of Length Zero
1264 @cindex arrays of length zero
1265 @cindex zero-length arrays
1266 @cindex length-zero arrays
1267 @cindex flexible array members
1269 Zero-length arrays are allowed in GNU C@.  They are very useful as the
1270 last element of a structure which is really a header for a variable-length
1271 object:
1273 @example
1274 struct line @{
1275   int length;
1276   char contents[0];
1279 struct line *thisline = (struct line *)
1280   malloc (sizeof (struct line) + this_length);
1281 thisline->length = this_length;
1282 @end example
1284 In ISO C90, you would have to give @code{contents} a length of 1, which
1285 means either you waste space or complicate the argument to @code{malloc}.
1287 In ISO C99, you would use a @dfn{flexible array member}, which is
1288 slightly different in syntax and semantics:
1290 @itemize @bullet
1291 @item
1292 Flexible array members are written as @code{contents[]} without
1293 the @code{0}.
1295 @item
1296 Flexible array members have incomplete type, and so the @code{sizeof}
1297 operator may not be applied.  As a quirk of the original implementation
1298 of zero-length arrays, @code{sizeof} evaluates to zero.
1300 @item
1301 Flexible array members may only appear as the last member of a
1302 @code{struct} that is otherwise non-empty.
1304 @item
1305 A structure containing a flexible array member, or a union containing
1306 such a structure (possibly recursively), may not be a member of a
1307 structure or an element of an array.  (However, these uses are
1308 permitted by GCC as extensions.)
1309 @end itemize
1311 GCC versions before 3.0 allowed zero-length arrays to be statically
1312 initialized, as if they were flexible arrays.  In addition to those
1313 cases that were useful, it also allowed initializations in situations
1314 that would corrupt later data.  Non-empty initialization of zero-length
1315 arrays is now treated like any case where there are more initializer
1316 elements than the array holds, in that a suitable warning about "excess
1317 elements in array" is given, and the excess elements (all of them, in
1318 this case) are ignored.
1320 Instead GCC allows static initialization of flexible array members.
1321 This is equivalent to defining a new structure containing the original
1322 structure followed by an array of sufficient size to contain the data.
1323 I.e.@: in the following, @code{f1} is constructed as if it were declared
1324 like @code{f2}.
1326 @example
1327 struct f1 @{
1328   int x; int y[];
1329 @} f1 = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};
1331 struct f2 @{
1332   struct f1 f1; int data[3];
1333 @} f2 = @{ @{ 1 @}, @{ 2, 3, 4 @} @};
1334 @end example
1336 @noindent
1337 The convenience of this extension is that @code{f1} has the desired
1338 type, eliminating the need to consistently refer to @code{f2.f1}.
1340 This has symmetry with normal static arrays, in that an array of
1341 unknown size is also written with @code{[]}.
1343 Of course, this extension only makes sense if the extra data comes at
1344 the end of a top-level object, as otherwise we would be overwriting
1345 data at subsequent offsets.  To avoid undue complication and confusion
1346 with initialization of deeply nested arrays, we simply disallow any
1347 non-empty initialization except when the structure is the top-level
1348 object.  For example:
1350 @example
1351 struct foo @{ int x; int y[]; @};
1352 struct bar @{ struct foo z; @};
1354 struct foo a = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};        // @r{Valid.}
1355 struct bar b = @{ @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @} @};    // @r{Invalid.}
1356 struct bar c = @{ @{ 1, @{ @} @} @};            // @r{Valid.}
1357 struct foo d[1] = @{ @{ 1 @{ 2, 3, 4 @} @} @};  // @r{Invalid.}
1358 @end example
1360 @node Variable Length
1361 @section Arrays of Variable Length
1362 @cindex variable-length arrays
1363 @cindex arrays of variable length
1364 @cindex VLAs
1366 Variable-length automatic arrays are allowed in ISO C99, and as an
1367 extension GCC accepts them in C89 mode and in C++.  (However, GCC's
1368 implementation of variable-length arrays does not yet conform in detail
1369 to the ISO C99 standard.)  These arrays are
1370 declared like any other automatic arrays, but with a length that is not
1371 a constant expression.  The storage is allocated at the point of
1372 declaration and deallocated when the brace-level is exited.  For
1373 example:
1375 @example
1376 FILE *
1377 concat_fopen (char *s1, char *s2, char *mode)
1379   char str[strlen (s1) + strlen (s2) + 1];
1380   strcpy (str, s1);
1381   strcat (str, s2);
1382   return fopen (str, mode);
1384 @end example
1386 @cindex scope of a variable length array
1387 @cindex variable-length array scope
1388 @cindex deallocating variable length arrays
1389 Jumping or breaking out of the scope of the array name deallocates the
1390 storage.  Jumping into the scope is not allowed; you get an error
1391 message for it.
1393 @cindex @code{alloca} vs variable-length arrays
1394 You can use the function @code{alloca} to get an effect much like
1395 variable-length arrays.  The function @code{alloca} is available in
1396 many other C implementations (but not in all).  On the other hand,
1397 variable-length arrays are more elegant.
1399 There are other differences between these two methods.  Space allocated
1400 with @code{alloca} exists until the containing @emph{function} returns.
1401 The space for a variable-length array is deallocated as soon as the array
1402 name's scope ends.  (If you use both variable-length arrays and
1403 @code{alloca} in the same function, deallocation of a variable-length array
1404 will also deallocate anything more recently allocated with @code{alloca}.)
1406 You can also use variable-length arrays as arguments to functions:
1408 @example
1409 struct entry
1410 tester (int len, char data[len][len])
1412   /* @r{@dots{}} */
1414 @end example
1416 The length of an array is computed once when the storage is allocated
1417 and is remembered for the scope of the array in case you access it with
1418 @code{sizeof}.
1420 If you want to pass the array first and the length afterward, you can
1421 use a forward declaration in the parameter list---another GNU extension.
1423 @example
1424 struct entry
1425 tester (int len; char data[len][len], int len)
1427   /* @r{@dots{}} */
1429 @end example
1431 @cindex parameter forward declaration
1432 The @samp{int len} before the semicolon is a @dfn{parameter forward
1433 declaration}, and it serves the purpose of making the name @code{len}
1434 known when the declaration of @code{data} is parsed.
1436 You can write any number of such parameter forward declarations in the
1437 parameter list.  They can be separated by commas or semicolons, but the
1438 last one must end with a semicolon, which is followed by the ``real''
1439 parameter declarations.  Each forward declaration must match a ``real''
1440 declaration in parameter name and data type.  ISO C99 does not support
1441 parameter forward declarations.
1443 @node Variadic Macros
1444 @section Macros with a Variable Number of Arguments.
1445 @cindex variable number of arguments
1446 @cindex macro with variable arguments
1447 @cindex rest argument (in macro)
1448 @cindex variadic macros
1450 In the ISO C standard of 1999, a macro can be declared to accept a
1451 variable number of arguments much as a function can.  The syntax for
1452 defining the macro is similar to that of a function.  Here is an
1453 example:
1455 @smallexample
1456 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, __VA_ARGS__)
1457 @end smallexample
1459 Here @samp{@dots{}} is a @dfn{variable argument}.  In the invocation of
1460 such a macro, it represents the zero or more tokens until the closing
1461 parenthesis that ends the invocation, including any commas.  This set of
1462 tokens replaces the identifier @code{__VA_ARGS__} in the macro body
1463 wherever it appears.  See the CPP manual for more information.
1465 GCC has long supported variadic macros, and used a different syntax that
1466 allowed you to give a name to the variable arguments just like any other
1467 argument.  Here is an example:
1469 @example
1470 #define debug(format, args...) fprintf (stderr, format, args)
1471 @end example
1473 This is in all ways equivalent to the ISO C example above, but arguably
1474 more readable and descriptive.
1476 GNU CPP has two further variadic macro extensions, and permits them to
1477 be used with either of the above forms of macro definition.
1479 In standard C, you are not allowed to leave the variable argument out
1480 entirely; but you are allowed to pass an empty argument.  For example,
1481 this invocation is invalid in ISO C, because there is no comma after
1482 the string:
1484 @example
1485 debug ("A message")
1486 @end example
1488 GNU CPP permits you to completely omit the variable arguments in this
1489 way.  In the above examples, the compiler would complain, though since
1490 the expansion of the macro still has the extra comma after the format
1491 string.
1493 To help solve this problem, CPP behaves specially for variable arguments
1494 used with the token paste operator, @samp{##}.  If instead you write
1496 @smallexample
1497 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, ## __VA_ARGS__)
1498 @end smallexample
1500 and if the variable arguments are omitted or empty, the @samp{##}
1501 operator causes the preprocessor to remove the comma before it.  If you
1502 do provide some variable arguments in your macro invocation, GNU CPP
1503 does not complain about the paste operation and instead places the
1504 variable arguments after the comma.  Just like any other pasted macro
1505 argument, these arguments are not macro expanded.
1507 @node Escaped Newlines
1508 @section Slightly Looser Rules for Escaped Newlines
1509 @cindex escaped newlines
1510 @cindex newlines (escaped)
1512 Recently, the preprocessor has relaxed its treatment of escaped
1513 newlines.  Previously, the newline had to immediately follow a
1514 backslash.  The current implementation allows whitespace in the form of
1515 spaces, horizontal and vertical tabs, and form feeds between the
1516 backslash and the subsequent newline.  The preprocessor issues a
1517 warning, but treats it as a valid escaped newline and combines the two
1518 lines to form a single logical line.  This works within comments and
1519 tokens, including multi-line strings, as well as between tokens.
1520 Comments are @emph{not} treated as whitespace for the purposes of this
1521 relaxation, since they have not yet been replaced with spaces.
1523 @node Multi-line Strings
1524 @section String Literals with Embedded Newlines
1525 @cindex multi-line string literals
1527 As an extension, GNU CPP permits string literals to cross multiple lines
1528 without escaping the embedded newlines.  Each embedded newline is
1529 replaced with a single @samp{\n} character in the resulting string
1530 literal, regardless of what form the newline took originally.
1532 CPP currently allows such strings in directives as well (other than the
1533 @samp{#include} family).  This is deprecated and will eventually be
1534 removed.
1536 @node Subscripting
1537 @section Non-Lvalue Arrays May Have Subscripts
1538 @cindex subscripting
1539 @cindex arrays, non-lvalue
1541 @cindex subscripting and function values
1542 In ISO C99, arrays that are not lvalues still decay to pointers, and
1543 may be subscripted, although they may not be modified or used after
1544 the next sequence point and the unary @samp{&} operator may not be
1545 applied to them.  As an extension, GCC allows such arrays to be
1546 subscripted in C89 mode, though otherwise they do not decay to
1547 pointers outside C99 mode.  For example,
1548 this is valid in GNU C though not valid in C89:
1550 @example
1551 @group
1552 struct foo @{int a[4];@};
1554 struct foo f();
1556 bar (int index)
1558   return f().a[index];
1560 @end group
1561 @end example
1563 @node Pointer Arith
1564 @section Arithmetic on @code{void}- and Function-Pointers
1565 @cindex void pointers, arithmetic
1566 @cindex void, size of pointer to
1567 @cindex function pointers, arithmetic
1568 @cindex function, size of pointer to
1570 In GNU C, addition and subtraction operations are supported on pointers to
1571 @code{void} and on pointers to functions.  This is done by treating the
1572 size of a @code{void} or of a function as 1.
1574 A consequence of this is that @code{sizeof} is also allowed on @code{void}
1575 and on function types, and returns 1.
1577 @opindex Wpointer-arith
1578 The option @option{-Wpointer-arith} requests a warning if these extensions
1579 are used.
1581 @node Initializers
1582 @section Non-Constant Initializers
1583 @cindex initializers, non-constant
1584 @cindex non-constant initializers
1586 As in standard C++ and ISO C99, the elements of an aggregate initializer for an
1587 automatic variable are not required to be constant expressions in GNU C@.
1588 Here is an example of an initializer with run-time varying elements:
1590 @example
1591 foo (float f, float g)
1593   float beat_freqs[2] = @{ f-g, f+g @};
1594   /* @r{@dots{}} */
1596 @end example
1598 @node Compound Literals
1599 @section Compound Literals
1600 @cindex constructor expressions
1601 @cindex initializations in expressions
1602 @cindex structures, constructor expression
1603 @cindex expressions, constructor
1604 @cindex compound literals
1605 @c The GNU C name for what C99 calls compound literals was "constructor expressions".
1607 ISO C99 supports compound literals.  A compound literal looks like
1608 a cast containing an initializer.  Its value is an object of the
1609 type specified in the cast, containing the elements specified in
1610 the initializer; it is an lvalue.  As an extension, GCC supports
1611 compound literals in C89 mode and in C++.
1613 Usually, the specified type is a structure.  Assume that
1614 @code{struct foo} and @code{structure} are declared as shown:
1616 @example
1617 struct foo @{int a; char b[2];@} structure;
1618 @end example
1620 @noindent
1621 Here is an example of constructing a @code{struct foo} with a compound literal:
1623 @example
1624 structure = ((struct foo) @{x + y, 'a', 0@});
1625 @end example
1627 @noindent
1628 This is equivalent to writing the following:
1630 @example
1632   struct foo temp = @{x + y, 'a', 0@};
1633   structure = temp;
1635 @end example
1637 You can also construct an array.  If all the elements of the compound literal
1638 are (made up of) simple constant expressions, suitable for use in
1639 initializers of objects of static storage duration, then the compound
1640 literal can be coerced to a pointer to its first element and used in
1641 such an initializer, as shown here:
1643 @example
1644 char **foo = (char *[]) @{ "x", "y", "z" @};
1645 @end example
1647 Compound literals for scalar types and union types are is
1648 also allowed, but then the compound literal is equivalent
1649 to a cast.
1651 As a GNU extension, GCC allows initialization of objects with static storage
1652 duration by compound literals (which is not possible in ISO C99, because
1653 the initializer is not a constant).
1654 It is handled as if the object was initialized only with the bracket
1655 enclosed list if compound literal's and object types match.
1656 The initializer list of the compound literal must be constant.
1657 If the object being initialized has array type of unknown size, the size is
1658 determined by compound literal size.
1660 @example
1661 static struct foo x = (struct foo) @{1, 'a', 'b'@};
1662 static int y[] = (int []) @{1, 2, 3@};
1663 static int z[] = (int [3]) @{1@};
1664 @end example
1666 @noindent
1667 The above lines are equivalent to the following:
1668 @example
1669 static struct foo x = @{1, 'a', 'b'@};
1670 static int y[] = @{1, 2, 3@};
1671 static int z[] = @{1, 0, 0@};
1672 @end example
1674 @node Designated Inits
1675 @section Designated Initializers
1676 @cindex initializers with labeled elements
1677 @cindex labeled elements in initializers
1678 @cindex case labels in initializers
1679 @cindex designated initializers
1681 Standard C89 requires the elements of an initializer to appear in a fixed
1682 order, the same as the order of the elements in the array or structure
1683 being initialized.
1685 In ISO C99 you can give the elements in any order, specifying the array
1686 indices or structure field names they apply to, and GNU C allows this as
1687 an extension in C89 mode as well.  This extension is not
1688 implemented in GNU C++.
1690 To specify an array index, write
1691 @samp{[@var{index}] =} before the element value.  For example,
1693 @example
1694 int a[6] = @{ [4] = 29, [2] = 15 @};
1695 @end example
1697 @noindent
1698 is equivalent to
1700 @example
1701 int a[6] = @{ 0, 0, 15, 0, 29, 0 @};
1702 @end example
1704 @noindent
1705 The index values must be constant expressions, even if the array being
1706 initialized is automatic.
1708 An alternative syntax for this which has been obsolete since GCC 2.5 but
1709 GCC still accepts is to write @samp{[@var{index}]} before the element
1710 value, with no @samp{=}.
1712 To initialize a range of elements to the same value, write
1713 @samp{[@var{first} ... @var{last}] = @var{value}}.  This is a GNU
1714 extension.  For example,
1716 @example
1717 int widths[] = @{ [0 ... 9] = 1, [10 ... 99] = 2, [100] = 3 @};
1718 @end example
1720 @noindent
1721 If the value in it has side-effects, the side-effects will happen only once,
1722 not for each initialized field by the range initializer.
1724 @noindent
1725 Note that the length of the array is the highest value specified
1726 plus one.
1728 In a structure initializer, specify the name of a field to initialize
1729 with @samp{.@var{fieldname} =} before the element value.  For example,
1730 given the following structure,
1732 @example
1733 struct point @{ int x, y; @};
1734 @end example
1736 @noindent
1737 the following initialization
1739 @example
1740 struct point p = @{ .y = yvalue, .x = xvalue @};
1741 @end example
1743 @noindent
1744 is equivalent to
1746 @example
1747 struct point p = @{ xvalue, yvalue @};
1748 @end example
1750 Another syntax which has the same meaning, obsolete since GCC 2.5, is
1751 @samp{@var{fieldname}:}, as shown here:
1753 @example
1754 struct point p = @{ y: yvalue, x: xvalue @};
1755 @end example
1757 @cindex designators
1758 The @samp{[@var{index}]} or @samp{.@var{fieldname}} is known as a
1759 @dfn{designator}.  You can also use a designator (or the obsolete colon
1760 syntax) when initializing a union, to specify which element of the union
1761 should be used.  For example,
1763 @example
1764 union foo @{ int i; double d; @};
1766 union foo f = @{ .d = 4 @};
1767 @end example
1769 @noindent
1770 will convert 4 to a @code{double} to store it in the union using
1771 the second element.  By contrast, casting 4 to type @code{union foo}
1772 would store it into the union as the integer @code{i}, since it is
1773 an integer.  (@xref{Cast to Union}.)
1775 You can combine this technique of naming elements with ordinary C
1776 initialization of successive elements.  Each initializer element that
1777 does not have a designator applies to the next consecutive element of the
1778 array or structure.  For example,
1780 @example
1781 int a[6] = @{ [1] = v1, v2, [4] = v4 @};
1782 @end example
1784 @noindent
1785 is equivalent to
1787 @example
1788 int a[6] = @{ 0, v1, v2, 0, v4, 0 @};
1789 @end example
1791 Labeling the elements of an array initializer is especially useful
1792 when the indices are characters or belong to an @code{enum} type.
1793 For example:
1795 @example
1796 int whitespace[256]
1797   = @{ [' '] = 1, ['\t'] = 1, ['\h'] = 1,
1798       ['\f'] = 1, ['\n'] = 1, ['\r'] = 1 @};
1799 @end example
1801 @cindex designator lists
1802 You can also write a series of @samp{.@var{fieldname}} and
1803 @samp{[@var{index}]} designators before an @samp{=} to specify a
1804 nested subobject to initialize; the list is taken relative to the
1805 subobject corresponding to the closest surrounding brace pair.  For
1806 example, with the @samp{struct point} declaration above:
1808 @smallexample
1809 struct point ptarray[10] = @{ [2].y = yv2, [2].x = xv2, [0].x = xv0 @};
1810 @end smallexample
1812 @noindent
1813 If the same field is initialized multiple times, it will have value from
1814 the last initialization.  If any such overridden initialization has
1815 side-effect, it is unspecified whether the side-effect happens or not.
1816 Currently, gcc will discard them and issue a warning.
1818 @node Case Ranges
1819 @section Case Ranges
1820 @cindex case ranges
1821 @cindex ranges in case statements
1823 You can specify a range of consecutive values in a single @code{case} label,
1824 like this:
1826 @example
1827 case @var{low} ... @var{high}:
1828 @end example
1830 @noindent
1831 This has the same effect as the proper number of individual @code{case}
1832 labels, one for each integer value from @var{low} to @var{high}, inclusive.
1834 This feature is especially useful for ranges of ASCII character codes:
1836 @example
1837 case 'A' ... 'Z':
1838 @end example
1840 @strong{Be careful:} Write spaces around the @code{...}, for otherwise
1841 it may be parsed wrong when you use it with integer values.  For example,
1842 write this:
1844 @example
1845 case 1 ... 5:
1846 @end example
1848 @noindent
1849 rather than this:
1851 @example
1852 case 1...5:
1853 @end example
1855 @node Cast to Union
1856 @section Cast to a Union Type
1857 @cindex cast to a union
1858 @cindex union, casting to a
1860 A cast to union type is similar to other casts, except that the type
1861 specified is a union type.  You can specify the type either with
1862 @code{union @var{tag}} or with a typedef name.  A cast to union is actually
1863 a constructor though, not a cast, and hence does not yield an lvalue like
1864 normal casts.  (@xref{Compound Literals}.)
1866 The types that may be cast to the union type are those of the members
1867 of the union.  Thus, given the following union and variables:
1869 @example
1870 union foo @{ int i; double d; @};
1871 int x;
1872 double y;
1873 @end example
1875 @noindent
1876 both @code{x} and @code{y} can be cast to type @code{union foo}.
1878 Using the cast as the right-hand side of an assignment to a variable of
1879 union type is equivalent to storing in a member of the union:
1881 @example
1882 union foo u;
1883 /* @r{@dots{}} */
1884 u = (union foo) x  @equiv{}  u.i = x
1885 u = (union foo) y  @equiv{}  u.d = y
1886 @end example
1888 You can also use the union cast as a function argument:
1890 @example
1891 void hack (union foo);
1892 /* @r{@dots{}} */
1893 hack ((union foo) x);
1894 @end example
1896 @node Mixed Declarations
1897 @section Mixed Declarations and Code
1898 @cindex mixed declarations and code
1899 @cindex declarations, mixed with code
1900 @cindex code, mixed with declarations
1902 ISO C99 and ISO C++ allow declarations and code to be freely mixed
1903 within compound statements.  As an extension, GCC also allows this in
1904 C89 mode.  For example, you could do:
1906 @example
1907 int i;
1908 /* @r{@dots{}} */
1909 i++;
1910 int j = i + 2;
1911 @end example
1913 Each identifier is visible from where it is declared until the end of
1914 the enclosing block.
1916 @node Function Attributes
1917 @section Declaring Attributes of Functions
1918 @cindex function attributes
1919 @cindex declaring attributes of functions
1920 @cindex functions that never return
1921 @cindex functions that have no side effects
1922 @cindex functions in arbitrary sections
1923 @cindex functions that behave like malloc
1924 @cindex @code{volatile} applied to function
1925 @cindex @code{const} applied to function
1926 @cindex functions with @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments
1927 @cindex functions with non-null pointer arguments
1928 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
1929 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
1930 @cindex functions that do not pop the argument stack on the 386
1932 In GNU C, you declare certain things about functions called in your program
1933 which help the compiler optimize function calls and check your code more
1934 carefully.
1936 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
1937 attributes when making a declaration.  This keyword is followed by an
1938 attribute specification inside double parentheses.  The following
1939 attributes are currently defined for functions on all targets:
1940 @code{noreturn}, @code{noinline}, @code{always_inline},
1941 @code{pure}, @code{const}, @code{nothrow},
1942 @code{format}, @code{format_arg}, @code{no_instrument_function},
1943 @code{section}, @code{constructor}, @code{destructor}, @code{used},
1944 @code{unused}, @code{deprecated}, @code{weak}, @code{malloc},
1945 @code{alias}, and @code{nonnull}.  Several other attributes are defined
1946 for functions on particular target systems.  Other attributes, including
1947 @code{section} are supported for variables declarations
1948 (@pxref{Variable Attributes}) and for types (@pxref{Type Attributes}).
1950 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
1951 each keyword.  This allows you to use them in header files without
1952 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
1953 you may use @code{__noreturn__} instead of @code{noreturn}.
1955 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
1956 attributes.
1958 @table @code
1959 @cindex @code{noreturn} function attribute
1960 @item noreturn
1961 A few standard library functions, such as @code{abort} and @code{exit},
1962 cannot return.  GCC knows this automatically.  Some programs define
1963 their own functions that never return.  You can declare them
1964 @code{noreturn} to tell the compiler this fact.  For example,
1966 @smallexample
1967 @group
1968 void fatal () __attribute__ ((noreturn));
1970 void
1971 fatal (/* @r{@dots{}} */)
1973   /* @r{@dots{}} */ /* @r{Print error message.} */ /* @r{@dots{}} */
1974   exit (1);
1976 @end group
1977 @end smallexample
1979 The @code{noreturn} keyword tells the compiler to assume that
1980 @code{fatal} cannot return.  It can then optimize without regard to what
1981 would happen if @code{fatal} ever did return.  This makes slightly
1982 better code.  More importantly, it helps avoid spurious warnings of
1983 uninitialized variables.
1985 Do not assume that registers saved by the calling function are
1986 restored before calling the @code{noreturn} function.
1988 It does not make sense for a @code{noreturn} function to have a return
1989 type other than @code{void}.
1991 The attribute @code{noreturn} is not implemented in GCC versions
1992 earlier than 2.5.  An alternative way to declare that a function does
1993 not return, which works in the current version and in some older
1994 versions, is as follows:
1996 @smallexample
1997 typedef void voidfn ();
1999 volatile voidfn fatal;
2000 @end smallexample
2002 @cindex @code{noinline} function attribute
2003 @item noinline
2004 This function attribute prevents a function from being considered for
2005 inlining.
2007 @cindex @code{always_inline} function attribute
2008 @item always_inline
2009 Generally, functions are not inlined unless optimization is specified.
2010 For functions declared inline, this attribute inlines the function even
2011 if no optimization level was specified.
2013 @cindex @code{pure} function attribute
2014 @item pure
2015 Many functions have no effects except the return value and their
2016 return value depends only on the parameters and/or global variables.
2017 Such a function can be subject
2018 to common subexpression elimination and loop optimization just as an
2019 arithmetic operator would be.  These functions should be declared
2020 with the attribute @code{pure}.  For example,
2022 @smallexample
2023 int square (int) __attribute__ ((pure));
2024 @end smallexample
2026 @noindent
2027 says that the hypothetical function @code{square} is safe to call
2028 fewer times than the program says.
2030 Some of common examples of pure functions are @code{strlen} or @code{memcmp}.
2031 Interesting non-pure functions are functions with infinite loops or those
2032 depending on volatile memory or other system resource, that may change between
2033 two consecutive calls (such as @code{feof} in a multithreading environment).
2035 The attribute @code{pure} is not implemented in GCC versions earlier
2036 than 2.96.
2037 @cindex @code{const} function attribute
2038 @item const
2039 Many functions do not examine any values except their arguments, and
2040 have no effects except the return value.  Basically this is just slightly
2041 more strict class than the @code{pure} attribute above, since function is not
2042 allowed to read global memory.
2044 @cindex pointer arguments
2045 Note that a function that has pointer arguments and examines the data
2046 pointed to must @emph{not} be declared @code{const}.  Likewise, a
2047 function that calls a non-@code{const} function usually must not be
2048 @code{const}.  It does not make sense for a @code{const} function to
2049 return @code{void}.
2051 The attribute @code{const} is not implemented in GCC versions earlier
2052 than 2.5.  An alternative way to declare that a function has no side
2053 effects, which works in the current version and in some older versions,
2054 is as follows:
2056 @smallexample
2057 typedef int intfn ();
2059 extern const intfn square;
2060 @end smallexample
2062 This approach does not work in GNU C++ from 2.6.0 on, since the language
2063 specifies that the @samp{const} must be attached to the return value.
2065 @cindex @code{nothrow} function attribute
2066 @item nothrow
2067 The @code{nothrow} attribute is used to inform the compiler that a
2068 function cannot throw an exception.  For example, most functions in
2069 the standard C library can be guaranteed not to throw an exception
2070 with the notable exceptions of @code{qsort} and @code{bsearch} that
2071 take function pointer arguments.  The @code{nothrow} attribute is not
2072 implemented in GCC versions earlier than 3.2.
2074 @item format (@var{archetype}, @var{string-index}, @var{first-to-check})
2075 @cindex @code{format} function attribute
2076 @opindex Wformat
2077 The @code{format} attribute specifies that a function takes @code{printf},
2078 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments which
2079 should be type-checked against a format string.  For example, the
2080 declaration:
2082 @smallexample
2083 extern int
2084 my_printf (void *my_object, const char *my_format, ...)
2085       __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
2086 @end smallexample
2088 @noindent
2089 causes the compiler to check the arguments in calls to @code{my_printf}
2090 for consistency with the @code{printf} style format string argument
2091 @code{my_format}.
2093 The parameter @var{archetype} determines how the format string is
2094 interpreted, and should be @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime}
2095 or @code{strfmon}.  (You can also use @code{__printf__},
2096 @code{__scanf__}, @code{__strftime__} or @code{__strfmon__}.)  The
2097 parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2098 string argument (starting from 1), while @var{first-to-check} is the
2099 number of the first argument to check against the format string.  For
2100 functions where the arguments are not available to be checked (such as
2101 @code{vprintf}), specify the third parameter as zero.  In this case the
2102 compiler only checks the format string for consistency.  For
2103 @code{strftime} formats, the third parameter is required to be zero.
2104 Since non-static C++ methods have an implicit @code{this} argument, the
2105 arguments of such methods should be counted from two, not one, when
2106 giving values for @var{string-index} and @var{first-to-check}.
2108 In the example above, the format string (@code{my_format}) is the second
2109 argument of the function @code{my_print}, and the arguments to check
2110 start with the third argument, so the correct parameters for the format
2111 attribute are 2 and 3.
2113 @opindex ffreestanding
2114 The @code{format} attribute allows you to identify your own functions
2115 which take format strings as arguments, so that GCC can check the
2116 calls to these functions for errors.  The compiler always (unless
2117 @option{-ffreestanding} is used) checks formats
2118 for the standard library functions @code{printf}, @code{fprintf},
2119 @code{sprintf}, @code{scanf}, @code{fscanf}, @code{sscanf}, @code{strftime},
2120 @code{vprintf}, @code{vfprintf} and @code{vsprintf} whenever such
2121 warnings are requested (using @option{-Wformat}), so there is no need to
2122 modify the header file @file{stdio.h}.  In C99 mode, the functions
2123 @code{snprintf}, @code{vsnprintf}, @code{vscanf}, @code{vfscanf} and
2124 @code{vsscanf} are also checked.  Except in strictly conforming C
2125 standard modes, the X/Open function @code{strfmon} is also checked as
2126 are @code{printf_unlocked} and @code{fprintf_unlocked}.
2127 @xref{C Dialect Options,,Options Controlling C Dialect}.
2129 @item format_arg (@var{string-index})
2130 @cindex @code{format_arg} function attribute
2131 @opindex Wformat-nonliteral
2132 The @code{format_arg} attribute specifies that a function takes a format
2133 string for a @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or
2134 @code{strfmon} style function and modifies it (for example, to translate
2135 it into another language), so the result can be passed to a
2136 @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style
2137 function (with the remaining arguments to the format function the same
2138 as they would have been for the unmodified string).  For example, the
2139 declaration:
2141 @smallexample
2142 extern char *
2143 my_dgettext (char *my_domain, const char *my_format)
2144       __attribute__ ((format_arg (2)));
2145 @end smallexample
2147 @noindent
2148 causes the compiler to check the arguments in calls to a @code{printf},
2149 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} type function, whose
2150 format string argument is a call to the @code{my_dgettext} function, for
2151 consistency with the format string argument @code{my_format}.  If the
2152 @code{format_arg} attribute had not been specified, all the compiler
2153 could tell in such calls to format functions would be that the format
2154 string argument is not constant; this would generate a warning when
2155 @option{-Wformat-nonliteral} is used, but the calls could not be checked
2156 without the attribute.
2158 The parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2159 string argument (starting from one).  Since non-static C++ methods have
2160 an implicit @code{this} argument, the arguments of such methods should
2161 be counted from two.
2163 The @code{format-arg} attribute allows you to identify your own
2164 functions which modify format strings, so that GCC can check the
2165 calls to @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon}
2166 type function whose operands are a call to one of your own function.
2167 The compiler always treats @code{gettext}, @code{dgettext}, and
2168 @code{dcgettext} in this manner except when strict ISO C support is
2169 requested by @option{-ansi} or an appropriate @option{-std} option, or
2170 @option{-ffreestanding} is used.  @xref{C Dialect Options,,Options
2171 Controlling C Dialect}.
2173 @item nonnull (@var{arg-index}, @dots{})
2174 @cindex @code{nonnull} function attribute
2175 The @code{nonnull} attribute specifies that some function parameters should
2176 be non-null pointers.  For instance, the declaration:
2178 @smallexample
2179 extern void *
2180 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2181         __attribute__((nonnull (1, 2)));
2182 @end smallexample
2184 @noindent
2185 causes the compiler to check that, in calls to @code{my_memcpy},
2186 arguments @var{dest} and @var{src} are non-null.  If the compiler
2187 determines that a null pointer is passed in an argument slot marked
2188 as non-null, and the @option{-Wnonnull} option is enabled, a warning
2189 is issued.  The compiler may also choose to make optimizations based
2190 on the knowledge that certain function arguments will not be null.
2192 If no argument index list is given to the @code{nonnull} attribute,
2193 all pointer arguments are marked as non-null.  To illustrate, the
2194 following declaration is equivalent to the previous example:
2196 @smallexample
2197 extern void *
2198 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2199         __attribute__((nonnull));
2200 @end smallexample
2202 @item no_instrument_function
2203 @cindex @code{no_instrument_function} function attribute
2204 @opindex finstrument-functions
2205 If @option{-finstrument-functions} is given, profiling function calls will
2206 be generated at entry and exit of most user-compiled functions.
2207 Functions with this attribute will not be so instrumented.
2209 @item section ("@var{section-name}")
2210 @cindex @code{section} function attribute
2211 Normally, the compiler places the code it generates in the @code{text} section.
2212 Sometimes, however, you need additional sections, or you need certain
2213 particular functions to appear in special sections.  The @code{section}
2214 attribute specifies that a function lives in a particular section.
2215 For example, the declaration:
2217 @smallexample
2218 extern void foobar (void) __attribute__ ((section ("bar")));
2219 @end smallexample
2221 @noindent
2222 puts the function @code{foobar} in the @code{bar} section.
2224 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
2225 attribute is not available on all platforms.
2226 If you need to map the entire contents of a module to a particular
2227 section, consider using the facilities of the linker instead.
2229 @item constructor
2230 @itemx destructor
2231 @cindex @code{constructor} function attribute
2232 @cindex @code{destructor} function attribute
2233 The @code{constructor} attribute causes the function to be called
2234 automatically before execution enters @code{main ()}.  Similarly, the
2235 @code{destructor} attribute causes the function to be called
2236 automatically after @code{main ()} has completed or @code{exit ()} has
2237 been called.  Functions with these attributes are useful for
2238 initializing data that will be used implicitly during the execution of
2239 the program.
2241 These attributes are not currently implemented for Objective-C@.
2243 @cindex @code{unused} attribute.
2244 @item unused
2245 This attribute, attached to a function, means that the function is meant
2246 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
2247 function.  GNU C++ does not currently support this attribute as
2248 definitions without parameters are valid in C++.
2250 @cindex @code{used} attribute.
2251 @item used
2252 This attribute, attached to a function, means that code must be emitted
2253 for the function even if it appears that the function is not referenced.
2254 This is useful, for example, when the function is referenced only in
2255 inline assembly.
2257 @cindex @code{deprecated} attribute.
2258 @item deprecated
2259 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the function
2260 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
2261 functions that are expected to be removed in a future version of a
2262 program.  The warning also includes the location of the declaration
2263 of the deprecated function, to enable users to easily find further
2264 information about why the function is deprecated, or what they should
2265 do instead.  Note that the warnings only occurs for uses:
2267 @smallexample
2268 int old_fn () __attribute__ ((deprecated));
2269 int old_fn ();
2270 int (*fn_ptr)() = old_fn;
2271 @end smallexample
2273 results in a warning on line 3 but not line 2.
2275 The @code{deprecated} attribute can also be used for variables and
2276 types (@pxref{Variable Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
2278 @item weak
2279 @cindex @code{weak} attribute
2280 The @code{weak} attribute causes the declaration to be emitted as a weak
2281 symbol rather than a global.  This is primarily useful in defining
2282 library functions which can be overridden in user code, though it can
2283 also be used with non-function declarations.  Weak symbols are supported
2284 for ELF targets, and also for a.out targets when using the GNU assembler
2285 and linker.
2287 @item malloc
2288 @cindex @code{malloc} attribute
2289 The @code{malloc} attribute is used to tell the compiler that a function
2290 may be treated as if it were the malloc function.  The compiler assumes
2291 that calls to malloc result in a pointers that cannot alias anything.
2292 This will often improve optimization.
2294 @item alias ("@var{target}")
2295 @cindex @code{alias} attribute
2296 The @code{alias} attribute causes the declaration to be emitted as an
2297 alias for another symbol, which must be specified.  For instance,
2299 @smallexample
2300 void __f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2301 void f () __attribute__ ((weak, alias ("__f")));
2302 @end smallexample
2304 declares @samp{f} to be a weak alias for @samp{__f}.  In C++, the
2305 mangled name for the target must be used.
2307 Not all target machines support this attribute.
2309 @item visibility ("@var{visibility_type}")
2310 @cindex @code{visibility} attribute
2311 The @code{visibility} attribute on ELF targets causes the declaration
2312 to be emitted with default, hidden, protected or internal visibility.
2314 @smallexample
2315 void __attribute__ ((visibility ("protected")))
2316 f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2317 int i __attribute__ ((visibility ("hidden")));
2318 @end smallexample
2320 See the ELF gABI for complete details, but the short story is
2322 @table @dfn
2323 @item default
2324 Default visibility is the normal case for ELF.  This value is 
2325 available for the visibility attribute to override other options
2326 that may change the assumed visibility of symbols.
2328 @item hidden
2329 Hidden visibility indicates that the symbol will not be placed into
2330 the dynamic symbol table, so no other @dfn{module} (executable or
2331 shared library) can reference it directly.
2333 @item protected
2334 Protected visibility indicates that the symbol will be placed in the
2335 dynamic symbol table, but that references within the defining module
2336 will bind to the local symbol.  That is, the symbol cannot be overridden
2337 by another module.
2339 @item internal
2340 Internal visibility is like hidden visibility, but with additional
2341 processor specific semantics.  Unless otherwise specified by the psABI,
2342 gcc defines internal visibility to mean that the function is @emph{never}
2343 called from another module.  Note that hidden symbols, while then cannot
2344 be referenced directly by other modules, can be referenced indirectly via
2345 function pointers.  By indicating that a symbol cannot be called from
2346 outside the module, gcc may for instance omit the load of a PIC register
2347 since it is known that the calling function loaded the correct value.
2348 @end table
2350 Not all ELF targets support this attribute.
2352 @item tls_model ("@var{tls_model}")
2353 @cindex @code{tls_model} attribute
2354 The @code{tls_model} attribute sets thread-local storage model
2355 (@pxref{Thread-Local}) of a particular @code{__thread} variable,
2356 overriding @code{-ftls-model=} command line switch on a per-variable
2357 basis.
2358 The @var{tls_model} argument should be one of @code{global-dynamic},
2359 @code{local-dynamic}, @code{initial-exec} or @code{local-exec}.
2361 @item regparm (@var{number})
2362 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
2363 On the Intel 386, the @code{regparm} attribute causes the compiler to
2364 pass up to @var{number} integer arguments in registers EAX,
2365 EDX, and ECX instead of on the stack.  Functions that take a
2366 variable number of arguments will continue to be passed all of their
2367 arguments on the stack.
2369 @item stdcall
2370 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
2371 On the Intel 386, the @code{stdcall} attribute causes the compiler to
2372 assume that the called function will pop off the stack space used to
2373 pass arguments, unless it takes a variable number of arguments.
2375 @item fastcall
2376 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
2377 On the Intel 386, the @code{fastcall} attribute causes the compiler to
2378 pass the first two arguments in the registers ECX and EDX. Subsequent
2379 arguments are passed on the stack. The called function will pop the 
2380 arguments off the stack. If the number of arguments is variable all
2381 arguments are pushed on the stack.
2383 @item cdecl
2384 @cindex functions that do pop the argument stack on the 386
2385 @opindex mrtd
2386 On the Intel 386, the @code{cdecl} attribute causes the compiler to
2387 assume that the calling function will pop off the stack space used to
2388 pass arguments.  This is
2389 useful to override the effects of the @option{-mrtd} switch.
2391 @item longcall/shortcall
2392 @cindex functions called via pointer on the RS/6000 and PowerPC
2393 On the RS/6000 and PowerPC, the @code{longcall} attribute causes the
2394 compiler to always call this function via a pointer, just as it would if
2395 the @option{-mlongcall} option had been specified.  The @code{shortcall}
2396 attribute causes the compiler not to do this.  These attributes override
2397 both the @option{-mlongcall} switch and the @code{#pragma longcall}
2398 setting.
2400 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information on when long
2401 calls are and are not necessary.
2403 @item long_call/short_call
2404 @cindex indirect calls on ARM
2405 This attribute allows to specify how to call a particular function on
2406 ARM@.  Both attributes override the @option{-mlong-calls} (@pxref{ARM Options})
2407 command line switch and @code{#pragma long_calls} settings.  The
2408 @code{long_call} attribute causes the compiler to always call the
2409 function by first loading its address into a register and then using the
2410 contents of that register.   The @code{short_call} attribute always places
2411 the offset to the function from the call site into the @samp{BL}
2412 instruction directly.
2414 @item function_vector
2415 @cindex calling functions through the function vector on the H8/300 processors
2416 Use this attribute on the H8/300 and H8/300H to indicate that the specified
2417 function should be called through the function vector.  Calling a
2418 function through the function vector will reduce code size, however;
2419 the function vector has a limited size (maximum 128 entries on the H8/300
2420 and 64 entries on the H8/300H) and shares space with the interrupt vector.
2422 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2423 this attribute to work correctly.
2425 @item interrupt
2426 @cindex interrupt handler functions
2427 Use this attribute on the ARM, AVR, C4x, M32R/D and Xstormy16 ports to indicate
2428 that the specified function is an interrupt handler.  The compiler will
2429 generate function entry and exit sequences suitable for use in an
2430 interrupt handler when this attribute is present.
2432 Note, interrupt handlers for the H8/300, H8/300H and SH processors can
2433 be specified via the @code{interrupt_handler} attribute.
2435 Note, on the AVR interrupts will be enabled inside the function.
2437 Note, for the ARM you can specify the kind of interrupt to be handled by
2438 adding an optional parameter to the interrupt attribute like this:
2440 @smallexample
2441 void f () __attribute__ ((interrupt ("IRQ")));
2442 @end smallexample
2444 Permissible values for this parameter are: IRQ, FIQ, SWI, ABORT and UNDEF@.
2446 @item interrupt_handler
2447 @cindex interrupt handler functions on the H8/300 and SH processors
2448 Use this attribute on the H8/300, H8/300H and SH to indicate that the
2449 specified function is an interrupt handler.  The compiler will generate
2450 function entry and exit sequences suitable for use in an interrupt
2451 handler when this attribute is present.
2453 @item sp_switch
2454 Use this attribute on the SH to indicate an @code{interrupt_handler}
2455 function should switch to an alternate stack.  It expects a string
2456 argument that names a global variable holding the address of the
2457 alternate stack.
2459 @smallexample
2460 void *alt_stack;
2461 void f () __attribute__ ((interrupt_handler,
2462                           sp_switch ("alt_stack")));
2463 @end smallexample
2465 @item trap_exit
2466 Use this attribute on the SH for an @code{interrupt_handle} to return using
2467 @code{trapa} instead of @code{rte}.  This attribute expects an integer
2468 argument specifying the trap number to be used.
2470 @item eightbit_data
2471 @cindex eight bit data on the H8/300 and H8/300H
2472 Use this attribute on the H8/300 and H8/300H to indicate that the specified
2473 variable should be placed into the eight bit data section.
2474 The compiler will generate more efficient code for certain operations
2475 on data in the eight bit data area.  Note the eight bit data area is limited to
2476 256 bytes of data.
2478 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2479 this attribute to work correctly.
2481 @item tiny_data
2482 @cindex tiny data section on the H8/300H
2483 Use this attribute on the H8/300H to indicate that the specified
2484 variable should be placed into the tiny data section.
2485 The compiler will generate more efficient code for loads and stores
2486 on data in the tiny data section.  Note the tiny data area is limited to
2487 slightly under 32kbytes of data.
2489 @item signal
2490 @cindex signal handler functions on the AVR processors
2491 Use this attribute on the AVR to indicate that the specified
2492 function is an signal handler.  The compiler will generate function
2493 entry and exit sequences suitable for use in an signal handler when this
2494 attribute is present.  Interrupts will be disabled inside function.
2496 @item naked
2497 @cindex function without a prologue/epilogue code
2498 Use this attribute on the ARM, AVR, C4x and IP2K ports to indicate that the
2499 specified function do not need prologue/epilogue sequences generated by
2500 the compiler.  It is up to the programmer to provide these sequences.
2502 @item model (@var{model-name})
2503 @cindex function addressability on the M32R/D
2504 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object,
2505 and the code generated for a function.
2506 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
2507 or @code{large}, representing each of the code models.
2509 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
2510 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction), and are
2511 callable with the @code{bl} instruction.
2513 Medium model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2514 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2515 and are callable with the @code{bl} instruction.
2517 Large model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2518 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2519 and may not be reachable with the @code{bl} instruction (the compiler will
2520 generate the much slower @code{seth/add3/jl} instruction sequence).
2522 @end table
2524 You can specify multiple attributes in a declaration by separating them
2525 by commas within the double parentheses or by immediately following an
2526 attribute declaration with another attribute declaration.
2528 @cindex @code{#pragma}, reason for not using
2529 @cindex pragma, reason for not using
2530 Some people object to the @code{__attribute__} feature, suggesting that
2531 ISO C's @code{#pragma} should be used instead.  At the time
2532 @code{__attribute__} was designed, there were two reasons for not doing
2533 this.
2535 @enumerate
2536 @item
2537 It is impossible to generate @code{#pragma} commands from a macro.
2539 @item
2540 There is no telling what the same @code{#pragma} might mean in another
2541 compiler.
2542 @end enumerate
2544 These two reasons applied to almost any application that might have been
2545 proposed for @code{#pragma}.  It was basically a mistake to use
2546 @code{#pragma} for @emph{anything}.
2548 The ISO C99 standard includes @code{_Pragma}, which now allows pragmas
2549 to be generated from macros.  In addition, a @code{#pragma GCC}
2550 namespace is now in use for GCC-specific pragmas.  However, it has been
2551 found convenient to use @code{__attribute__} to achieve a natural
2552 attachment of attributes to their corresponding declarations, whereas
2553 @code{#pragma GCC} is of use for constructs that do not naturally form
2554 part of the grammar.  @xref{Other Directives,,Miscellaneous
2555 Preprocessing Directives, cpp, The C Preprocessor}.
2557 @node Attribute Syntax
2558 @section Attribute Syntax
2559 @cindex attribute syntax
2561 This section describes the syntax with which @code{__attribute__} may be
2562 used, and the constructs to which attribute specifiers bind, for the C
2563 language.  Some details may vary for C++ and Objective-C@.  Because of
2564 infelicities in the grammar for attributes, some forms described here
2565 may not be successfully parsed in all cases.
2567 There are some problems with the semantics of attributes in C++.  For
2568 example, there are no manglings for attributes, although they may affect
2569 code generation, so problems may arise when attributed types are used in
2570 conjunction with templates or overloading.  Similarly, @code{typeid}
2571 does not distinguish between types with different attributes.  Support
2572 for attributes in C++ may be restricted in future to attributes on
2573 declarations only, but not on nested declarators.
2575 @xref{Function Attributes}, for details of the semantics of attributes
2576 applying to functions.  @xref{Variable Attributes}, for details of the
2577 semantics of attributes applying to variables.  @xref{Type Attributes},
2578 for details of the semantics of attributes applying to structure, union
2579 and enumerated types.
2581 An @dfn{attribute specifier} is of the form
2582 @code{__attribute__ ((@var{attribute-list}))}.  An @dfn{attribute list}
2583 is a possibly empty comma-separated sequence of @dfn{attributes}, where
2584 each attribute is one of the following:
2586 @itemize @bullet
2587 @item
2588 Empty.  Empty attributes are ignored.
2590 @item
2591 A word (which may be an identifier such as @code{unused}, or a reserved
2592 word such as @code{const}).
2594 @item
2595 A word, followed by, in parentheses, parameters for the attribute.
2596 These parameters take one of the following forms:
2598 @itemize @bullet
2599 @item
2600 An identifier.  For example, @code{mode} attributes use this form.
2602 @item
2603 An identifier followed by a comma and a non-empty comma-separated list
2604 of expressions.  For example, @code{format} attributes use this form.
2606 @item
2607 A possibly empty comma-separated list of expressions.  For example,
2608 @code{format_arg} attributes use this form with the list being a single
2609 integer constant expression, and @code{alias} attributes use this form
2610 with the list being a single string constant.
2611 @end itemize
2612 @end itemize
2614 An @dfn{attribute specifier list} is a sequence of one or more attribute
2615 specifiers, not separated by any other tokens.
2617 An attribute specifier list may appear after the colon following a
2618 label, other than a @code{case} or @code{default} label.  The only
2619 attribute it makes sense to use after a label is @code{unused}.  This
2620 feature is intended for code generated by programs which contains labels
2621 that may be unused but which is compiled with @option{-Wall}.  It would
2622 not normally be appropriate to use in it human-written code, though it
2623 could be useful in cases where the code that jumps to the label is
2624 contained within an @code{#ifdef} conditional.
2626 An attribute specifier list may appear as part of a @code{struct},
2627 @code{union} or @code{enum} specifier.  It may go either immediately
2628 after the @code{struct}, @code{union} or @code{enum} keyword, or after
2629 the closing brace.  It is ignored if the content of the structure, union
2630 or enumerated type is not defined in the specifier in which the
2631 attribute specifier list is used---that is, in usages such as
2632 @code{struct __attribute__((foo)) bar} with no following opening brace.
2633 Where attribute specifiers follow the closing brace, they are considered
2634 to relate to the structure, union or enumerated type defined, not to any
2635 enclosing declaration the type specifier appears in, and the type
2636 defined is not complete until after the attribute specifiers.
2637 @c Otherwise, there would be the following problems: a shift/reduce
2638 @c conflict between attributes binding the struct/union/enum and
2639 @c binding to the list of specifiers/qualifiers; and "aligned"
2640 @c attributes could use sizeof for the structure, but the size could be
2641 @c changed later by "packed" attributes.
2643 Otherwise, an attribute specifier appears as part of a declaration,
2644 counting declarations of unnamed parameters and type names, and relates
2645 to that declaration (which may be nested in another declaration, for
2646 example in the case of a parameter declaration), or to a particular declarator
2647 within a declaration.  Where an
2648 attribute specifier is applied to a parameter declared as a function or
2649 an array, it should apply to the function or array rather than the
2650 pointer to which the parameter is implicitly converted, but this is not
2651 yet correctly implemented.
2653 Any list of specifiers and qualifiers at the start of a declaration may
2654 contain attribute specifiers, whether or not such a list may in that
2655 context contain storage class specifiers.  (Some attributes, however,
2656 are essentially in the nature of storage class specifiers, and only make
2657 sense where storage class specifiers may be used; for example,
2658 @code{section}.)  There is one necessary limitation to this syntax: the
2659 first old-style parameter declaration in a function definition cannot
2660 begin with an attribute specifier, because such an attribute applies to
2661 the function instead by syntax described below (which, however, is not
2662 yet implemented in this case).  In some other cases, attribute
2663 specifiers are permitted by this grammar but not yet supported by the
2664 compiler.  All attribute specifiers in this place relate to the
2665 declaration as a whole.  In the obsolescent usage where a type of
2666 @code{int} is implied by the absence of type specifiers, such a list of
2667 specifiers and qualifiers may be an attribute specifier list with no
2668 other specifiers or qualifiers.
2670 An attribute specifier list may appear immediately before a declarator
2671 (other than the first) in a comma-separated list of declarators in a
2672 declaration of more than one identifier using a single list of
2673 specifiers and qualifiers.  Such attribute specifiers apply
2674 only to the identifier before whose declarator they appear.  For
2675 example, in
2677 @smallexample
2678 __attribute__((noreturn)) void d0 (void),
2679     __attribute__((format(printf, 1, 2))) d1 (const char *, ...),
2680      d2 (void)
2681 @end smallexample
2683 @noindent
2684 the @code{noreturn} attribute applies to all the functions
2685 declared; the @code{format} attribute only applies to @code{d1}.
2687 An attribute specifier list may appear immediately before the comma,
2688 @code{=} or semicolon terminating the declaration of an identifier other
2689 than a function definition.  At present, such attribute specifiers apply
2690 to the declared object or function, but in future they may attach to the
2691 outermost adjacent declarator.  In simple cases there is no difference,
2692 but, for example, in
2694 @smallexample
2695 void (****f)(void) __attribute__((noreturn));
2696 @end smallexample
2698 @noindent
2699 at present the @code{noreturn} attribute applies to @code{f}, which
2700 causes a warning since @code{f} is not a function, but in future it may
2701 apply to the function @code{****f}.  The precise semantics of what
2702 attributes in such cases will apply to are not yet specified.  Where an
2703 assembler name for an object or function is specified (@pxref{Asm
2704 Labels}), at present the attribute must follow the @code{asm}
2705 specification; in future, attributes before the @code{asm} specification
2706 may apply to the adjacent declarator, and those after it to the declared
2707 object or function.
2709 An attribute specifier list may, in future, be permitted to appear after
2710 the declarator in a function definition (before any old-style parameter
2711 declarations or the function body).
2713 Attribute specifiers may be mixed with type qualifiers appearing inside
2714 the @code{[]} of a parameter array declarator, in the C99 construct by
2715 which such qualifiers are applied to the pointer to which the array is
2716 implicitly converted.  Such attribute specifiers apply to the pointer,
2717 not to the array, but at present this is not implemented and they are
2718 ignored.
2720 An attribute specifier list may appear at the start of a nested
2721 declarator.  At present, there are some limitations in this usage: the
2722 attributes correctly apply to the declarator, but for most individual
2723 attributes the semantics this implies are not implemented.
2724 When attribute specifiers follow the @code{*} of a pointer
2725 declarator, they may be mixed with any type qualifiers present.
2726 The following describes the formal semantics of this syntax.  It will make the
2727 most sense if you are familiar with the formal specification of
2728 declarators in the ISO C standard.
2730 Consider (as in C99 subclause 6.7.5 paragraph 4) a declaration @code{T
2731 D1}, where @code{T} contains declaration specifiers that specify a type
2732 @var{Type} (such as @code{int}) and @code{D1} is a declarator that
2733 contains an identifier @var{ident}.  The type specified for @var{ident}
2734 for derived declarators whose type does not include an attribute
2735 specifier is as in the ISO C standard.
2737 If @code{D1} has the form @code{( @var{attribute-specifier-list} D )},
2738 and the declaration @code{T D} specifies the type
2739 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2740 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2741 @var{attribute-specifier-list} @var{Type}'' for @var{ident}.
2743 If @code{D1} has the form @code{*
2744 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} D}, and the
2745 declaration @code{T D} specifies the type
2746 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2747 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2748 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} @var{Type}'' for
2749 @var{ident}.
2751 For example,
2753 @smallexample
2754 void (__attribute__((noreturn)) ****f) (void);
2755 @end smallexample
2757 @noindent
2758 specifies the type ``pointer to pointer to pointer to pointer to
2759 non-returning function returning @code{void}''.  As another example,
2761 @smallexample
2762 char *__attribute__((aligned(8))) *f;
2763 @end smallexample
2765 @noindent
2766 specifies the type ``pointer to 8-byte-aligned pointer to @code{char}''.
2767 Note again that this does not work with most attributes; for example,
2768 the usage of @samp{aligned} and @samp{noreturn} attributes given above
2769 is not yet supported.
2771 For compatibility with existing code written for compiler versions that
2772 did not implement attributes on nested declarators, some laxity is
2773 allowed in the placing of attributes.  If an attribute that only applies
2774 to types is applied to a declaration, it will be treated as applying to
2775 the type of that declaration.  If an attribute that only applies to
2776 declarations is applied to the type of a declaration, it will be treated
2777 as applying to that declaration; and, for compatibility with code
2778 placing the attributes immediately before the identifier declared, such
2779 an attribute applied to a function return type will be treated as
2780 applying to the function type, and such an attribute applied to an array
2781 element type will be treated as applying to the array type.  If an
2782 attribute that only applies to function types is applied to a
2783 pointer-to-function type, it will be treated as applying to the pointer
2784 target type; if such an attribute is applied to a function return type
2785 that is not a pointer-to-function type, it will be treated as applying
2786 to the function type.
2788 @node Function Prototypes
2789 @section Prototypes and Old-Style Function Definitions
2790 @cindex function prototype declarations
2791 @cindex old-style function definitions
2792 @cindex promotion of formal parameters
2794 GNU C extends ISO C to allow a function prototype to override a later
2795 old-style non-prototype definition.  Consider the following example:
2797 @example
2798 /* @r{Use prototypes unless the compiler is old-fashioned.}  */
2799 #ifdef __STDC__
2800 #define P(x) x
2801 #else
2802 #define P(x) ()
2803 #endif
2805 /* @r{Prototype function declaration.}  */
2806 int isroot P((uid_t));
2808 /* @r{Old-style function definition.}  */
2810 isroot (x)   /* ??? lossage here ??? */
2811      uid_t x;
2813   return x == 0;
2815 @end example
2817 Suppose the type @code{uid_t} happens to be @code{short}.  ISO C does
2818 not allow this example, because subword arguments in old-style
2819 non-prototype definitions are promoted.  Therefore in this example the
2820 function definition's argument is really an @code{int}, which does not
2821 match the prototype argument type of @code{short}.
2823 This restriction of ISO C makes it hard to write code that is portable
2824 to traditional C compilers, because the programmer does not know
2825 whether the @code{uid_t} type is @code{short}, @code{int}, or
2826 @code{long}.  Therefore, in cases like these GNU C allows a prototype
2827 to override a later old-style definition.  More precisely, in GNU C, a
2828 function prototype argument type overrides the argument type specified
2829 by a later old-style definition if the former type is the same as the
2830 latter type before promotion.  Thus in GNU C the above example is
2831 equivalent to the following:
2833 @example
2834 int isroot (uid_t);
2837 isroot (uid_t x)
2839   return x == 0;
2841 @end example
2843 @noindent
2844 GNU C++ does not support old-style function definitions, so this
2845 extension is irrelevant.
2847 @node C++ Comments
2848 @section C++ Style Comments
2849 @cindex //
2850 @cindex C++ comments
2851 @cindex comments, C++ style
2853 In GNU C, you may use C++ style comments, which start with @samp{//} and
2854 continue until the end of the line.  Many other C implementations allow
2855 such comments, and they are included in the 1999 C standard.  However,
2856 C++ style comments are not recognized if you specify an @option{-std}
2857 option specifying a version of ISO C before C99, or @option{-ansi}
2858 (equivalent to @option{-std=c89}).
2860 @node Dollar Signs
2861 @section Dollar Signs in Identifier Names
2862 @cindex $
2863 @cindex dollar signs in identifier names
2864 @cindex identifier names, dollar signs in
2866 In GNU C, you may normally use dollar signs in identifier names.
2867 This is because many traditional C implementations allow such identifiers.
2868 However, dollar signs in identifiers are not supported on a few target
2869 machines, typically because the target assembler does not allow them.
2871 @node Character Escapes
2872 @section The Character @key{ESC} in Constants
2874 You can use the sequence @samp{\e} in a string or character constant to
2875 stand for the ASCII character @key{ESC}.
2877 @node Alignment
2878 @section Inquiring on Alignment of Types or Variables
2879 @cindex alignment
2880 @cindex type alignment
2881 @cindex variable alignment
2883 The keyword @code{__alignof__} allows you to inquire about how an object
2884 is aligned, or the minimum alignment usually required by a type.  Its
2885 syntax is just like @code{sizeof}.
2887 For example, if the target machine requires a @code{double} value to be
2888 aligned on an 8-byte boundary, then @code{__alignof__ (double)} is 8.
2889 This is true on many RISC machines.  On more traditional machine
2890 designs, @code{__alignof__ (double)} is 4 or even 2.
2892 Some machines never actually require alignment; they allow reference to any
2893 data type even at an odd addresses.  For these machines, @code{__alignof__}
2894 reports the @emph{recommended} alignment of a type.
2896 If the operand of @code{__alignof__} is an lvalue rather than a type,
2897 its value is the required alignment for its type, taking into account
2898 any minimum alignment specified with GCC's @code{__attribute__}
2899 extension (@pxref{Variable Attributes}).  For example, after this
2900 declaration:
2902 @example
2903 struct foo @{ int x; char y; @} foo1;
2904 @end example
2906 @noindent
2907 the value of @code{__alignof__ (foo1.y)} is 1, even though its actual
2908 alignment is probably 2 or 4, the same as @code{__alignof__ (int)}.
2910 It is an error to ask for the alignment of an incomplete type.
2912 @node Variable Attributes
2913 @section Specifying Attributes of Variables
2914 @cindex attribute of variables
2915 @cindex variable attributes
2917 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
2918 attributes of variables or structure fields.  This keyword is followed
2919 by an attribute specification inside double parentheses.  Ten
2920 attributes are currently defined for variables: @code{aligned},
2921 @code{mode}, @code{nocommon}, @code{packed}, @code{section},
2922 @code{transparent_union}, @code{unused}, @code{deprecated},
2923 @code{vector_size}, and @code{weak}.  Some other attributes are defined
2924 for variables on particular target systems.  Other attributes are
2925 available for functions (@pxref{Function Attributes}) and for types
2926 (@pxref{Type Attributes}).  Other front ends might define more
2927 attributes (@pxref{C++ Extensions,,Extensions to the C++ Language}).
2929 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
2930 each keyword.  This allows you to use them in header files without
2931 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
2932 you may use @code{__aligned__} instead of @code{aligned}.
2934 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
2935 attributes.
2937 @table @code
2938 @cindex @code{aligned} attribute
2939 @item aligned (@var{alignment})
2940 This attribute specifies a minimum alignment for the variable or
2941 structure field, measured in bytes.  For example, the declaration:
2943 @smallexample
2944 int x __attribute__ ((aligned (16))) = 0;
2945 @end smallexample
2947 @noindent
2948 causes the compiler to allocate the global variable @code{x} on a
2949 16-byte boundary.  On a 68040, this could be used in conjunction with
2950 an @code{asm} expression to access the @code{move16} instruction which
2951 requires 16-byte aligned operands.
2953 You can also specify the alignment of structure fields.  For example, to
2954 create a double-word aligned @code{int} pair, you could write:
2956 @smallexample
2957 struct foo @{ int x[2] __attribute__ ((aligned (8))); @};
2958 @end smallexample
2960 @noindent
2961 This is an alternative to creating a union with a @code{double} member
2962 that forces the union to be double-word aligned.
2964 As in the preceding examples, you can explicitly specify the alignment
2965 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given variable or
2966 structure field.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
2967 and just ask the compiler to align a variable or field to the maximum
2968 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
2969 example, you could write:
2971 @smallexample
2972 short array[3] __attribute__ ((aligned));
2973 @end smallexample
2975 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned} attribute
2976 specification, the compiler automatically sets the alignment for the declared
2977 variable or field to the largest alignment which is ever used for any data
2978 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often make
2979 copy operations more efficient, because the compiler can use whatever
2980 instructions copy the biggest chunks of memory when performing copies to
2981 or from the variables or fields that you have aligned this way.
2983 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
2984 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
2986 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
2987 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
2988 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
2989 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
2990 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
2991 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
2992 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
2993 alignment.  See your linker documentation for further information.
2995 @item mode (@var{mode})
2996 @cindex @code{mode} attribute
2997 This attribute specifies the data type for the declaration---whichever
2998 type corresponds to the mode @var{mode}.  This in effect lets you
2999 request an integer or floating point type according to its width.
3001 You may also specify a mode of @samp{byte} or @samp{__byte__} to
3002 indicate the mode corresponding to a one-byte integer, @samp{word} or
3003 @samp{__word__} for the mode of a one-word integer, and @samp{pointer}
3004 or @samp{__pointer__} for the mode used to represent pointers.
3006 @item nocommon
3007 @cindex @code{nocommon} attribute
3008 @opindex fno-common
3009 This attribute specifies requests GCC not to place a variable
3010 ``common'' but instead to allocate space for it directly.  If you
3011 specify the @option{-fno-common} flag, GCC will do this for all
3012 variables.
3014 Specifying the @code{nocommon} attribute for a variable provides an
3015 initialization of zeros.  A variable may only be initialized in one
3016 source file.
3018 @item packed
3019 @cindex @code{packed} attribute
3020 The @code{packed} attribute specifies that a variable or structure field
3021 should have the smallest possible alignment---one byte for a variable,
3022 and one bit for a field, unless you specify a larger value with the
3023 @code{aligned} attribute.
3025 Here is a structure in which the field @code{x} is packed, so that it
3026 immediately follows @code{a}:
3028 @example
3029 struct foo
3031   char a;
3032   int x[2] __attribute__ ((packed));
3034 @end example
3036 @item section ("@var{section-name}")
3037 @cindex @code{section} variable attribute
3038 Normally, the compiler places the objects it generates in sections like
3039 @code{data} and @code{bss}.  Sometimes, however, you need additional sections,
3040 or you need certain particular variables to appear in special sections,
3041 for example to map to special hardware.  The @code{section}
3042 attribute specifies that a variable (or function) lives in a particular
3043 section.  For example, this small program uses several specific section names:
3045 @smallexample
3046 struct duart a __attribute__ ((section ("DUART_A"))) = @{ 0 @};
3047 struct duart b __attribute__ ((section ("DUART_B"))) = @{ 0 @};
3048 char stack[10000] __attribute__ ((section ("STACK"))) = @{ 0 @};
3049 int init_data __attribute__ ((section ("INITDATA"))) = 0;
3051 main()
3053   /* Initialize stack pointer */
3054   init_sp (stack + sizeof (stack));
3056   /* Initialize initialized data */
3057   memcpy (&init_data, &data, &edata - &data);
3059   /* Turn on the serial ports */
3060   init_duart (&a);
3061   init_duart (&b);
3063 @end smallexample
3065 @noindent
3066 Use the @code{section} attribute with an @emph{initialized} definition
3067 of a @emph{global} variable, as shown in the example.  GCC issues
3068 a warning and otherwise ignores the @code{section} attribute in
3069 uninitialized variable declarations.
3071 You may only use the @code{section} attribute with a fully initialized
3072 global definition because of the way linkers work.  The linker requires
3073 each object be defined once, with the exception that uninitialized
3074 variables tentatively go in the @code{common} (or @code{bss}) section
3075 and can be multiply ``defined''.  You can force a variable to be
3076 initialized with the @option{-fno-common} flag or the @code{nocommon}
3077 attribute.
3079 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
3080 attribute is not available on all platforms.
3081 If you need to map the entire contents of a module to a particular
3082 section, consider using the facilities of the linker instead.
3084 @item shared
3085 @cindex @code{shared} variable attribute
3086 On Windows NT, in addition to putting variable definitions in a named
3087 section, the section can also be shared among all running copies of an
3088 executable or DLL@.  For example, this small program defines shared data
3089 by putting it in a named section @code{shared} and marking the section
3090 shareable:
3092 @smallexample
3093 int foo __attribute__((section ("shared"), shared)) = 0;
3096 main()
3098   /* Read and write foo.  All running
3099      copies see the same value.  */
3100   return 0;
3102 @end smallexample
3104 @noindent
3105 You may only use the @code{shared} attribute along with @code{section}
3106 attribute with a fully initialized global definition because of the way
3107 linkers work.  See @code{section} attribute for more information.
3109 The @code{shared} attribute is only available on Windows NT@.
3111 @item transparent_union
3112 This attribute, attached to a function parameter which is a union, means
3113 that the corresponding argument may have the type of any union member,
3114 but the argument is passed as if its type were that of the first union
3115 member.  For more details see @xref{Type Attributes}.  You can also use
3116 this attribute on a @code{typedef} for a union data type; then it
3117 applies to all function parameters with that type.
3119 @item unused
3120 This attribute, attached to a variable, means that the variable is meant
3121 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
3122 variable.
3124 @item deprecated
3125 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the variable
3126 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3127 variables that are expected to be removed in a future version of a
3128 program.  The warning also includes the location of the declaration
3129 of the deprecated variable, to enable users to easily find further
3130 information about why the variable is deprecated, or what they should
3131 do instead.  Note that the warnings only occurs for uses:
3133 @smallexample
3134 extern int old_var __attribute__ ((deprecated));
3135 extern int old_var;
3136 int new_fn () @{ return old_var; @}
3137 @end smallexample
3139 results in a warning on line 3 but not line 2.
3141 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3142 types (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
3144 @item vector_size (@var{bytes})
3145 This attribute specifies the vector size for the variable, measured in
3146 bytes.  For example, the declaration:
3148 @smallexample
3149 int foo __attribute__ ((vector_size (16)));
3150 @end smallexample
3152 @noindent
3153 causes the compiler to set the mode for @code{foo}, to be 16 bytes,
3154 divided into @code{int} sized units.  Assuming a 32-bit int (a vector of
3155 4 units of 4 bytes), the corresponding mode of @code{foo} will be V4SI@.
3157 This attribute is only applicable to integral and float scalars,
3158 although arrays, pointers, and function return values are allowed in
3159 conjunction with this construct.
3161 Aggregates with this attribute are invalid, even if they are of the same
3162 size as a corresponding scalar.  For example, the declaration:
3164 @smallexample
3165 struct S @{ int a; @};
3166 struct S  __attribute__ ((vector_size (16))) foo;
3167 @end smallexample
3169 @noindent
3170 is invalid even if the size of the structure is the same as the size of
3171 the @code{int}.
3173 @item weak
3174 The @code{weak} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3176 @item model (@var{model-name})
3177 @cindex variable addressability on the M32R/D
3178 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object.
3179 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
3180 or @code{large}, representing each of the code models.
3182 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
3183 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction).
3185 Medium and large model objects may live anywhere in the 32-bit address space
3186 (the compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their
3187 addresses).
3189 @subsection i386 Variable Attributes
3191 Two attributes are currently defined for i386 configurations:
3192 @code{ms_struct} and @code{gcc_struct}
3194 @item ms_struct
3195 @itemx gcc_struct
3196 @cindex @code{ms_struct}
3197 @cindex @code{gcc_struct}
3199 If @code{packed} is used on a structure, or if bit-fields are used
3200 it may be that the Microsoft ABI packs them differently
3201 than GCC would normally pack them.  Particularly when moving packed
3202 data between functions compiled with GCC and the native Microsoft compiler
3203 (either via function call or as data in a file), it may be necessary to access
3204 either format.
3206 Currently @option{-m[no-]ms-bitfields} is provided for the Windows X86
3207 compilers to match the native Microsoft compiler.
3209 @end table
3211 To specify multiple attributes, separate them by commas within the
3212 double parentheses: for example, @samp{__attribute__ ((aligned (16),
3213 packed))}.
3215 @node Type Attributes
3216 @section Specifying Attributes of Types
3217 @cindex attribute of types
3218 @cindex type attributes
3220 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
3221 attributes of @code{struct} and @code{union} types when you define such
3222 types.  This keyword is followed by an attribute specification inside
3223 double parentheses.  Six attributes are currently defined for types:
3224 @code{aligned}, @code{packed}, @code{transparent_union}, @code{unused},
3225 @code{deprecated} and @code{may_alias}.  Other attributes are defined for
3226 functions (@pxref{Function Attributes}) and for variables
3227 (@pxref{Variable Attributes}).
3229 You may also specify any one of these attributes with @samp{__}
3230 preceding and following its keyword.  This allows you to use these
3231 attributes in header files without being concerned about a possible
3232 macro of the same name.  For example, you may use @code{__aligned__}
3233 instead of @code{aligned}.
3235 You may specify the @code{aligned} and @code{transparent_union}
3236 attributes either in a @code{typedef} declaration or just past the
3237 closing curly brace of a complete enum, struct or union type
3238 @emph{definition} and the @code{packed} attribute only past the closing
3239 brace of a definition.
3241 You may also specify attributes between the enum, struct or union
3242 tag and the name of the type rather than after the closing brace.
3244 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
3245 attributes.
3247 @table @code
3248 @cindex @code{aligned} attribute
3249 @item aligned (@var{alignment})
3250 This attribute specifies a minimum alignment (in bytes) for variables
3251 of the specified type.  For example, the declarations:
3253 @smallexample
3254 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned (8)));
3255 typedef int more_aligned_int __attribute__ ((aligned (8)));
3256 @end smallexample
3258 @noindent
3259 force the compiler to insure (as far as it can) that each variable whose
3260 type is @code{struct S} or @code{more_aligned_int} will be allocated and
3261 aligned @emph{at least} on a 8-byte boundary.  On a SPARC, having all
3262 variables of type @code{struct S} aligned to 8-byte boundaries allows
3263 the compiler to use the @code{ldd} and @code{std} (doubleword load and
3264 store) instructions when copying one variable of type @code{struct S} to
3265 another, thus improving run-time efficiency.
3267 Note that the alignment of any given @code{struct} or @code{union} type
3268 is required by the ISO C standard to be at least a perfect multiple of
3269 the lowest common multiple of the alignments of all of the members of
3270 the @code{struct} or @code{union} in question.  This means that you @emph{can}
3271 effectively adjust the alignment of a @code{struct} or @code{union}
3272 type by attaching an @code{aligned} attribute to any one of the members
3273 of such a type, but the notation illustrated in the example above is a
3274 more obvious, intuitive, and readable way to request the compiler to
3275 adjust the alignment of an entire @code{struct} or @code{union} type.
3277 As in the preceding example, you can explicitly specify the alignment
3278 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given @code{struct}
3279 or @code{union} type.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
3280 and just ask the compiler to align a type to the maximum
3281 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
3282 example, you could write:
3284 @smallexample
3285 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned));
3286 @end smallexample
3288 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned}
3289 attribute specification, the compiler automatically sets the alignment
3290 for the type to the largest alignment which is ever used for any data
3291 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often
3292 make copy operations more efficient, because the compiler can use
3293 whatever instructions copy the biggest chunks of memory when performing
3294 copies to or from the variables which have types that you have aligned
3295 this way.
3297 In the example above, if the size of each @code{short} is 2 bytes, then
3298 the size of the entire @code{struct S} type is 6 bytes.  The smallest
3299 power of two which is greater than or equal to that is 8, so the
3300 compiler sets the alignment for the entire @code{struct S} type to 8
3301 bytes.
3303 Note that although you can ask the compiler to select a time-efficient
3304 alignment for a given type and then declare only individual stand-alone
3305 objects of that type, the compiler's ability to select a time-efficient
3306 alignment is primarily useful only when you plan to create arrays of
3307 variables having the relevant (efficiently aligned) type.  If you
3308 declare or use arrays of variables of an efficiently-aligned type, then
3309 it is likely that your program will also be doing pointer arithmetic (or
3310 subscripting, which amounts to the same thing) on pointers to the
3311 relevant type, and the code that the compiler generates for these
3312 pointer arithmetic operations will often be more efficient for
3313 efficiently-aligned types than for other types.
3315 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
3316 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
3318 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
3319 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
3320 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
3321 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
3322 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
3323 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
3324 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
3325 alignment.  See your linker documentation for further information.
3327 @item packed
3328 This attribute, attached to an @code{enum}, @code{struct}, or
3329 @code{union} type definition, specified that the minimum required memory
3330 be used to represent the type.
3332 @opindex fshort-enums
3333 Specifying this attribute for @code{struct} and @code{union} types is
3334 equivalent to specifying the @code{packed} attribute on each of the
3335 structure or union members.  Specifying the @option{-fshort-enums}
3336 flag on the line is equivalent to specifying the @code{packed}
3337 attribute on all @code{enum} definitions.
3339 You may only specify this attribute after a closing curly brace on an
3340 @code{enum} definition, not in a @code{typedef} declaration, unless that
3341 declaration also contains the definition of the @code{enum}.
3343 @item transparent_union
3344 This attribute, attached to a @code{union} type definition, indicates
3345 that any function parameter having that union type causes calls to that
3346 function to be treated in a special way.
3348 First, the argument corresponding to a transparent union type can be of
3349 any type in the union; no cast is required.  Also, if the union contains
3350 a pointer type, the corresponding argument can be a null pointer
3351 constant or a void pointer expression; and if the union contains a void
3352 pointer type, the corresponding argument can be any pointer expression.
3353 If the union member type is a pointer, qualifiers like @code{const} on
3354 the referenced type must be respected, just as with normal pointer
3355 conversions.
3357 Second, the argument is passed to the function using the calling
3358 conventions of first member of the transparent union, not the calling
3359 conventions of the union itself.  All members of the union must have the
3360 same machine representation; this is necessary for this argument passing
3361 to work properly.
3363 Transparent unions are designed for library functions that have multiple
3364 interfaces for compatibility reasons.  For example, suppose the
3365 @code{wait} function must accept either a value of type @code{int *} to
3366 comply with Posix, or a value of type @code{union wait *} to comply with
3367 the 4.1BSD interface.  If @code{wait}'s parameter were @code{void *},
3368 @code{wait} would accept both kinds of arguments, but it would also
3369 accept any other pointer type and this would make argument type checking
3370 less useful.  Instead, @code{<sys/wait.h>} might define the interface
3371 as follows:
3373 @smallexample
3374 typedef union
3375   @{
3376     int *__ip;
3377     union wait *__up;
3378   @} wait_status_ptr_t __attribute__ ((__transparent_union__));
3380 pid_t wait (wait_status_ptr_t);
3381 @end smallexample
3383 This interface allows either @code{int *} or @code{union wait *}
3384 arguments to be passed, using the @code{int *} calling convention.
3385 The program can call @code{wait} with arguments of either type:
3387 @example
3388 int w1 () @{ int w; return wait (&w); @}
3389 int w2 () @{ union wait w; return wait (&w); @}
3390 @end example
3392 With this interface, @code{wait}'s implementation might look like this:
3394 @example
3395 pid_t wait (wait_status_ptr_t p)
3397   return waitpid (-1, p.__ip, 0);
3399 @end example
3401 @item unused
3402 When attached to a type (including a @code{union} or a @code{struct}),
3403 this attribute means that variables of that type are meant to appear
3404 possibly unused.  GCC will not produce a warning for any variables of
3405 that type, even if the variable appears to do nothing.  This is often
3406 the case with lock or thread classes, which are usually defined and then
3407 not referenced, but contain constructors and destructors that have
3408 nontrivial bookkeeping functions.
3410 @item deprecated
3411 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the type
3412 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3413 types that are expected to be removed in a future version of a program.
3414 If possible, the warning also includes the location of the declaration
3415 of the deprecated type, to enable users to easily find further
3416 information about why the type is deprecated, or what they should do
3417 instead.  Note that the warnings only occur for uses and then only
3418 if the type is being applied to an identifier that itself is not being
3419 declared as deprecated.
3421 @smallexample
3422 typedef int T1 __attribute__ ((deprecated));
3423 T1 x;
3424 typedef T1 T2;
3425 T2 y;
3426 typedef T1 T3 __attribute__ ((deprecated));
3427 T3 z __attribute__ ((deprecated));
3428 @end smallexample
3430 results in a warning on line 2 and 3 but not lines 4, 5, or 6.  No
3431 warning is issued for line 4 because T2 is not explicitly
3432 deprecated.  Line 5 has no warning because T3 is explicitly
3433 deprecated.  Similarly for line 6.
3435 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3436 variables (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Variable Attributes}.)
3438 @item may_alias
3439 Accesses to objects with types with this attribute are not subjected to
3440 type-based alias analysis, but are instead assumed to be able to alias
3441 any other type of objects, just like the @code{char} type.  See
3442 @option{-fstrict-aliasing} for more information on aliasing issues.
3444 Example of use:
3446 @smallexample
3447 typedef short __attribute__((__may_alias__)) short_a;
3450 main (void)
3452   int a = 0x12345678;
3453   short_a *b = (short_a *) &a;
3455   b[1] = 0;
3457   if (a == 0x12345678)
3458     abort();
3460   exit(0);
3462 @end smallexample
3464 If you replaced @code{short_a} with @code{short} in the variable
3465 declaration, the above program would abort when compiled with
3466 @option{-fstrict-aliasing}, which is on by default at @option{-O2} or
3467 above in recent GCC versions.
3469 @subsection i386 Type Attributes
3471 Two attributes are currently defined for i386 configurations:
3472 @code{ms_struct} and @code{gcc_struct}
3474 @item ms_struct
3475 @itemx gcc_struct
3476 @cindex @code{ms_struct}
3477 @cindex @code{gcc_struct}
3479 If @code{packed} is used on a structure, or if bit-fields are used
3480 it may be that the Microsoft ABI packs them differently
3481 than GCC would normally pack them.  Particularly when moving packed
3482 data between functions compiled with GCC and the native Microsoft compiler
3483 (either via function call or as data in a file), it may be necessary to access
3484 either format.
3486 Currently @option{-m[no-]ms-bitfields} is provided for the Windows X86
3487 compilers to match the native Microsoft compiler.
3488 @end table
3490 To specify multiple attributes, separate them by commas within the
3491 double parentheses: for example, @samp{__attribute__ ((aligned (16),
3492 packed))}.
3494 @node Inline
3495 @section An Inline Function is As Fast As a Macro
3496 @cindex inline functions
3497 @cindex integrating function code
3498 @cindex open coding
3499 @cindex macros, inline alternative
3501 By declaring a function @code{inline}, you can direct GCC to
3502 integrate that function's code into the code for its callers.  This
3503 makes execution faster by eliminating the function-call overhead; in
3504 addition, if any of the actual argument values are constant, their known
3505 values may permit simplifications at compile time so that not all of the
3506 inline function's code needs to be included.  The effect on code size is
3507 less predictable; object code may be larger or smaller with function
3508 inlining, depending on the particular case.  Inlining of functions is an
3509 optimization and it really ``works'' only in optimizing compilation.  If
3510 you don't use @option{-O}, no function is really inline.
3512 Inline functions are included in the ISO C99 standard, but there are
3513 currently substantial differences between what GCC implements and what
3514 the ISO C99 standard requires.
3516 To declare a function inline, use the @code{inline} keyword in its
3517 declaration, like this:
3519 @example
3520 inline int
3521 inc (int *a)
3523   (*a)++;
3525 @end example
3527 (If you are writing a header file to be included in ISO C programs, write
3528 @code{__inline__} instead of @code{inline}.  @xref{Alternate Keywords}.)
3529 You can also make all ``simple enough'' functions inline with the option
3530 @option{-finline-functions}.
3532 @opindex Winline
3533 Note that certain usages in a function definition can make it unsuitable
3534 for inline substitution.  Among these usages are: use of varargs, use of
3535 alloca, use of variable sized data types (@pxref{Variable Length}),
3536 use of computed goto (@pxref{Labels as Values}), use of nonlocal goto,
3537 and nested functions (@pxref{Nested Functions}).  Using @option{-Winline}
3538 will warn when a function marked @code{inline} could not be substituted,
3539 and will give the reason for the failure.
3541 Note that in C and Objective-C, unlike C++, the @code{inline} keyword
3542 does not affect the linkage of the function.
3544 @cindex automatic @code{inline} for C++ member fns
3545 @cindex @code{inline} automatic for C++ member fns
3546 @cindex member fns, automatically @code{inline}
3547 @cindex C++ member fns, automatically @code{inline}
3548 @opindex fno-default-inline
3549 GCC automatically inlines member functions defined within the class
3550 body of C++ programs even if they are not explicitly declared
3551 @code{inline}.  (You can override this with @option{-fno-default-inline};
3552 @pxref{C++ Dialect Options,,Options Controlling C++ Dialect}.)
3554 @cindex inline functions, omission of
3555 @opindex fkeep-inline-functions
3556 When a function is both inline and @code{static}, if all calls to the
3557 function are integrated into the caller, and the function's address is
3558 never used, then the function's own assembler code is never referenced.
3559 In this case, GCC does not actually output assembler code for the
3560 function, unless you specify the option @option{-fkeep-inline-functions}.
3561 Some calls cannot be integrated for various reasons (in particular,
3562 calls that precede the function's definition cannot be integrated, and
3563 neither can recursive calls within the definition).  If there is a
3564 nonintegrated call, then the function is compiled to assembler code as
3565 usual.  The function must also be compiled as usual if the program
3566 refers to its address, because that can't be inlined.
3568 @cindex non-static inline function
3569 When an inline function is not @code{static}, then the compiler must assume
3570 that there may be calls from other source files; since a global symbol can
3571 be defined only once in any program, the function must not be defined in
3572 the other source files, so the calls therein cannot be integrated.
3573 Therefore, a non-@code{static} inline function is always compiled on its
3574 own in the usual fashion.
3576 If you specify both @code{inline} and @code{extern} in the function
3577 definition, then the definition is used only for inlining.  In no case
3578 is the function compiled on its own, not even if you refer to its
3579 address explicitly.  Such an address becomes an external reference, as
3580 if you had only declared the function, and had not defined it.
3582 This combination of @code{inline} and @code{extern} has almost the
3583 effect of a macro.  The way to use it is to put a function definition in
3584 a header file with these keywords, and put another copy of the
3585 definition (lacking @code{inline} and @code{extern}) in a library file.
3586 The definition in the header file will cause most calls to the function
3587 to be inlined.  If any uses of the function remain, they will refer to
3588 the single copy in the library.
3590 For future compatibility with when GCC implements ISO C99 semantics for
3591 inline functions, it is best to use @code{static inline} only.  (The
3592 existing semantics will remain available when @option{-std=gnu89} is
3593 specified, but eventually the default will be @option{-std=gnu99} and
3594 that will implement the C99 semantics, though it does not do so yet.)
3596 GCC does not inline any functions when not optimizing unless you specify
3597 the @samp{always_inline} attribute for the function, like this:
3599 @example
3600 /* Prototype.  */
3601 inline void foo (const char) __attribute__((always_inline));
3602 @end example
3604 @node Extended Asm
3605 @section Assembler Instructions with C Expression Operands
3606 @cindex extended @code{asm}
3607 @cindex @code{asm} expressions
3608 @cindex assembler instructions
3609 @cindex registers
3611 In an assembler instruction using @code{asm}, you can specify the
3612 operands of the instruction using C expressions.  This means you need not
3613 guess which registers or memory locations will contain the data you want
3614 to use.
3616 You must specify an assembler instruction template much like what
3617 appears in a machine description, plus an operand constraint string for
3618 each operand.
3620 For example, here is how to use the 68881's @code{fsinx} instruction:
3622 @example
3623 asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
3624 @end example
3626 @noindent
3627 Here @code{angle} is the C expression for the input operand while
3628 @code{result} is that of the output operand.  Each has @samp{"f"} as its
3629 operand constraint, saying that a floating point register is required.
3630 The @samp{=} in @samp{=f} indicates that the operand is an output; all
3631 output operands' constraints must use @samp{=}.  The constraints use the
3632 same language used in the machine description (@pxref{Constraints}).
3634 Each operand is described by an operand-constraint string followed by
3635 the C expression in parentheses.  A colon separates the assembler
3636 template from the first output operand and another separates the last
3637 output operand from the first input, if any.  Commas separate the
3638 operands within each group.  The total number of operands is currently
3639 limited to 30; this limitation may be lifted in some future version of
3640 GCC.
3642 If there are no output operands but there are input operands, you must
3643 place two consecutive colons surrounding the place where the output
3644 operands would go.
3646 As of GCC version 3.1, it is also possible to specify input and output
3647 operands using symbolic names which can be referenced within the
3648 assembler code.  These names are specified inside square brackets
3649 preceding the constraint string, and can be referenced inside the
3650 assembler code using @code{%[@var{name}]} instead of a percentage sign
3651 followed by the operand number.  Using named operands the above example
3652 could look like:
3654 @example
3655 asm ("fsinx %[angle],%[output]"
3656      : [output] "=f" (result)
3657      : [angle] "f" (angle));
3658 @end example
3660 @noindent
3661 Note that the symbolic operand names have no relation whatsoever to
3662 other C identifiers.  You may use any name you like, even those of
3663 existing C symbols, but must ensure that no two operands within the same
3664 assembler construct use the same symbolic name.
3666 Output operand expressions must be lvalues; the compiler can check this.
3667 The input operands need not be lvalues.  The compiler cannot check
3668 whether the operands have data types that are reasonable for the
3669 instruction being executed.  It does not parse the assembler instruction
3670 template and does not know what it means or even whether it is valid
3671 assembler input.  The extended @code{asm} feature is most often used for
3672 machine instructions the compiler itself does not know exist.  If
3673 the output expression cannot be directly addressed (for example, it is a
3674 bit-field), your constraint must allow a register.  In that case, GCC
3675 will use the register as the output of the @code{asm}, and then store
3676 that register into the output.
3678 The ordinary output operands must be write-only; GCC will assume that
3679 the values in these operands before the instruction are dead and need
3680 not be generated.  Extended asm supports input-output or read-write
3681 operands.  Use the constraint character @samp{+} to indicate such an
3682 operand and list it with the output operands.
3684 When the constraints for the read-write operand (or the operand in which
3685 only some of the bits are to be changed) allows a register, you may, as
3686 an alternative, logically split its function into two separate operands,
3687 one input operand and one write-only output operand.  The connection
3688 between them is expressed by constraints which say they need to be in
3689 the same location when the instruction executes.  You can use the same C
3690 expression for both operands, or different expressions.  For example,
3691 here we write the (fictitious) @samp{combine} instruction with
3692 @code{bar} as its read-only source operand and @code{foo} as its
3693 read-write destination:
3695 @example
3696 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "0" (foo), "g" (bar));
3697 @end example
3699 @noindent
3700 The constraint @samp{"0"} for operand 1 says that it must occupy the
3701 same location as operand 0.  A number in constraint is allowed only in
3702 an input operand and it must refer to an output operand.
3704 Only a number in the constraint can guarantee that one operand will be in
3705 the same place as another.  The mere fact that @code{foo} is the value
3706 of both operands is not enough to guarantee that they will be in the
3707 same place in the generated assembler code.  The following would not
3708 work reliably:
3710 @example
3711 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "r" (foo), "g" (bar));
3712 @end example
3714 Various optimizations or reloading could cause operands 0 and 1 to be in
3715 different registers; GCC knows no reason not to do so.  For example, the
3716 compiler might find a copy of the value of @code{foo} in one register and
3717 use it for operand 1, but generate the output operand 0 in a different
3718 register (copying it afterward to @code{foo}'s own address).  Of course,
3719 since the register for operand 1 is not even mentioned in the assembler
3720 code, the result will not work, but GCC can't tell that.
3722 As of GCC version 3.1, one may write @code{[@var{name}]} instead of
3723 the operand number for a matching constraint.  For example:
3725 @example
3726 asm ("cmoveq %1,%2,%[result]"
3727      : [result] "=r"(result)
3728      : "r" (test), "r"(new), "[result]"(old));
3729 @end example
3731 Some instructions clobber specific hard registers.  To describe this,
3732 write a third colon after the input operands, followed by the names of
3733 the clobbered hard registers (given as strings).  Here is a realistic
3734 example for the VAX:
3736 @example
3737 asm volatile ("movc3 %0,%1,%2"
3738               : /* no outputs */
3739               : "g" (from), "g" (to), "g" (count)
3740               : "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5");
3741 @end example
3743 You may not write a clobber description in a way that overlaps with an
3744 input or output operand.  For example, you may not have an operand
3745 describing a register class with one member if you mention that register
3746 in the clobber list.  Variables declared to live in specific registers
3747 (@pxref{Explicit Reg Vars}), and used as asm input or output operands must
3748 have no part mentioned in the clobber description.
3749 There is no way for you to specify that an input
3750 operand is modified without also specifying it as an output
3751 operand.  Note that if all the output operands you specify are for this
3752 purpose (and hence unused), you will then also need to specify
3753 @code{volatile} for the @code{asm} construct, as described below, to
3754 prevent GCC from deleting the @code{asm} statement as unused.
3756 If you refer to a particular hardware register from the assembler code,
3757 you will probably have to list the register after the third colon to
3758 tell the compiler the register's value is modified.  In some assemblers,
3759 the register names begin with @samp{%}; to produce one @samp{%} in the
3760 assembler code, you must write @samp{%%} in the input.
3762 If your assembler instruction can alter the condition code register, add
3763 @samp{cc} to the list of clobbered registers.  GCC on some machines
3764 represents the condition codes as a specific hardware register;
3765 @samp{cc} serves to name this register.  On other machines, the
3766 condition code is handled differently, and specifying @samp{cc} has no
3767 effect.  But it is valid no matter what the machine.
3769 If your assembler instruction modifies memory in an unpredictable
3770 fashion, add @samp{memory} to the list of clobbered registers.  This
3771 will cause GCC to not keep memory values cached in registers across
3772 the assembler instruction.  You will also want to add the
3773 @code{volatile} keyword if the memory affected is not listed in the
3774 inputs or outputs of the @code{asm}, as the @samp{memory} clobber does
3775 not count as a side-effect of the @code{asm}.
3777 You can put multiple assembler instructions together in a single
3778 @code{asm} template, separated by the characters normally used in assembly
3779 code for the system.  A combination that works in most places is a newline
3780 to break the line, plus a tab character to move to the instruction field
3781 (written as @samp{\n\t}).  Sometimes semicolons can be used, if the
3782 assembler allows semicolons as a line-breaking character.  Note that some
3783 assembler dialects use semicolons to start a comment.
3784 The input operands are guaranteed not to use any of the clobbered
3785 registers, and neither will the output operands' addresses, so you can
3786 read and write the clobbered registers as many times as you like.  Here
3787 is an example of multiple instructions in a template; it assumes the
3788 subroutine @code{_foo} accepts arguments in registers 9 and 10:
3790 @example
3791 asm ("movl %0,r9\n\tmovl %1,r10\n\tcall _foo"
3792      : /* no outputs */
3793      : "g" (from), "g" (to)
3794      : "r9", "r10");
3795 @end example
3797 Unless an output operand has the @samp{&} constraint modifier, GCC
3798 may allocate it in the same register as an unrelated input operand, on
3799 the assumption the inputs are consumed before the outputs are produced.
3800 This assumption may be false if the assembler code actually consists of
3801 more than one instruction.  In such a case, use @samp{&} for each output
3802 operand that may not overlap an input.  @xref{Modifiers}.
3804 If you want to test the condition code produced by an assembler
3805 instruction, you must include a branch and a label in the @code{asm}
3806 construct, as follows:
3808 @example
3809 asm ("clr %0\n\tfrob %1\n\tbeq 0f\n\tmov #1,%0\n0:"
3810      : "g" (result)
3811      : "g" (input));
3812 @end example
3814 @noindent
3815 This assumes your assembler supports local labels, as the GNU assembler
3816 and most Unix assemblers do.
3818 Speaking of labels, jumps from one @code{asm} to another are not
3819 supported.  The compiler's optimizers do not know about these jumps, and
3820 therefore they cannot take account of them when deciding how to
3821 optimize.
3823 @cindex macros containing @code{asm}
3824 Usually the most convenient way to use these @code{asm} instructions is to
3825 encapsulate them in macros that look like functions.  For example,
3827 @example
3828 #define sin(x)       \
3829 (@{ double __value, __arg = (x);   \
3830    asm ("fsinx %1,%0": "=f" (__value): "f" (__arg));  \
3831    __value; @})
3832 @end example
3834 @noindent
3835 Here the variable @code{__arg} is used to make sure that the instruction
3836 operates on a proper @code{double} value, and to accept only those
3837 arguments @code{x} which can convert automatically to a @code{double}.
3839 Another way to make sure the instruction operates on the correct data
3840 type is to use a cast in the @code{asm}.  This is different from using a
3841 variable @code{__arg} in that it converts more different types.  For
3842 example, if the desired type were @code{int}, casting the argument to
3843 @code{int} would accept a pointer with no complaint, while assigning the
3844 argument to an @code{int} variable named @code{__arg} would warn about
3845 using a pointer unless the caller explicitly casts it.
3847 If an @code{asm} has output operands, GCC assumes for optimization
3848 purposes the instruction has no side effects except to change the output
3849 operands.  This does not mean instructions with a side effect cannot be
3850 used, but you must be careful, because the compiler may eliminate them
3851 if the output operands aren't used, or move them out of loops, or
3852 replace two with one if they constitute a common subexpression.  Also,
3853 if your instruction does have a side effect on a variable that otherwise
3854 appears not to change, the old value of the variable may be reused later
3855 if it happens to be found in a register.
3857 You can prevent an @code{asm} instruction from being deleted, moved
3858 significantly, or combined, by writing the keyword @code{volatile} after
3859 the @code{asm}.  For example:
3861 @example
3862 #define get_and_set_priority(new)              \
3863 (@{ int __old;                                  \
3864    asm volatile ("get_and_set_priority %0, %1" \
3865                  : "=g" (__old) : "g" (new));  \
3866    __old; @})
3867 @end example
3869 @noindent
3870 If you write an @code{asm} instruction with no outputs, GCC will know
3871 the instruction has side-effects and will not delete the instruction or
3872 move it outside of loops.
3874 The @code{volatile} keyword indicates that the instruction has
3875 important side-effects.  GCC will not delete a volatile @code{asm} if
3876 it is reachable.  (The instruction can still be deleted if GCC can
3877 prove that control-flow will never reach the location of the
3878 instruction.)  In addition, GCC will not reschedule instructions
3879 across a volatile @code{asm} instruction.  For example:
3881 @example
3882 *(volatile int *)addr = foo;
3883 asm volatile ("eieio" : : );
3884 @end example
3886 @noindent
3887 Assume @code{addr} contains the address of a memory mapped device
3888 register.  The PowerPC @code{eieio} instruction (Enforce In-order
3889 Execution of I/O) tells the CPU to make sure that the store to that
3890 device register happens before it issues any other I/O@.
3892 Note that even a volatile @code{asm} instruction can be moved in ways
3893 that appear insignificant to the compiler, such as across jump
3894 instructions.  You can't expect a sequence of volatile @code{asm}
3895 instructions to remain perfectly consecutive.  If you want consecutive
3896 output, use a single @code{asm}.  Also, GCC will perform some
3897 optimizations across a volatile @code{asm} instruction; GCC does not
3898 ``forget everything'' when it encounters a volatile @code{asm}
3899 instruction the way some other compilers do.
3901 An @code{asm} instruction without any operands or clobbers (an ``old
3902 style'' @code{asm}) will be treated identically to a volatile
3903 @code{asm} instruction.
3905 It is a natural idea to look for a way to give access to the condition
3906 code left by the assembler instruction.  However, when we attempted to
3907 implement this, we found no way to make it work reliably.  The problem
3908 is that output operands might need reloading, which would result in
3909 additional following ``store'' instructions.  On most machines, these
3910 instructions would alter the condition code before there was time to
3911 test it.  This problem doesn't arise for ordinary ``test'' and
3912 ``compare'' instructions because they don't have any output operands.
3914 For reasons similar to those described above, it is not possible to give
3915 an assembler instruction access to the condition code left by previous
3916 instructions.
3918 If you are writing a header file that should be includable in ISO C
3919 programs, write @code{__asm__} instead of @code{asm}.  @xref{Alternate
3920 Keywords}.
3922 @subsection i386 floating point asm operands
3924 There are several rules on the usage of stack-like regs in
3925 asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
3926 stack-like regs:
3928 @enumerate
3929 @item
3930 Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
3931 necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
3932 which must be explicitly popped by gcc.
3934 An input reg that is implicitly popped by the asm must be
3935 explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
3936 output operand.
3938 @item
3939 For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
3940 necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
3941 If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
3942 the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
3943 stack looked like---it's not clear how the rest of the stack ``slides
3944 up''.
3946 All implicitly popped input regs must be closer to the top of
3947 the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
3949 It is possible that if an input dies in an insn, reload might
3950 use the input reg for an output reload.  Consider this example:
3952 @example
3953 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
3954 @end example
3956 This asm says that input B is not popped by the asm, and that
3957 the asm pushes a result onto the reg-stack, i.e., the stack is one
3958 deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
3959 reload will think that it can use the same reg for both the input and
3960 the output, if input B dies in this insn.
3962 If any input operand uses the @code{f} constraint, all output reg
3963 constraints must use the @code{&} earlyclobber.
3965 The asm above would be written as
3967 @example
3968 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
3969 @end example
3971 @item
3972 Some operands need to be in particular places on the stack.  All
3973 output operands fall in this category---there is no other way to
3974 know which regs the outputs appear in unless the user indicates
3975 this in the constraints.
3977 Output operands must specifically indicate which reg an output
3978 appears in after an asm.  @code{=f} is not allowed: the operand
3979 constraints must select a class with a single reg.
3981 @item
3982 Output operands may not be ``inserted'' between existing stack regs.
3983 Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
3984 are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
3985 It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
3987 Output operands must start at the top of the reg-stack: output
3988 operands may not ``skip'' a reg.
3990 @item
3991 Some asm statements may need extra stack space for internal
3992 calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
3993 unrelated to the inputs and outputs.
3995 @end enumerate
3997 Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
3998 takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
4000 @example
4001 asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
4002 @end example
4004 This asm takes two inputs, which are popped by the @code{fyl2xp1} opcode,
4005 and replaces them with one output.  The user must code the @code{st(1)}
4006 clobber for reg-stack.c to know that @code{fyl2xp1} pops both inputs.
4008 @example
4009 asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
4010 @end example
4012 @include md.texi
4014 @node Asm Labels
4015 @section Controlling Names Used in Assembler Code
4016 @cindex assembler names for identifiers
4017 @cindex names used in assembler code
4018 @cindex identifiers, names in assembler code
4020 You can specify the name to be used in the assembler code for a C
4021 function or variable by writing the @code{asm} (or @code{__asm__})
4022 keyword after the declarator as follows:
4024 @example
4025 int foo asm ("myfoo") = 2;
4026 @end example
4028 @noindent
4029 This specifies that the name to be used for the variable @code{foo} in
4030 the assembler code should be @samp{myfoo} rather than the usual
4031 @samp{_foo}.
4033 On systems where an underscore is normally prepended to the name of a C
4034 function or variable, this feature allows you to define names for the
4035 linker that do not start with an underscore.
4037 It does not make sense to use this feature with a non-static local
4038 variable since such variables do not have assembler names.  If you are
4039 trying to put the variable in a particular register, see @ref{Explicit
4040 Reg Vars}.  GCC presently accepts such code with a warning, but will
4041 probably be changed to issue an error, rather than a warning, in the
4042 future.
4044 You cannot use @code{asm} in this way in a function @emph{definition}; but
4045 you can get the same effect by writing a declaration for the function
4046 before its definition and putting @code{asm} there, like this:
4048 @example
4049 extern func () asm ("FUNC");
4051 func (x, y)
4052      int x, y;
4053 /* @r{@dots{}} */
4054 @end example
4056 It is up to you to make sure that the assembler names you choose do not
4057 conflict with any other assembler symbols.  Also, you must not use a
4058 register name; that would produce completely invalid assembler code.  GCC
4059 does not as yet have the ability to store static variables in registers.
4060 Perhaps that will be added.
4062 @node Explicit Reg Vars
4063 @section Variables in Specified Registers
4064 @cindex explicit register variables
4065 @cindex variables in specified registers
4066 @cindex specified registers
4067 @cindex registers, global allocation
4069 GNU C allows you to put a few global variables into specified hardware
4070 registers.  You can also specify the register in which an ordinary
4071 register variable should be allocated.
4073 @itemize @bullet
4074 @item
4075 Global register variables reserve registers throughout the program.
4076 This may be useful in programs such as programming language
4077 interpreters which have a couple of global variables that are accessed
4078 very often.
4080 @item
4081 Local register variables in specific registers do not reserve the
4082 registers.  The compiler's data flow analysis is capable of determining
4083 where the specified registers contain live values, and where they are
4084 available for other uses.  Stores into local register variables may be deleted
4085 when they appear to be dead according to dataflow analysis.  References
4086 to local register variables may be deleted or moved or simplified.
4088 These local variables are sometimes convenient for use with the extended
4089 @code{asm} feature (@pxref{Extended Asm}), if you want to write one
4090 output of the assembler instruction directly into a particular register.
4091 (This will work provided the register you specify fits the constraints
4092 specified for that operand in the @code{asm}.)
4093 @end itemize
4095 @menu
4096 * Global Reg Vars::
4097 * Local Reg Vars::
4098 @end menu
4100 @node Global Reg Vars
4101 @subsection Defining Global Register Variables
4102 @cindex global register variables
4103 @cindex registers, global variables in
4105 You can define a global register variable in GNU C like this:
4107 @example
4108 register int *foo asm ("a5");
4109 @end example
4111 @noindent
4112 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Choose a
4113 register which is normally saved and restored by function calls on your
4114 machine, so that library routines will not clobber it.
4116 Naturally the register name is cpu-dependent, so you would need to
4117 conditionalize your program according to cpu type.  The register
4118 @code{a5} would be a good choice on a 68000 for a variable of pointer
4119 type.  On machines with register windows, be sure to choose a ``global''
4120 register that is not affected magically by the function call mechanism.
4122 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4123 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4124 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4126 Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a register
4127 automatically, but first we need to figure out how it should choose and
4128 how to enable you to guide the choice.  No solution is evident.
4130 Defining a global register variable in a certain register reserves that
4131 register entirely for this use, at least within the current compilation.
4132 The register will not be allocated for any other purpose in the functions
4133 in the current compilation.  The register will not be saved and restored by
4134 these functions.  Stores into this register are never deleted even if they
4135 would appear to be dead, but references may be deleted or moved or
4136 simplified.
4138 It is not safe to access the global register variables from signal
4139 handlers, or from more than one thread of control, because the system
4140 library routines may temporarily use the register for other things (unless
4141 you recompile them specially for the task at hand).
4143 @cindex @code{qsort}, and global register variables
4144 It is not safe for one function that uses a global register variable to
4145 call another such function @code{foo} by way of a third function
4146 @code{lose} that was compiled without knowledge of this variable (i.e.@: in a
4147 different source file in which the variable wasn't declared).  This is
4148 because @code{lose} might save the register and put some other value there.
4149 For example, you can't expect a global register variable to be available in
4150 the comparison-function that you pass to @code{qsort}, since @code{qsort}
4151 might have put something else in that register.  (If you are prepared to
4152 recompile @code{qsort} with the same global register variable, you can
4153 solve this problem.)
4155 If you want to recompile @code{qsort} or other source files which do not
4156 actually use your global register variable, so that they will not use that
4157 register for any other purpose, then it suffices to specify the compiler
4158 option @option{-ffixed-@var{reg}}.  You need not actually add a global
4159 register declaration to their source code.
4161 A function which can alter the value of a global register variable cannot
4162 safely be called from a function compiled without this variable, because it
4163 could clobber the value the caller expects to find there on return.
4164 Therefore, the function which is the entry point into the part of the
4165 program that uses the global register variable must explicitly save and
4166 restore the value which belongs to its caller.
4168 @cindex register variable after @code{longjmp}
4169 @cindex global register after @code{longjmp}
4170 @cindex value after @code{longjmp}
4171 @findex longjmp
4172 @findex setjmp
4173 On most machines, @code{longjmp} will restore to each global register
4174 variable the value it had at the time of the @code{setjmp}.  On some
4175 machines, however, @code{longjmp} will not change the value of global
4176 register variables.  To be portable, the function that called @code{setjmp}
4177 should make other arrangements to save the values of the global register
4178 variables, and to restore them in a @code{longjmp}.  This way, the same
4179 thing will happen regardless of what @code{longjmp} does.
4181 All global register variable declarations must precede all function
4182 definitions.  If such a declaration could appear after function
4183 definitions, the declaration would be too late to prevent the register from
4184 being used for other purposes in the preceding functions.
4186 Global register variables may not have initial values, because an
4187 executable file has no means to supply initial contents for a register.
4189 On the SPARC, there are reports that g3 @dots{} g7 are suitable
4190 registers, but certain library functions, such as @code{getwd}, as well
4191 as the subroutines for division and remainder, modify g3 and g4.  g1 and
4192 g2 are local temporaries.
4194 On the 68000, a2 @dots{} a5 should be suitable, as should d2 @dots{} d7.
4195 Of course, it will not do to use more than a few of those.
4197 @node Local Reg Vars
4198 @subsection Specifying Registers for Local Variables
4199 @cindex local variables, specifying registers
4200 @cindex specifying registers for local variables
4201 @cindex registers for local variables
4203 You can define a local register variable with a specified register
4204 like this:
4206 @example
4207 register int *foo asm ("a5");
4208 @end example
4210 @noindent
4211 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Note
4212 that this is the same syntax used for defining global register
4213 variables, but for a local variable it would appear within a function.
4215 Naturally the register name is cpu-dependent, but this is not a
4216 problem, since specific registers are most often useful with explicit
4217 assembler instructions (@pxref{Extended Asm}).  Both of these things
4218 generally require that you conditionalize your program according to
4219 cpu type.
4221 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4222 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4223 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4225 Defining such a register variable does not reserve the register; it
4226 remains available for other uses in places where flow control determines
4227 the variable's value is not live.  However, these registers are made
4228 unavailable for use in the reload pass; excessive use of this feature
4229 leaves the compiler too few available registers to compile certain
4230 functions.
4232 This option does not guarantee that GCC will generate code that has
4233 this variable in the register you specify at all times.  You may not
4234 code an explicit reference to this register in an @code{asm} statement
4235 and assume it will always refer to this variable.
4237 Stores into local register variables may be deleted when they appear to be dead
4238 according to dataflow analysis.  References to local register variables may
4239 be deleted or moved or simplified.
4241 @node Alternate Keywords
4242 @section Alternate Keywords
4243 @cindex alternate keywords
4244 @cindex keywords, alternate
4246 @option{-ansi} and the various @option{-std} options disable certain
4247 keywords.  This causes trouble when you want to use GNU C extensions, or
4248 a general-purpose header file that should be usable by all programs,
4249 including ISO C programs.  The keywords @code{asm}, @code{typeof} and
4250 @code{inline} are not available in programs compiled with
4251 @option{-ansi} or @option{-std} (although @code{inline} can be used in a
4252 program compiled with @option{-std=c99}).  The ISO C99 keyword
4253 @code{restrict} is only available when @option{-std=gnu99} (which will
4254 eventually be the default) or @option{-std=c99} (or the equivalent
4255 @option{-std=iso9899:1999}) is used.
4257 The way to solve these problems is to put @samp{__} at the beginning and
4258 end of each problematical keyword.  For example, use @code{__asm__}
4259 instead of @code{asm}, and @code{__inline__} instead of @code{inline}.
4261 Other C compilers won't accept these alternative keywords; if you want to
4262 compile with another compiler, you can define the alternate keywords as
4263 macros to replace them with the customary keywords.  It looks like this:
4265 @example
4266 #ifndef __GNUC__
4267 #define __asm__ asm
4268 #endif
4269 @end example
4271 @findex __extension__
4272 @opindex pedantic
4273 @option{-pedantic} and other options cause warnings for many GNU C extensions.
4274 You can
4275 prevent such warnings within one expression by writing
4276 @code{__extension__} before the expression.  @code{__extension__} has no
4277 effect aside from this.
4279 @node Incomplete Enums
4280 @section Incomplete @code{enum} Types
4282 You can define an @code{enum} tag without specifying its possible values.
4283 This results in an incomplete type, much like what you get if you write
4284 @code{struct foo} without describing the elements.  A later declaration
4285 which does specify the possible values completes the type.
4287 You can't allocate variables or storage using the type while it is
4288 incomplete.  However, you can work with pointers to that type.
4290 This extension may not be very useful, but it makes the handling of
4291 @code{enum} more consistent with the way @code{struct} and @code{union}
4292 are handled.
4294 This extension is not supported by GNU C++.
4296 @node Function Names
4297 @section Function Names as Strings
4298 @cindex @code{__FUNCTION__} identifier
4299 @cindex @code{__PRETTY_FUNCTION__} identifier
4300 @cindex @code{__func__} identifier
4302 GCC predefines two magic identifiers to hold the name of the current
4303 function.  The identifier @code{__FUNCTION__} holds the name of the function
4304 as it appears in the source.  The identifier @code{__PRETTY_FUNCTION__}
4305 holds the name of the function pretty printed in a language specific
4306 fashion.
4308 These names are always the same in a C function, but in a C++ function
4309 they may be different.  For example, this program:
4311 @smallexample
4312 extern "C" @{
4313 extern int printf (char *, ...);
4316 class a @{
4317  public:
4318   sub (int i)
4319     @{
4320       printf ("__FUNCTION__ = %s\n", __FUNCTION__);
4321       printf ("__PRETTY_FUNCTION__ = %s\n", __PRETTY_FUNCTION__);
4322     @}
4326 main (void)
4328   a ax;
4329   ax.sub (0);
4330   return 0;
4332 @end smallexample
4334 @noindent
4335 gives this output:
4337 @smallexample
4338 __FUNCTION__ = sub
4339 __PRETTY_FUNCTION__ = int  a::sub (int)
4340 @end smallexample
4342 The compiler automagically replaces the identifiers with a string
4343 literal containing the appropriate name.  Thus, they are neither
4344 preprocessor macros, like @code{__FILE__} and @code{__LINE__}, nor
4345 variables.  This means that they catenate with other string literals, and
4346 that they can be used to initialize char arrays.  For example
4348 @smallexample
4349 char here[] = "Function " __FUNCTION__ " in " __FILE__;
4350 @end smallexample
4352 On the other hand, @samp{#ifdef __FUNCTION__} does not have any special
4353 meaning inside a function, since the preprocessor does not do anything
4354 special with the identifier @code{__FUNCTION__}.
4356 Note that these semantics are deprecated, and that GCC 3.2 will handle
4357 @code{__FUNCTION__} and @code{__PRETTY_FUNCTION__} the same way as
4358 @code{__func__}.  @code{__func__} is defined by the ISO standard C99:
4360 @display
4361 The identifier @code{__func__} is implicitly declared by the translator
4362 as if, immediately following the opening brace of each function
4363 definition, the declaration
4365 @smallexample
4366 static const char __func__[] = "function-name";
4367 @end smallexample
4369 appeared, where function-name is the name of the lexically-enclosing
4370 function.  This name is the unadorned name of the function.
4371 @end display
4373 By this definition, @code{__func__} is a variable, not a string literal.
4374 In particular, @code{__func__} does not catenate with other string
4375 literals.
4377 In @code{C++}, @code{__FUNCTION__} and @code{__PRETTY_FUNCTION__} are
4378 variables, declared in the same way as @code{__func__}.
4380 @node Return Address
4381 @section Getting the Return or Frame Address of a Function
4383 These functions may be used to get information about the callers of a
4384 function.
4386 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_return_address (unsigned int @var{level})
4387 This function returns the return address of the current function, or of
4388 one of its callers.  The @var{level} argument is number of frames to
4389 scan up the call stack.  A value of @code{0} yields the return address
4390 of the current function, a value of @code{1} yields the return address
4391 of the caller of the current function, and so forth. When inlining
4392 the expected behavior is that the function will return the address of
4393 the function that will be returned to.  To work around this behavior use
4394 the @code{noinline} function attribute.
4396 The @var{level} argument must be a constant integer.
4398 On some machines it may be impossible to determine the return address of
4399 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4400 of the stack has been reached, this function will return @code{0} or a
4401 random value. In addition, @code{__builtin_frame_address} may be used
4402 to determine if the top of the stack has been reached.
4404 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4405 purposes.
4406 @end deftypefn
4408 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_frame_address (unsigned int @var{level})
4409 This function is similar to @code{__builtin_return_address}, but it
4410 returns the address of the function frame rather than the return address
4411 of the function.  Calling @code{__builtin_frame_address} with a value of
4412 @code{0} yields the frame address of the current function, a value of
4413 @code{1} yields the frame address of the caller of the current function,
4414 and so forth.
4416 The frame is the area on the stack which holds local variables and saved
4417 registers.  The frame address is normally the address of the first word
4418 pushed on to the stack by the function.  However, the exact definition
4419 depends upon the processor and the calling convention.  If the processor
4420 has a dedicated frame pointer register, and the function has a frame,
4421 then @code{__builtin_frame_address} will return the value of the frame
4422 pointer register.
4424 On some machines it may be impossible to determine the frame address of
4425 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4426 of the stack has been reached, this function will return @code{0} if
4427 the first frame pointer is properly initialized by the startup code.
4429 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4430 purposes.
4431 @end deftypefn
4433 @node Vector Extensions
4434 @section Using vector instructions through built-in functions
4436 On some targets, the instruction set contains SIMD vector instructions that
4437 operate on multiple values contained in one large register at the same time.
4438 For example, on the i386 the MMX, 3Dnow! and SSE extensions can be used
4439 this way.
4441 The first step in using these extensions is to provide the necessary data
4442 types.  This should be done using an appropriate @code{typedef}:
4444 @example
4445 typedef int v4si __attribute__ ((mode(V4SI)));
4446 @end example
4448 The base type @code{int} is effectively ignored by the compiler, the
4449 actual properties of the new type @code{v4si} are defined by the
4450 @code{__attribute__}.  It defines the machine mode to be used; for vector
4451 types these have the form @code{V@var{n}@var{B}}; @var{n} should be the
4452 number of elements in the vector, and @var{B} should be the base mode of the
4453 individual elements.  The following can be used as base modes:
4455 @table @code
4456 @item QI
4457 An integer that is as wide as the smallest addressable unit, usually 8 bits.
4458 @item HI
4459 An integer, twice as wide as a QI mode integer, usually 16 bits.
4460 @item SI
4461 An integer, four times as wide as a QI mode integer, usually 32 bits.
4462 @item DI
4463 An integer, eight times as wide as a QI mode integer, usually 64 bits.
4464 @item SF
4465 A floating point value, as wide as a SI mode integer, usually 32 bits.
4466 @item DF
4467 A floating point value, as wide as a DI mode integer, usually 64 bits.
4468 @end table
4470 Specifying a combination that is not valid for the current architecture
4471 will cause gcc to synthesize the instructions using a narrower mode.
4472 For example, if you specify a variable of type @code{V4SI} and your
4473 architecture does not allow for this specific SIMD type, gcc will
4474 produce code that uses 4 @code{SIs}.
4476 The types defined in this manner can be used with a subset of normal C
4477 operations.  Currently, gcc will allow using the following operators on
4478 these types: @code{+, -, *, /, unary minus}@.
4480 The operations behave like C++ @code{valarrays}.  Addition is defined as
4481 the addition of the corresponding elements of the operands.  For
4482 example, in the code below, each of the 4 elements in @var{a} will be
4483 added to the corresponding 4 elements in @var{b} and the resulting
4484 vector will be stored in @var{c}.
4486 @example
4487 typedef int v4si __attribute__ ((mode(V4SI)));
4489 v4si a, b, c;
4491 c = a + b;
4492 @end example
4494 Subtraction, multiplication, and division operate in a similar manner.
4495 Likewise, the result of using the unary minus operator on a vector type
4496 is a vector whose elements are the negative value of the corresponding
4497 elements in the operand.
4499 You can declare variables and use them in function calls and returns, as
4500 well as in assignments and some casts.  You can specify a vector type as
4501 a return type for a function.  Vector types can also be used as function
4502 arguments.  It is possible to cast from one vector type to another,
4503 provided they are of the same size (in fact, you can also cast vectors
4504 to and from other datatypes of the same size).
4506 You cannot operate between vectors of different lengths or different
4507 signedness without a cast.
4509 A port that supports hardware vector operations, usually provides a set
4510 of built-in functions that can be used to operate on vectors.  For
4511 example, a function to add two vectors and multiply the result by a
4512 third could look like this:
4514 @example
4515 v4si f (v4si a, v4si b, v4si c)
4517   v4si tmp = __builtin_addv4si (a, b);
4518   return __builtin_mulv4si (tmp, c);
4521 @end example
4523 @node Other Builtins
4524 @section Other built-in functions provided by GCC
4525 @cindex built-in functions
4526 @findex __builtin_isgreater
4527 @findex __builtin_isgreaterequal
4528 @findex __builtin_isless
4529 @findex __builtin_islessequal
4530 @findex __builtin_islessgreater
4531 @findex __builtin_isunordered
4532 @findex abort
4533 @findex abs
4534 @findex alloca
4535 @findex atan2
4536 @findex atan2f
4537 @findex atan2l
4538 @findex bcmp
4539 @findex bzero
4540 @findex cimag
4541 @findex cimagf
4542 @findex cimagl
4543 @findex conj
4544 @findex conjf
4545 @findex conjl
4546 @findex cos
4547 @findex cosf
4548 @findex cosl
4549 @findex creal
4550 @findex crealf
4551 @findex creall
4552 @findex exit
4553 @findex _exit
4554 @findex _Exit
4555 @findex exp
4556 @findex expf
4557 @findex expl
4558 @findex fabs
4559 @findex fabsf
4560 @findex fabsl
4561 @findex ffs
4562 @findex fprintf
4563 @findex fprintf_unlocked
4564 @findex fputs
4565 @findex fputs_unlocked
4566 @findex imaxabs
4567 @findex index
4568 @findex labs
4569 @findex llabs
4570 @findex log
4571 @findex logf
4572 @findex logl
4573 @findex memcmp
4574 @findex memcpy
4575 @findex memset
4576 @findex pow
4577 @findex powf
4578 @findex powl
4579 @findex printf
4580 @findex printf_unlocked
4581 @findex rindex
4582 @findex sin
4583 @findex sinf
4584 @findex sinl
4585 @findex sqrt
4586 @findex sqrtf
4587 @findex sqrtl
4588 @findex strcat
4589 @findex strchr
4590 @findex strcmp
4591 @findex strcpy
4592 @findex strcspn
4593 @findex strlen
4594 @findex strncat
4595 @findex strncmp
4596 @findex strncpy
4597 @findex strpbrk
4598 @findex strrchr
4599 @findex strspn
4600 @findex strstr
4601 @findex floor
4602 @findex floorf
4603 @findex floorl
4604 @findex ceil
4605 @findex ceilf
4606 @findex ceill
4607 @findex round
4608 @findex roundf
4609 @findex roundl
4610 @findex trunc
4611 @findex truncf
4612 @findex truncl
4613 @findex nearbyint
4614 @findex nearbyintf
4615 @findex nearbyintl
4617 GCC provides a large number of built-in functions other than the ones
4618 mentioned above.  Some of these are for internal use in the processing
4619 of exceptions or variable-length argument lists and will not be
4620 documented here because they may change from time to time; we do not
4621 recommend general use of these functions.
4623 The remaining functions are provided for optimization purposes.
4625 @opindex fno-builtin
4626 GCC includes built-in versions of many of the functions in the standard
4627 C library.  The versions prefixed with @code{__builtin_} will always be
4628 treated as having the same meaning as the C library function even if you
4629 specify the @option{-fno-builtin} option. (@pxref{C Dialect Options})
4630 Many of these functions are only optimized in certain cases; if they are
4631 not optimized in a particular case, a call to the library function will
4632 be emitted.
4634 @opindex ansi
4635 @opindex std
4636 The functions @code{abort}, @code{exit}, @code{_Exit} and @code{_exit}
4637 are recognized and presumed not to return, but otherwise are not built
4638 in.  @code{_exit} is not recognized in strict ISO C mode (@option{-ansi},
4639 @option{-std=c89} or @option{-std=c99}).  @code{_Exit} is not recognized in
4640 strict C89 mode (@option{-ansi} or @option{-std=c89}).  All these functions
4641 have corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}, which may be
4642 used even in strict C89 mode.
4644 Outside strict ISO C mode, the functions @code{alloca}, @code{bcmp},
4645 @code{bzero}, @code{index}, @code{rindex}, @code{ffs}, @code{fputs_unlocked},
4646 @code{printf_unlocked} and @code{fprintf_unlocked} may be handled as
4647 built-in functions.  All these functions have corresponding versions
4648 prefixed with @code{__builtin_}, which may be used even in strict C89
4649 mode.
4651 The ISO C99 functions @code{conj}, @code{conjf}, @code{conjl}, @code{creal},
4652 @code{crealf}, @code{creall}, @code{cimag}, @code{cimagf}, @code{cimagl},
4653 @code{llabs}, @code{imaxabs}, @code{round}, @code{roundf}, @code{roundl},
4654 @code{trunc}, @code{truncf}, @code{truncl}, @code{nearbyint},
4655 @code{nearbyintf} and @code{nearbyintl} are handled as built-in functions
4656 except in strict ISO C90 mode.
4658 There are also built-in versions of the ISO C99 functions @code{atan2f},
4659 @code{atan2l}, @code{ceilf}, @code{ceill}, @code{cosf}, @code{cosl},
4660 @code{expf}, @code{expl}, @code{fabsf}, @code{fabsl}, @code{floorf},
4661 @code{floorl}, @code{logf}, @code{logl}, @code{powf}, @code{powl},
4662 @code{sinf}, @code{sinl}, @code{sqrtf} and @code{sqrtl}
4663 that are recognized in any mode since ISO C90 reserves these names for
4664 the purpose to which ISO C99 puts them.  All these functions have
4665 corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
4667 The ISO C90 functions @code{abs}, @code{atan2}, @code{ceil}, @code{cos},
4668 @code{exp}, @code{fabs}, @code{floor},
4669 @code{fprintf}, @code{fputs}, @code{labs}, @code{log},
4670 @code{memcmp}, @code{memcpy}, @code{memset}, @code{pow}, @code{printf},
4671 @code{sin}, @code{sqrt}, @code{strcat}, @code{strchr}, @code{strcmp},
4672 @code{strcpy}, @code{strcspn}, @code{strlen}, @code{strncat}, @code{strncmp},
4673 @code{strncpy}, @code{strpbrk}, @code{strrchr}, @code{strspn}, and
4674 @code{strstr} are all recognized as built-in functions unless
4675 @option{-fno-builtin} is specified (or @option{-fno-builtin-@var{function}}
4676 is specified for an individual function).  All of these functions have
4677 corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
4679 GCC provides built-in versions of the ISO C99 floating point comparison
4680 macros that avoid raising exceptions for unordered operands.  They have
4681 the same names as the standard macros ( @code{isgreater},
4682 @code{isgreaterequal}, @code{isless}, @code{islessequal},
4683 @code{islessgreater}, and @code{isunordered}) , with @code{__builtin_}
4684 prefixed.  We intend for a library implementor to be able to simply
4685 @code{#define} each standard macro to its built-in equivalent.
4687 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_types_compatible_p (@var{type1}, @var{type2})
4689 You can use the built-in function @code{__builtin_types_compatible_p} to
4690 determine whether two types are the same.
4692 This built-in function returns 1 if the unqualified versions of the
4693 types @var{type1} and @var{type2} (which are types, not expressions) are
4694 compatible, 0 otherwise.  The result of this built-in function can be
4695 used in integer constant expressions.
4697 This built-in function ignores top level qualifiers (e.g., @code{const},
4698 @code{volatile}).  For example, @code{int} is equivalent to @code{const
4699 int}.
4701 The type @code{int[]} and @code{int[5]} are compatible.  On the other
4702 hand, @code{int} and @code{char *} are not compatible, even if the size
4703 of their types, on the particular architecture are the same.  Also, the
4704 amount of pointer indirection is taken into account when determining
4705 similarity.  Consequently, @code{short *} is not similar to
4706 @code{short **}.  Furthermore, two types that are typedefed are
4707 considered compatible if their underlying types are compatible.
4709 An @code{enum} type is considered to be compatible with another
4710 @code{enum} type.  For example, @code{enum @{foo, bar@}} is similar to
4711 @code{enum @{hot, dog@}}.
4713 You would typically use this function in code whose execution varies
4714 depending on the arguments' types.  For example:
4716 @smallexample
4717 #define foo(x)                                                  \
4718   (@{                                                           \
4719     typeof (x) tmp;                                             \
4720     if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), long double)) \
4721       tmp = foo_long_double (tmp);                              \
4722     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), double)) \
4723       tmp = foo_double (tmp);                                   \
4724     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), float))  \
4725       tmp = foo_float (tmp);                                    \
4726     else                                                        \
4727       abort ();                                                 \
4728     tmp;                                                        \
4729   @})
4730 @end smallexample
4732 @emph{Note:} This construct is only available for C.
4734 @end deftypefn
4736 @deftypefn {Built-in Function} @var{type} __builtin_choose_expr (@var{const_exp}, @var{exp1}, @var{exp2})
4738 You can use the built-in function @code{__builtin_choose_expr} to
4739 evaluate code depending on the value of a constant expression.  This
4740 built-in function returns @var{exp1} if @var{const_exp}, which is a
4741 constant expression that must be able to be determined at compile time,
4742 is nonzero.  Otherwise it returns 0.
4744 This built-in function is analogous to the @samp{? :} operator in C,
4745 except that the expression returned has its type unaltered by promotion
4746 rules.  Also, the built-in function does not evaluate the expression
4747 that was not chosen.  For example, if @var{const_exp} evaluates to true,
4748 @var{exp2} is not evaluated even if it has side-effects.
4750 This built-in function can return an lvalue if the chosen argument is an
4751 lvalue.
4753 If @var{exp1} is returned, the return type is the same as @var{exp1}'s
4754 type.  Similarly, if @var{exp2} is returned, its return type is the same
4755 as @var{exp2}.
4757 Example:
4759 @smallexample
4760 #define foo(x)                                                    \
4761   __builtin_choose_expr (                                         \
4762     __builtin_types_compatible_p (typeof (x), double),            \
4763     foo_double (x),                                               \
4764     __builtin_choose_expr (                                       \
4765       __builtin_types_compatible_p (typeof (x), float),           \
4766       foo_float (x),                                              \
4767       /* @r{The void expression results in a compile-time error}  \
4768          @r{when assigning the result to something.}  */          \
4769       (void)0))
4770 @end smallexample
4772 @emph{Note:} This construct is only available for C.  Furthermore, the
4773 unused expression (@var{exp1} or @var{exp2} depending on the value of
4774 @var{const_exp}) may still generate syntax errors.  This may change in
4775 future revisions.
4777 @end deftypefn
4779 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_constant_p (@var{exp})
4780 You can use the built-in function @code{__builtin_constant_p} to
4781 determine if a value is known to be constant at compile-time and hence
4782 that GCC can perform constant-folding on expressions involving that
4783 value.  The argument of the function is the value to test.  The function
4784 returns the integer 1 if the argument is known to be a compile-time
4785 constant and 0 if it is not known to be a compile-time constant.  A
4786 return of 0 does not indicate that the value is @emph{not} a constant,
4787 but merely that GCC cannot prove it is a constant with the specified
4788 value of the @option{-O} option.
4790 You would typically use this function in an embedded application where
4791 memory was a critical resource.  If you have some complex calculation,
4792 you may want it to be folded if it involves constants, but need to call
4793 a function if it does not.  For example:
4795 @smallexample
4796 #define Scale_Value(X)      \
4797   (__builtin_constant_p (X) \
4798   ? ((X) * SCALE + OFFSET) : Scale (X))
4799 @end smallexample
4801 You may use this built-in function in either a macro or an inline
4802 function.  However, if you use it in an inlined function and pass an
4803 argument of the function as the argument to the built-in, GCC will
4804 never return 1 when you call the inline function with a string constant
4805 or compound literal (@pxref{Compound Literals}) and will not return 1
4806 when you pass a constant numeric value to the inline function unless you
4807 specify the @option{-O} option.
4809 You may also use @code{__builtin_constant_p} in initializers for static
4810 data.  For instance, you can write
4812 @smallexample
4813 static const int table[] = @{
4814    __builtin_constant_p (EXPRESSION) ? (EXPRESSION) : -1,
4815    /* @r{@dots{}} */
4817 @end smallexample
4819 @noindent
4820 This is an acceptable initializer even if @var{EXPRESSION} is not a
4821 constant expression.  GCC must be more conservative about evaluating the
4822 built-in in this case, because it has no opportunity to perform
4823 optimization.
4825 Previous versions of GCC did not accept this built-in in data
4826 initializers.  The earliest version where it is completely safe is
4827 3.0.1.
4828 @end deftypefn
4830 @deftypefn {Built-in Function} long __builtin_expect (long @var{exp}, long @var{c})
4831 @opindex fprofile-arcs
4832 You may use @code{__builtin_expect} to provide the compiler with
4833 branch prediction information.  In general, you should prefer to
4834 use actual profile feedback for this (@option{-fprofile-arcs}), as
4835 programmers are notoriously bad at predicting how their programs
4836 actually perform.  However, there are applications in which this
4837 data is hard to collect.
4839 The return value is the value of @var{exp}, which should be an
4840 integral expression.  The value of @var{c} must be a compile-time
4841 constant.  The semantics of the built-in are that it is expected
4842 that @var{exp} == @var{c}.  For example:
4844 @smallexample
4845 if (__builtin_expect (x, 0))
4846   foo ();
4847 @end smallexample
4849 @noindent
4850 would indicate that we do not expect to call @code{foo}, since
4851 we expect @code{x} to be zero.  Since you are limited to integral
4852 expressions for @var{exp}, you should use constructions such as
4854 @smallexample
4855 if (__builtin_expect (ptr != NULL, 1))
4856   error ();
4857 @end smallexample
4859 @noindent
4860 when testing pointer or floating-point values.
4861 @end deftypefn
4863 @deftypefn {Built-in Function} void __builtin_prefetch (const void *@var{addr}, ...)
4864 This function is used to minimize cache-miss latency by moving data into
4865 a cache before it is accessed.
4866 You can insert calls to @code{__builtin_prefetch} into code for which
4867 you know addresses of data in memory that is likely to be accessed soon.
4868 If the target supports them, data prefetch instructions will be generated.
4869 If the prefetch is done early enough before the access then the data will
4870 be in the cache by the time it is accessed.
4872 The value of @var{addr} is the address of the memory to prefetch.
4873 There are two optional arguments, @var{rw} and @var{locality}.
4874 The value of @var{rw} is a compile-time constant one or zero; one
4875 means that the prefetch is preparing for a write to the memory address
4876 and zero, the default, means that the prefetch is preparing for a read.
4877 The value @var{locality} must be a compile-time constant integer between
4878 zero and three.  A value of zero means that the data has no temporal
4879 locality, so it need not be left in the cache after the access.  A value
4880 of three means that the data has a high degree of temporal locality and
4881 should be left in all levels of cache possible.  Values of one and two
4882 mean, respectively, a low or moderate degree of temporal locality.  The
4883 default is three.
4885 @smallexample
4886 for (i = 0; i < n; i++)
4887   @{
4888     a[i] = a[i] + b[i];
4889     __builtin_prefetch (&a[i+j], 1, 1);
4890     __builtin_prefetch (&b[i+j], 0, 1);
4891     /* @r{@dots{}} */
4892   @}
4893 @end smallexample
4895 Data prefetch does not generate faults if @var{addr} is invalid, but
4896 the address expression itself must be valid.  For example, a prefetch
4897 of @code{p->next} will not fault if @code{p->next} is not a valid
4898 address, but evaluation will fault if @code{p} is not a valid address.
4900 If the target does not support data prefetch, the address expression
4901 is evaluated if it includes side effects but no other code is generated
4902 and GCC does not issue a warning.
4903 @end deftypefn
4905 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_huge_val (void)
4906 Returns a positive infinity, if supported by the floating-point format,
4907 else @code{DBL_MAX}.  This function is suitable for implementing the
4908 ISO C macro @code{HUGE_VAL}.
4909 @end deftypefn
4911 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_huge_valf (void)
4912 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except the return type is @code{float}.
4913 @end deftypefn
4915 @deftypefn {Built-in Function} long double __builtin_huge_vall (void)
4916 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except the return
4917 type is @code{long double}.
4918 @end deftypefn
4920 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_inf (void)
4921 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except a warning is generated
4922 if the target floating-point format does not support infinities.
4923 This function is suitable for implementing the ISO C99 macro @code{INFINITY}.
4924 @end deftypefn
4926 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_inff (void)
4927 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return type is @code{float}.
4928 @end deftypefn
4930 @deftypefn {Built-in Function} long double __builtin_infl (void)
4931 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return
4932 type is @code{long double}.
4933 @end deftypefn
4935 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_nan (const char *str)
4936 This is an implementation of the ISO C99 function @code{nan}.
4938 Since ISO C99 defines this function in terms of @code{strtod}, which we
4939 do not implement, a description of the parsing is in order.  The string
4940 is parsed as by @code{strtol}; that is, the base is recognized by
4941 leading @samp{0} or @samp{0x} prefixes.  The number parsed is placed
4942 in the significand such that the least significant bit of the number
4943 is at the least significant bit of the significand.  The number is 
4944 truncated to fit the significand field provided.  The significand is
4945 forced to be a quiet NaN.
4947 This function, if given a string literal, is evaluated early enough
4948 that it is considered a compile-time constant.
4949 @end deftypefn
4951 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_nanf (const char *str)
4952 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{float}.
4953 @end deftypefn
4955 @deftypefn {Built-in Function} long double __builtin_nanl (const char *str)
4956 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{long double}.
4957 @end deftypefn
4959 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_nans (const char *str)
4960 Similar to @code{__builtin_nan}, except the significand is forced 
4961 to be a signaling NaN.  The @code{nans} function is proposed by
4962 @uref{http://std.dkuug.dk/JTC1/SC22/WG14/www/docs/n965.htm,,WG14 N965}.
4963 @end deftypefn
4965 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_nansf (const char *str)
4966 Similar to @code{__builtin_nans}, except the return type is @code{float}.
4967 @end deftypefn
4969 @deftypefn {Built-in Function} long double __builtin_nansl (const char *str)
4970 Similar to @code{__builtin_nans}, except the return type is @code{long double}.
4971 @end deftypefn
4973 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffs (unsigned int x)
4974 Returns one plus the index of the least significant 1-bit of @var{x}, or
4975 if @var{x} is zero, returns zero.
4976 @end deftypefn
4978 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clz (unsigned int x)
4979 Returns the number of leading 0-bits in @var{x}, starting at the most
4980 significant bit position.  If @var{x} is 0, the result is undefined.
4981 @end deftypefn
4983 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctz (unsigned int x)
4984 Returns the number of trailing 0-bits in @var{x}, starting at the least
4985 significant bit position.  If @var{x} is 0, the result is undefined.
4986 @end deftypefn
4988 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcount (unsigned int x)
4989 Returns the number of 1-bits in @var{x}.
4990 @end deftypefn
4992 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parity (unsigned int x)
4993 Returns the parity of @var{x}, i.@:e. the number of 1-bits in @var{x}
4994 modulo 2.
4995 @end deftypefn
4997 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffsl (unsigned long)
4998 Similar to @code{__builtin_ffs}, except the argument type is
4999 @code{unsigned long}.
5000 @end deftypefn
5002 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clzl (unsigned long)
5003 Similar to @code{__builtin_clz}, except the argument type is
5004 @code{unsigned long}.
5005 @end deftypefn
5007 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctzl (unsigned long)
5008 Similar to @code{__builtin_ctz}, except the argument type is
5009 @code{unsigned long}.
5010 @end deftypefn
5012 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcountl (unsigned long)
5013 Similar to @code{__builtin_popcount}, except the argument type is
5014 @code{unsigned long}.
5015 @end deftypefn
5017 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parityl (unsigned long)
5018 Similar to @code{__builtin_parity}, except the argument type is
5019 @code{unsigned long}.
5020 @end deftypefn
5022 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffsll (unsigned long long)
5023 Similar to @code{__builtin_ffs}, except the argument type is
5024 @code{unsigned long long}.
5025 @end deftypefn
5027 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clzll (unsigned long long)
5028 Similar to @code{__builtin_clz}, except the argument type is
5029 @code{unsigned long long}.
5030 @end deftypefn
5032 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctzll (unsigned long long)
5033 Similar to @code{__builtin_ctz}, except the argument type is
5034 @code{unsigned long long}.
5035 @end deftypefn
5037 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcountll (unsigned long long)
5038 Similar to @code{__builtin_popcount}, except the argument type is
5039 @code{unsigned long long}.
5040 @end deftypefn
5042 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parityll (unsigned long long)
5043 Similar to @code{__builtin_parity}, except the argument type is
5044 @code{unsigned long long}.
5045 @end deftypefn
5048 @node Target Builtins
5049 @section Built-in Functions Specific to Particular Target Machines
5051 On some target machines, GCC supports many built-in functions specific
5052 to those machines.  Generally these generate calls to specific machine
5053 instructions, but allow the compiler to schedule those calls.
5055 @menu
5056 * Alpha Built-in Functions::
5057 * X86 Built-in Functions::
5058 * PowerPC AltiVec Built-in Functions::
5059 @end menu
5061 @node Alpha Built-in Functions
5062 @subsection Alpha Built-in Functions
5064 These built-in functions are available for the Alpha family of
5065 processors, depending on the command-line switches used.
5067 The following built-in functions are always available.  They
5068 all generate the machine instruction that is part of the name.
5070 @example
5071 long __builtin_alpha_implver (void)
5072 long __builtin_alpha_rpcc (void)
5073 long __builtin_alpha_amask (long)
5074 long __builtin_alpha_cmpbge (long, long)
5075 long __builtin_alpha_extbl (long, long)
5076 long __builtin_alpha_extwl (long, long)
5077 long __builtin_alpha_extll (long, long)
5078 long __builtin_alpha_extql (long, long)
5079 long __builtin_alpha_extwh (long, long)
5080 long __builtin_alpha_extlh (long, long)
5081 long __builtin_alpha_extqh (long, long)
5082 long __builtin_alpha_insbl (long, long)
5083 long __builtin_alpha_inswl (long, long)
5084 long __builtin_alpha_insll (long, long)
5085 long __builtin_alpha_insql (long, long)
5086 long __builtin_alpha_inswh (long, long)
5087 long __builtin_alpha_inslh (long, long)
5088 long __builtin_alpha_insqh (long, long)
5089 long __builtin_alpha_mskbl (long, long)
5090 long __builtin_alpha_mskwl (long, long)
5091 long __builtin_alpha_mskll (long, long)
5092 long __builtin_alpha_mskql (long, long)
5093 long __builtin_alpha_mskwh (long, long)
5094 long __builtin_alpha_msklh (long, long)
5095 long __builtin_alpha_mskqh (long, long)
5096 long __builtin_alpha_umulh (long, long)
5097 long __builtin_alpha_zap (long, long)
5098 long __builtin_alpha_zapnot (long, long)
5099 @end example
5101 The following built-in functions are always with @option{-mmax}
5102 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{pca56} or
5103 later.  They all generate the machine instruction that is part
5104 of the name.
5106 @example
5107 long __builtin_alpha_pklb (long)
5108 long __builtin_alpha_pkwb (long)
5109 long __builtin_alpha_unpkbl (long)
5110 long __builtin_alpha_unpkbw (long)
5111 long __builtin_alpha_minub8 (long, long)
5112 long __builtin_alpha_minsb8 (long, long)
5113 long __builtin_alpha_minuw4 (long, long)
5114 long __builtin_alpha_minsw4 (long, long)
5115 long __builtin_alpha_maxub8 (long, long)
5116 long __builtin_alpha_maxsb8 (long, long)
5117 long __builtin_alpha_maxuw4 (long, long)
5118 long __builtin_alpha_maxsw4 (long, long)
5119 long __builtin_alpha_perr (long, long)
5120 @end example
5122 The following built-in functions are always with @option{-mcix}
5123 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{ev67} or
5124 later.  They all generate the machine instruction that is part
5125 of the name.
5127 @example
5128 long __builtin_alpha_cttz (long)
5129 long __builtin_alpha_ctlz (long)
5130 long __builtin_alpha_ctpop (long)
5131 @end example
5133 The following builtins are available on systems that use the OSF/1
5134 PALcode.  Normally they invoke the @code{rduniq} and @code{wruniq}
5135 PAL calls, but when invoked with @option{-mtls-kernel}, they invoke
5136 @code{rdval} and @code{wrval}.
5138 @example
5139 void *__builtin_thread_pointer (void)
5140 void __builtin_set_thread_pointer (void *)
5141 @end example
5143 @node X86 Built-in Functions
5144 @subsection X86 Built-in Functions
5146 These built-in functions are available for the i386 and x86-64 family
5147 of computers, depending on the command-line switches used.
5149 The following machine modes are available for use with MMX built-in functions
5150 (@pxref{Vector Extensions}): @code{V2SI} for a vector of two 32-bit integers,
5151 @code{V4HI} for a vector of four 16-bit integers, and @code{V8QI} for a
5152 vector of eight 8-bit integers.  Some of the built-in functions operate on
5153 MMX registers as a whole 64-bit entity, these use @code{DI} as their mode.
5155 If 3Dnow extensions are enabled, @code{V2SF} is used as a mode for a vector
5156 of two 32-bit floating point values.
5158 If SSE extensions are enabled, @code{V4SF} is used for a vector of four 32-bit
5159 floating point values.  Some instructions use a vector of four 32-bit
5160 integers, these use @code{V4SI}.  Finally, some instructions operate on an
5161 entire vector register, interpreting it as a 128-bit integer, these use mode
5162 @code{TI}.
5164 The following built-in functions are made available by @option{-mmmx}.
5165 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5167 @example
5168 v8qi __builtin_ia32_paddb (v8qi, v8qi)
5169 v4hi __builtin_ia32_paddw (v4hi, v4hi)
5170 v2si __builtin_ia32_paddd (v2si, v2si)
5171 v8qi __builtin_ia32_psubb (v8qi, v8qi)
5172 v4hi __builtin_ia32_psubw (v4hi, v4hi)
5173 v2si __builtin_ia32_psubd (v2si, v2si)
5174 v8qi __builtin_ia32_paddsb (v8qi, v8qi)
5175 v4hi __builtin_ia32_paddsw (v4hi, v4hi)
5176 v8qi __builtin_ia32_psubsb (v8qi, v8qi)
5177 v4hi __builtin_ia32_psubsw (v4hi, v4hi)
5178 v8qi __builtin_ia32_paddusb (v8qi, v8qi)
5179 v4hi __builtin_ia32_paddusw (v4hi, v4hi)
5180 v8qi __builtin_ia32_psubusb (v8qi, v8qi)
5181 v4hi __builtin_ia32_psubusw (v4hi, v4hi)
5182 v4hi __builtin_ia32_pmullw (v4hi, v4hi)
5183 v4hi __builtin_ia32_pmulhw (v4hi, v4hi)
5184 di __builtin_ia32_pand (di, di)
5185 di __builtin_ia32_pandn (di,di)
5186 di __builtin_ia32_por (di, di)
5187 di __builtin_ia32_pxor (di, di)
5188 v8qi __builtin_ia32_pcmpeqb (v8qi, v8qi)
5189 v4hi __builtin_ia32_pcmpeqw (v4hi, v4hi)
5190 v2si __builtin_ia32_pcmpeqd (v2si, v2si)
5191 v8qi __builtin_ia32_pcmpgtb (v8qi, v8qi)
5192 v4hi __builtin_ia32_pcmpgtw (v4hi, v4hi)
5193 v2si __builtin_ia32_pcmpgtd (v2si, v2si)
5194 v8qi __builtin_ia32_punpckhbw (v8qi, v8qi)
5195 v4hi __builtin_ia32_punpckhwd (v4hi, v4hi)
5196 v2si __builtin_ia32_punpckhdq (v2si, v2si)
5197 v8qi __builtin_ia32_punpcklbw (v8qi, v8qi)
5198 v4hi __builtin_ia32_punpcklwd (v4hi, v4hi)
5199 v2si __builtin_ia32_punpckldq (v2si, v2si)
5200 v8qi __builtin_ia32_packsswb (v4hi, v4hi)
5201 v4hi __builtin_ia32_packssdw (v2si, v2si)
5202 v8qi __builtin_ia32_packuswb (v4hi, v4hi)
5203 @end example
5205 The following built-in functions are made available either with
5206 @option{-msse}, or with a combination of @option{-m3dnow} and
5207 @option{-march=athlon}.  All of them generate the machine
5208 instruction that is part of the name.
5210 @example
5211 v4hi __builtin_ia32_pmulhuw (v4hi, v4hi)
5212 v8qi __builtin_ia32_pavgb (v8qi, v8qi)
5213 v4hi __builtin_ia32_pavgw (v4hi, v4hi)
5214 v4hi __builtin_ia32_psadbw (v8qi, v8qi)
5215 v8qi __builtin_ia32_pmaxub (v8qi, v8qi)
5216 v4hi __builtin_ia32_pmaxsw (v4hi, v4hi)
5217 v8qi __builtin_ia32_pminub (v8qi, v8qi)
5218 v4hi __builtin_ia32_pminsw (v4hi, v4hi)
5219 int __builtin_ia32_pextrw (v4hi, int)
5220 v4hi __builtin_ia32_pinsrw (v4hi, int, int)
5221 int __builtin_ia32_pmovmskb (v8qi)
5222 void __builtin_ia32_maskmovq (v8qi, v8qi, char *)
5223 void __builtin_ia32_movntq (di *, di)
5224 void __builtin_ia32_sfence (void)
5225 @end example
5227 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
5228 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5230 @example
5231 int __builtin_ia32_comieq (v4sf, v4sf)
5232 int __builtin_ia32_comineq (v4sf, v4sf)
5233 int __builtin_ia32_comilt (v4sf, v4sf)
5234 int __builtin_ia32_comile (v4sf, v4sf)
5235 int __builtin_ia32_comigt (v4sf, v4sf)
5236 int __builtin_ia32_comige (v4sf, v4sf)
5237 int __builtin_ia32_ucomieq (v4sf, v4sf)
5238 int __builtin_ia32_ucomineq (v4sf, v4sf)
5239 int __builtin_ia32_ucomilt (v4sf, v4sf)
5240 int __builtin_ia32_ucomile (v4sf, v4sf)
5241 int __builtin_ia32_ucomigt (v4sf, v4sf)
5242 int __builtin_ia32_ucomige (v4sf, v4sf)
5243 v4sf __builtin_ia32_addps (v4sf, v4sf)
5244 v4sf __builtin_ia32_subps (v4sf, v4sf)
5245 v4sf __builtin_ia32_mulps (v4sf, v4sf)
5246 v4sf __builtin_ia32_divps (v4sf, v4sf)
5247 v4sf __builtin_ia32_addss (v4sf, v4sf)
5248 v4sf __builtin_ia32_subss (v4sf, v4sf)
5249 v4sf __builtin_ia32_mulss (v4sf, v4sf)
5250 v4sf __builtin_ia32_divss (v4sf, v4sf)
5251 v4si __builtin_ia32_cmpeqps (v4sf, v4sf)
5252 v4si __builtin_ia32_cmpltps (v4sf, v4sf)
5253 v4si __builtin_ia32_cmpleps (v4sf, v4sf)
5254 v4si __builtin_ia32_cmpgtps (v4sf, v4sf)
5255 v4si __builtin_ia32_cmpgeps (v4sf, v4sf)
5256 v4si __builtin_ia32_cmpunordps (v4sf, v4sf)
5257 v4si __builtin_ia32_cmpneqps (v4sf, v4sf)
5258 v4si __builtin_ia32_cmpnltps (v4sf, v4sf)
5259 v4si __builtin_ia32_cmpnleps (v4sf, v4sf)
5260 v4si __builtin_ia32_cmpngtps (v4sf, v4sf)
5261 v4si __builtin_ia32_cmpngeps (v4sf, v4sf)
5262 v4si __builtin_ia32_cmpordps (v4sf, v4sf)
5263 v4si __builtin_ia32_cmpeqss (v4sf, v4sf)
5264 v4si __builtin_ia32_cmpltss (v4sf, v4sf)
5265 v4si __builtin_ia32_cmpless (v4sf, v4sf)
5266 v4si __builtin_ia32_cmpunordss (v4sf, v4sf)
5267 v4si __builtin_ia32_cmpneqss (v4sf, v4sf)
5268 v4si __builtin_ia32_cmpnlts (v4sf, v4sf)
5269 v4si __builtin_ia32_cmpnless (v4sf, v4sf)
5270 v4si __builtin_ia32_cmpordss (v4sf, v4sf)
5271 v4sf __builtin_ia32_maxps (v4sf, v4sf)
5272 v4sf __builtin_ia32_maxss (v4sf, v4sf)
5273 v4sf __builtin_ia32_minps (v4sf, v4sf)
5274 v4sf __builtin_ia32_minss (v4sf, v4sf)
5275 v4sf __builtin_ia32_andps (v4sf, v4sf)
5276 v4sf __builtin_ia32_andnps (v4sf, v4sf)
5277 v4sf __builtin_ia32_orps (v4sf, v4sf)
5278 v4sf __builtin_ia32_xorps (v4sf, v4sf)
5279 v4sf __builtin_ia32_movss (v4sf, v4sf)
5280 v4sf __builtin_ia32_movhlps (v4sf, v4sf)
5281 v4sf __builtin_ia32_movlhps (v4sf, v4sf)
5282 v4sf __builtin_ia32_unpckhps (v4sf, v4sf)
5283 v4sf __builtin_ia32_unpcklps (v4sf, v4sf)
5284 v4sf __builtin_ia32_cvtpi2ps (v4sf, v2si)
5285 v4sf __builtin_ia32_cvtsi2ss (v4sf, int)
5286 v2si __builtin_ia32_cvtps2pi (v4sf)
5287 int __builtin_ia32_cvtss2si (v4sf)
5288 v2si __builtin_ia32_cvttps2pi (v4sf)
5289 int __builtin_ia32_cvttss2si (v4sf)
5290 v4sf __builtin_ia32_rcpps (v4sf)
5291 v4sf __builtin_ia32_rsqrtps (v4sf)
5292 v4sf __builtin_ia32_sqrtps (v4sf)
5293 v4sf __builtin_ia32_rcpss (v4sf)
5294 v4sf __builtin_ia32_rsqrtss (v4sf)
5295 v4sf __builtin_ia32_sqrtss (v4sf)
5296 v4sf __builtin_ia32_shufps (v4sf, v4sf, int)
5297 void __builtin_ia32_movntps (float *, v4sf)
5298 int __builtin_ia32_movmskps (v4sf)
5299 @end example
5301 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
5303 @table @code
5304 @item v4sf __builtin_ia32_loadaps (float *)
5305 Generates the @code{movaps} machine instruction as a load from memory.
5306 @item void __builtin_ia32_storeaps (float *, v4sf)
5307 Generates the @code{movaps} machine instruction as a store to memory.
5308 @item v4sf __builtin_ia32_loadups (float *)
5309 Generates the @code{movups} machine instruction as a load from memory.
5310 @item void __builtin_ia32_storeups (float *, v4sf)
5311 Generates the @code{movups} machine instruction as a store to memory.
5312 @item v4sf __builtin_ia32_loadsss (float *)
5313 Generates the @code{movss} machine instruction as a load from memory.
5314 @item void __builtin_ia32_storess (float *, v4sf)
5315 Generates the @code{movss} machine instruction as a store to memory.
5316 @item v4sf __builtin_ia32_loadhps (v4sf, v2si *)
5317 Generates the @code{movhps} machine instruction as a load from memory.
5318 @item v4sf __builtin_ia32_loadlps (v4sf, v2si *)
5319 Generates the @code{movlps} machine instruction as a load from memory
5320 @item void __builtin_ia32_storehps (v4sf, v2si *)
5321 Generates the @code{movhps} machine instruction as a store to memory.
5322 @item void __builtin_ia32_storelps (v4sf, v2si *)
5323 Generates the @code{movlps} machine instruction as a store to memory.
5324 @end table
5326 The following built-in functions are available when @option{-m3dnow} is used.
5327 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5329 @example
5330 void __builtin_ia32_femms (void)
5331 v8qi __builtin_ia32_pavgusb (v8qi, v8qi)
5332 v2si __builtin_ia32_pf2id (v2sf)
5333 v2sf __builtin_ia32_pfacc (v2sf, v2sf)
5334 v2sf __builtin_ia32_pfadd (v2sf, v2sf)
5335 v2si __builtin_ia32_pfcmpeq (v2sf, v2sf)
5336 v2si __builtin_ia32_pfcmpge (v2sf, v2sf)
5337 v2si __builtin_ia32_pfcmpgt (v2sf, v2sf)
5338 v2sf __builtin_ia32_pfmax (v2sf, v2sf)
5339 v2sf __builtin_ia32_pfmin (v2sf, v2sf)
5340 v2sf __builtin_ia32_pfmul (v2sf, v2sf)
5341 v2sf __builtin_ia32_pfrcp (v2sf)
5342 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit1 (v2sf, v2sf)
5343 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit2 (v2sf, v2sf)
5344 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrt (v2sf)
5345 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrtit1 (v2sf, v2sf)
5346 v2sf __builtin_ia32_pfsub (v2sf, v2sf)
5347 v2sf __builtin_ia32_pfsubr (v2sf, v2sf)
5348 v2sf __builtin_ia32_pi2fd (v2si)
5349 v4hi __builtin_ia32_pmulhrw (v4hi, v4hi)
5350 @end example
5352 The following built-in functions are available when both @option{-m3dnow}
5353 and @option{-march=athlon} are used.  All of them generate the machine
5354 instruction that is part of the name.
5356 @example
5357 v2si __builtin_ia32_pf2iw (v2sf)
5358 v2sf __builtin_ia32_pfnacc (v2sf, v2sf)
5359 v2sf __builtin_ia32_pfpnacc (v2sf, v2sf)
5360 v2sf __builtin_ia32_pi2fw (v2si)
5361 v2sf __builtin_ia32_pswapdsf (v2sf)
5362 v2si __builtin_ia32_pswapdsi (v2si)
5363 @end example
5365 @node PowerPC AltiVec Built-in Functions
5366 @subsection PowerPC AltiVec Built-in Functions
5368 These built-in functions are available for the PowerPC family
5369 of computers, depending on the command-line switches used.
5371 The following machine modes are available for use with AltiVec built-in
5372 functions (@pxref{Vector Extensions}): @code{V4SI} for a vector of four
5373 32-bit integers, @code{V4SF} for a vector of four 32-bit floating point
5374 numbers, @code{V8HI} for a vector of eight 16-bit integers, and
5375 @code{V16QI} for a vector of sixteen 8-bit integers.
5377 The following functions are made available by including
5378 @code{<altivec.h>} and using @option{-maltivec} and
5379 @option{-mabi=altivec}.  The functions implement the functionality
5380 described in Motorola's AltiVec Programming Interface Manual.
5382 There are a few differences from Motorola's documentation and GCC's
5383 implementation.  Vector constants are done with curly braces (not
5384 parentheses).  Vector initializers require no casts if the vector
5385 constant is of the same type as the variable it is initializing.  The
5386 @code{vector bool} type is deprecated and will be discontinued in
5387 further revisions.  Use @code{vector signed} instead.  If @code{signed}
5388 or @code{unsigned} is omitted, the vector type will default to
5389 @code{signed}.  Lastly, all overloaded functions are implemented with macros
5390 for the C implementation.  So code the following example will not work:
5392 @smallexample
5393   vec_add ((vector signed int)@{1, 2, 3, 4@}, foo);
5394 @end smallexample
5396 Since vec_add is a macro, the vector constant in the above example will
5397 be treated as four different arguments.  Wrap the entire argument in
5398 parentheses for this to work.  The C++ implementation does not use
5399 macros.
5401 @emph{Note:} Only the @code{<altivec.h>} interface is supported.
5402 Internally, GCC uses built-in functions to achieve the functionality in
5403 the aforementioned header file, but they are not supported and are
5404 subject to change without notice.
5406 @smallexample
5407 vector signed char vec_abs (vector signed char, vector signed char);
5408 vector signed short vec_abs (vector signed short, vector signed short);
5409 vector signed int vec_abs (vector signed int, vector signed int);
5410 vector signed float vec_abs (vector signed float, vector signed float);
5412 vector signed char vec_abss (vector signed char, vector signed char);
5413 vector signed short vec_abss (vector signed short, vector signed short);
5415 vector signed char vec_add (vector signed char, vector signed char);
5416 vector unsigned char vec_add (vector signed char, vector unsigned char);
5418 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char, vector signed char);
5420 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char,
5421                               vector unsigned char);
5422 vector signed short vec_add (vector signed short, vector signed short);
5423 vector unsigned short vec_add (vector signed short,
5424                                vector unsigned short);
5425 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
5426                                vector signed short);
5427 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
5428                                vector unsigned short);
5429 vector signed int vec_add (vector signed int, vector signed int);
5430 vector unsigned int vec_add (vector signed int, vector unsigned int);
5431 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector signed int);
5432 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector unsigned int);
5433 vector float vec_add (vector float, vector float);
5435 vector unsigned int vec_addc (vector unsigned int, vector unsigned int);
5437 vector unsigned char vec_adds (vector signed char,
5438                                vector unsigned char);
5439 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
5440                                vector signed char);
5441 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
5442                                vector unsigned char);
5443 vector signed char vec_adds (vector signed char, vector signed char);
5444 vector unsigned short vec_adds (vector signed short,
5445                                 vector unsigned short);
5446 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
5447                                 vector signed short);
5448 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
5449                                 vector unsigned short);
5450 vector signed short vec_adds (vector signed short, vector signed short);
5452 vector unsigned int vec_adds (vector signed int, vector unsigned int);
5453 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector signed int);
5454 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector unsigned int);
5456 vector signed int vec_adds (vector signed int, vector signed int);
5458 vector float vec_and (vector float, vector float);
5459 vector float vec_and (vector float, vector signed int);
5460 vector float vec_and (vector signed int, vector float);
5461 vector signed int vec_and (vector signed int, vector signed int);
5462 vector unsigned int vec_and (vector signed int, vector unsigned int);
5463 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector signed int);
5464 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector unsigned int);
5465 vector signed short vec_and (vector signed short, vector signed short);
5466 vector unsigned short vec_and (vector signed short,
5467                                vector unsigned short);
5468 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
5469                                vector signed short);
5470 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
5471                                vector unsigned short);
5472 vector signed char vec_and (vector signed char, vector signed char);
5473 vector unsigned char vec_and (vector signed char, vector unsigned char);
5475 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char, vector signed char);
5477 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char,
5478                               vector unsigned char);
5480 vector float vec_andc (vector float, vector float);
5481 vector float vec_andc (vector float, vector signed int);
5482 vector float vec_andc (vector signed int, vector float);
5483 vector signed int vec_andc (vector signed int, vector signed int);
5484 vector unsigned int vec_andc (vector signed int, vector unsigned int);
5485 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector signed int);
5486 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector unsigned int);
5488 vector signed short vec_andc (vector signed short, vector signed short);
5490 vector unsigned short vec_andc (vector signed short,
5491                                 vector unsigned short);
5492 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
5493                                 vector signed short);
5494 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
5495                                 vector unsigned short);
5496 vector signed char vec_andc (vector signed char, vector signed char);
5497 vector unsigned char vec_andc (vector signed char,
5498                                vector unsigned char);
5499 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
5500                                vector signed char);
5501 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
5502                                vector unsigned char);
5504 vector unsigned char vec_avg (vector unsigned char,
5505                               vector unsigned char);
5506 vector signed char vec_avg (vector signed char, vector signed char);
5507 vector unsigned short vec_avg (vector unsigned short,
5508                                vector unsigned short);
5509 vector signed short vec_avg (vector signed short, vector signed short);
5510 vector unsigned int vec_avg (vector unsigned int, vector unsigned int);
5511 vector signed int vec_avg (vector signed int, vector signed int);
5513 vector float vec_ceil (vector float);
5515 vector signed int vec_cmpb (vector float, vector float);
5517 vector signed char vec_cmpeq (vector signed char, vector signed char);
5518 vector signed char vec_cmpeq (vector unsigned char,
5519                               vector unsigned char);
5520 vector signed short vec_cmpeq (vector signed short,
5521                                vector signed short);
5522 vector signed short vec_cmpeq (vector unsigned short,
5523                                vector unsigned short);
5524 vector signed int vec_cmpeq (vector signed int, vector signed int);
5525 vector signed int vec_cmpeq (vector unsigned int, vector unsigned int);
5526 vector signed int vec_cmpeq (vector float, vector float);
5528 vector signed int vec_cmpge (vector float, vector float);
5530 vector signed char vec_cmpgt (vector unsigned char,
5531                               vector unsigned char);
5532 vector signed char vec_cmpgt (vector signed char, vector signed char);
5533 vector signed short vec_cmpgt (vector unsigned short,
5534                                vector unsigned short);
5535 vector signed short vec_cmpgt (vector signed short,
5536                                vector signed short);
5537 vector signed int vec_cmpgt (vector unsigned int, vector unsigned int);
5538 vector signed int vec_cmpgt (vector signed int, vector signed int);
5539 vector signed int vec_cmpgt (vector float, vector float);
5541 vector signed int vec_cmple (vector float, vector float);
5543 vector signed char vec_cmplt (vector unsigned char,
5544                               vector unsigned char);
5545 vector signed char vec_cmplt (vector signed char, vector signed char);
5546 vector signed short vec_cmplt (vector unsigned short,
5547                                vector unsigned short);
5548 vector signed short vec_cmplt (vector signed short,
5549                                vector signed short);
5550 vector signed int vec_cmplt (vector unsigned int, vector unsigned int);
5551 vector signed int vec_cmplt (vector signed int, vector signed int);
5552 vector signed int vec_cmplt (vector float, vector float);
5554 vector float vec_ctf (vector unsigned int, const char);
5555 vector float vec_ctf (vector signed int, const char);
5557 vector signed int vec_cts (vector float, const char);
5559 vector unsigned int vec_ctu (vector float, const char);
5561 void vec_dss (const char);
5563 void vec_dssall (void);
5565 void vec_dst (void *, int, const char);
5567 void vec_dstst (void *, int, const char);
5569 void vec_dststt (void *, int, const char);
5571 void vec_dstt (void *, int, const char);
5573 vector float vec_expte (vector float, vector float);
5575 vector float vec_floor (vector float, vector float);
5577 vector float vec_ld (int, vector float *);
5578 vector float vec_ld (int, float *):
5579 vector signed int vec_ld (int, int *);
5580 vector signed int vec_ld (int, vector signed int *);
5581 vector unsigned int vec_ld (int, vector unsigned int *);
5582 vector unsigned int vec_ld (int, unsigned int *);
5583 vector signed short vec_ld (int, short *, vector signed short *);
5584 vector unsigned short vec_ld (int, unsigned short *,
5585                               vector unsigned short *);
5586 vector signed char vec_ld (int, signed char *);
5587 vector signed char vec_ld (int, vector signed char *);
5588 vector unsigned char vec_ld (int, unsigned char *);
5589 vector unsigned char vec_ld (int, vector unsigned char *);
5591 vector signed char vec_lde (int, signed char *);
5592 vector unsigned char vec_lde (int, unsigned char *);
5593 vector signed short vec_lde (int, short *);
5594 vector unsigned short vec_lde (int, unsigned short *);
5595 vector float vec_lde (int, float *);
5596 vector signed int vec_lde (int, int *);
5597 vector unsigned int vec_lde (int, unsigned int *);
5599 void float vec_ldl (int, float *);
5600 void float vec_ldl (int, vector float *);
5601 void signed int vec_ldl (int, vector signed int *);
5602 void signed int vec_ldl (int, int *);
5603 void unsigned int vec_ldl (int, unsigned int *);
5604 void unsigned int vec_ldl (int, vector unsigned int *);
5605 void signed short vec_ldl (int, vector signed short *);
5606 void signed short vec_ldl (int, short *);
5607 void unsigned short vec_ldl (int, vector unsigned short *);
5608 void unsigned short vec_ldl (int, unsigned short *);
5609 void signed char vec_ldl (int, vector signed char *);
5610 void signed char vec_ldl (int, signed char *);
5611 void unsigned char vec_ldl (int, vector unsigned char *);
5612 void unsigned char vec_ldl (int, unsigned char *);
5614 vector float vec_loge (vector float);
5616 vector unsigned char vec_lvsl (int, void *, int *);
5618 vector unsigned char vec_lvsr (int, void *, int *);
5620 vector float vec_madd (vector float, vector float, vector float);
5622 vector signed short vec_madds (vector signed short, vector signed short,
5623                                vector signed short);
5625 vector unsigned char vec_max (vector signed char, vector unsigned char);
5627 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char, vector signed char);
5629 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char,
5630                               vector unsigned char);
5631 vector signed char vec_max (vector signed char, vector signed char);
5632 vector unsigned short vec_max (vector signed short,
5633                                vector unsigned short);
5634 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
5635                                vector signed short);
5636 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
5637                                vector unsigned short);
5638 vector signed short vec_max (vector signed short, vector signed short);
5639 vector unsigned int vec_max (vector signed int, vector unsigned int);
5640 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector signed int);
5641 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector unsigned int);
5642 vector signed int vec_max (vector signed int, vector signed int);
5643 vector float vec_max (vector float, vector float);
5645 vector signed char vec_mergeh (vector signed char, vector signed char);
5646 vector unsigned char vec_mergeh (vector unsigned char,
5647                                  vector unsigned char);
5648 vector signed short vec_mergeh (vector signed short,
5649                                 vector signed short);
5650 vector unsigned short vec_mergeh (vector unsigned short,
5651                                   vector unsigned short);
5652 vector float vec_mergeh (vector float, vector float);
5653 vector signed int vec_mergeh (vector signed int, vector signed int);
5654 vector unsigned int vec_mergeh (vector unsigned int,
5655                                 vector unsigned int);
5657 vector signed char vec_mergel (vector signed char, vector signed char);
5658 vector unsigned char vec_mergel (vector unsigned char,
5659                                  vector unsigned char);
5660 vector signed short vec_mergel (vector signed short,
5661                                 vector signed short);
5662 vector unsigned short vec_mergel (vector unsigned short,
5663                                   vector unsigned short);
5664 vector float vec_mergel (vector float, vector float);
5665 vector signed int vec_mergel (vector signed int, vector signed int);
5666 vector unsigned int vec_mergel (vector unsigned int,
5667                                 vector unsigned int);
5669 vector unsigned short vec_mfvscr (void);
5671 vector unsigned char vec_min (vector signed char, vector unsigned char);
5673 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char, vector signed char);
5675 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char,
5676                               vector unsigned char);
5677 vector signed char vec_min (vector signed char, vector signed char);
5678 vector unsigned short vec_min (vector signed short,
5679                                vector unsigned short);
5680 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
5681                                vector signed short);
5682 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
5683                                vector unsigned short);
5684 vector signed short vec_min (vector signed short, vector signed short);
5685 vector unsigned int vec_min (vector signed int, vector unsigned int);
5686 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector signed int);
5687 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector unsigned int);
5688 vector signed int vec_min (vector signed int, vector signed int);
5689 vector float vec_min (vector float, vector float);
5691 vector signed short vec_mladd (vector signed short, vector signed short,
5692                                vector signed short);
5693 vector signed short vec_mladd (vector signed short,
5694                                vector unsigned short,
5695                                vector unsigned short);
5696 vector signed short vec_mladd (vector unsigned short,
5697                                vector signed short,
5698                                vector signed short);
5699 vector unsigned short vec_mladd (vector unsigned short,
5700                                  vector unsigned short,
5701                                  vector unsigned short);
5703 vector signed short vec_mradds (vector signed short,
5704                                 vector signed short,
5705                                 vector signed short);
5707 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned char,
5708                               vector unsigned char,
5709                               vector unsigned int);
5710 vector signed int vec_msum (vector signed char, vector unsigned char,
5711                             vector signed int);
5712 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned short,
5713                               vector unsigned short,
5714                               vector unsigned int);
5715 vector signed int vec_msum (vector signed short, vector signed short,
5716                             vector signed int);
5718 vector unsigned int vec_msums (vector unsigned short,
5719                                vector unsigned short,
5720                                vector unsigned int);
5721 vector signed int vec_msums (vector signed short, vector signed short,
5722                              vector signed int);
5724 void vec_mtvscr (vector signed int);
5725 void vec_mtvscr (vector unsigned int);
5726 void vec_mtvscr (vector signed short);
5727 void vec_mtvscr (vector unsigned short);
5728 void vec_mtvscr (vector signed char);
5729 void vec_mtvscr (vector unsigned char);
5731 vector unsigned short vec_mule (vector unsigned char,
5732                                 vector unsigned char);
5733 vector signed short vec_mule (vector signed char, vector signed char);
5734 vector unsigned int vec_mule (vector unsigned short,
5735                               vector unsigned short);
5736 vector signed int vec_mule (vector signed short, vector signed short);
5738 vector unsigned short vec_mulo (vector unsigned char,
5739                                 vector unsigned char);
5740 vector signed short vec_mulo (vector signed char, vector signed char);
5741 vector unsigned int vec_mulo (vector unsigned short,
5742                               vector unsigned short);
5743 vector signed int vec_mulo (vector signed short, vector signed short);
5745 vector float vec_nmsub (vector float, vector float, vector float);
5747 vector float vec_nor (vector float, vector float);
5748 vector signed int vec_nor (vector signed int, vector signed int);
5749 vector unsigned int vec_nor (vector unsigned int, vector unsigned int);
5750 vector signed short vec_nor (vector signed short, vector signed short);
5751 vector unsigned short vec_nor (vector unsigned short,
5752                                vector unsigned short);
5753 vector signed char vec_nor (vector signed char, vector signed char);
5754 vector unsigned char vec_nor (vector unsigned char,
5755                               vector unsigned char);
5757 vector float vec_or (vector float, vector float);
5758 vector float vec_or (vector float, vector signed int);
5759 vector float vec_or (vector signed int, vector float);
5760 vector signed int vec_or (vector signed int, vector signed int);
5761 vector unsigned int vec_or (vector signed int, vector unsigned int);
5762 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector signed int);
5763 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector unsigned int);
5764 vector signed short vec_or (vector signed short, vector signed short);
5765 vector unsigned short vec_or (vector signed short,
5766                               vector unsigned short);
5767 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
5768                               vector signed short);
5769 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
5770                               vector unsigned short);
5771 vector signed char vec_or (vector signed char, vector signed char);
5772 vector unsigned char vec_or (vector signed char, vector unsigned char);
5773 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char, vector signed char);
5774 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char,
5775                              vector unsigned char);
5777 vector signed char vec_pack (vector signed short, vector signed short);
5778 vector unsigned char vec_pack (vector unsigned short,
5779                                vector unsigned short);
5780 vector signed short vec_pack (vector signed int, vector signed int);
5781 vector unsigned short vec_pack (vector unsigned int,
5782                                 vector unsigned int);
5784 vector signed short vec_packpx (vector unsigned int,
5785                                 vector unsigned int);
5787 vector unsigned char vec_packs (vector unsigned short,
5788                                 vector unsigned short);
5789 vector signed char vec_packs (vector signed short, vector signed short);
5791 vector unsigned short vec_packs (vector unsigned int,
5792                                  vector unsigned int);
5793 vector signed short vec_packs (vector signed int, vector signed int);
5795 vector unsigned char vec_packsu (vector unsigned short,
5796                                  vector unsigned short);
5797 vector unsigned char vec_packsu (vector signed short,
5798                                  vector signed short);
5799 vector unsigned short vec_packsu (vector unsigned int,
5800                                   vector unsigned int);
5801 vector unsigned short vec_packsu (vector signed int, vector signed int);
5803 vector float vec_perm (vector float, vector float,
5804                        vector unsigned char);
5805 vector signed int vec_perm (vector signed int, vector signed int,
5806                             vector unsigned char);
5807 vector unsigned int vec_perm (vector unsigned int, vector unsigned int,
5808                               vector unsigned char);
5809 vector signed short vec_perm (vector signed short, vector signed short,
5810                               vector unsigned char);
5811 vector unsigned short vec_perm (vector unsigned short,
5812                                 vector unsigned short,
5813                                 vector unsigned char);
5814 vector signed char vec_perm (vector signed char, vector signed char,
5815                              vector unsigned char);
5816 vector unsigned char vec_perm (vector unsigned char,
5817                                vector unsigned char,
5818                                vector unsigned char);
5820 vector float vec_re (vector float);
5822 vector signed char vec_rl (vector signed char, vector unsigned char);
5823 vector unsigned char vec_rl (vector unsigned char,
5824                              vector unsigned char);
5825 vector signed short vec_rl (vector signed short, vector unsigned short);
5827 vector unsigned short vec_rl (vector unsigned short,
5828                               vector unsigned short);
5829 vector signed int vec_rl (vector signed int, vector unsigned int);
5830 vector unsigned int vec_rl (vector unsigned int, vector unsigned int);
5832 vector float vec_round (vector float);
5834 vector float vec_rsqrte (vector float);
5836 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector signed int);
5837 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector unsigned int);
5838 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
5839                            vector signed int);
5840 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
5841                            vector unsigned int);
5842 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
5843                              vector signed int);
5844 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
5845                              vector unsigned int);
5846 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
5847                              vector signed short);
5848 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
5849                              vector unsigned short);
5850 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
5851                                vector unsigned short,
5852                                vector signed short);
5853 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
5854                                vector unsigned short,
5855                                vector unsigned short);
5856 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
5857                             vector signed char);
5858 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
5859                             vector unsigned char);
5860 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
5861                               vector unsigned char,
5862                               vector signed char);
5863 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
5864                               vector unsigned char,
5865                               vector unsigned char);
5867 vector signed char vec_sl (vector signed char, vector unsigned char);
5868 vector unsigned char vec_sl (vector unsigned char,
5869                              vector unsigned char);
5870 vector signed short vec_sl (vector signed short, vector unsigned short);
5872 vector unsigned short vec_sl (vector unsigned short,
5873                               vector unsigned short);
5874 vector signed int vec_sl (vector signed int, vector unsigned int);
5875 vector unsigned int vec_sl (vector unsigned int, vector unsigned int);
5877 vector float vec_sld (vector float, vector float, const char);
5878 vector signed int vec_sld (vector signed int, vector signed int,
5879                            const char);
5880 vector unsigned int vec_sld (vector unsigned int, vector unsigned int,
5881                              const char);
5882 vector signed short vec_sld (vector signed short, vector signed short,
5883                              const char);
5884 vector unsigned short vec_sld (vector unsigned short,
5885                                vector unsigned short, const char);
5886 vector signed char vec_sld (vector signed char, vector signed char,
5887                             const char);
5888 vector unsigned char vec_sld (vector unsigned char,
5889                               vector unsigned char,
5890                               const char);
5892 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned int);
5893 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned short);
5894 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned char);
5895 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned int);
5896 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int,
5897                              vector unsigned short);
5898 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned char);
5900 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned int);
5901 vector signed short vec_sll (vector signed short,
5902                              vector unsigned short);
5903 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned char);
5905 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
5906                                vector unsigned int);
5907 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
5908                                vector unsigned short);
5909 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
5910                                vector unsigned char);
5911 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned int);
5912 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned short);
5913 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned char);
5914 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
5915                               vector unsigned int);
5916 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
5917                               vector unsigned short);
5918 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
5919                               vector unsigned char);
5921 vector float vec_slo (vector float, vector signed char);
5922 vector float vec_slo (vector float, vector unsigned char);
5923 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector signed char);
5924 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector unsigned char);
5925 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector signed char);
5926 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector unsigned char);
5928 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector signed char);
5929 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector unsigned char);
5931 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
5932                                vector signed char);
5933 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
5934                                vector unsigned char);
5935 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector signed char);
5936 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector unsigned char);
5937 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char, vector signed char);
5939 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char,
5940                               vector unsigned char);
5942 vector signed char vec_splat (vector signed char, const char);
5943 vector unsigned char vec_splat (vector unsigned char, const char);
5944 vector signed short vec_splat (vector signed short, const char);
5945 vector unsigned short vec_splat (vector unsigned short, const char);
5946 vector float vec_splat (vector float, const char);
5947 vector signed int vec_splat (vector signed int, const char);
5948 vector unsigned int vec_splat (vector unsigned int, const char);
5950 vector signed char vec_splat_s8 (const char);
5952 vector signed short vec_splat_s16 (const char);
5954 vector signed int vec_splat_s32 (const char);
5956 vector unsigned char vec_splat_u8 (const char);
5958 vector unsigned short vec_splat_u16 (const char);
5960 vector unsigned int vec_splat_u32 (const char);
5962 vector signed char vec_sr (vector signed char, vector unsigned char);
5963 vector unsigned char vec_sr (vector unsigned char,
5964                              vector unsigned char);
5965 vector signed short vec_sr (vector signed short, vector unsigned short);
5967 vector unsigned short vec_sr (vector unsigned short,
5968                               vector unsigned short);
5969 vector signed int vec_sr (vector signed int, vector unsigned int);
5970 vector unsigned int vec_sr (vector unsigned int, vector unsigned int);
5972 vector signed char vec_sra (vector signed char, vector unsigned char);
5973 vector unsigned char vec_sra (vector unsigned char,
5974                               vector unsigned char);
5975 vector signed short vec_sra (vector signed short,
5976                              vector unsigned short);
5977 vector unsigned short vec_sra (vector unsigned short,
5978                                vector unsigned short);
5979 vector signed int vec_sra (vector signed int, vector unsigned int);
5980 vector unsigned int vec_sra (vector unsigned int, vector unsigned int);
5982 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned int);
5983 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned short);
5984 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned char);
5985 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned int);
5986 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int,
5987                              vector unsigned short);
5988 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned char);
5990 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned int);
5991 vector signed short vec_srl (vector signed short,
5992                              vector unsigned short);
5993 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned char);
5995 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
5996                                vector unsigned int);
5997 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
5998                                vector unsigned short);
5999 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6000                                vector unsigned char);
6001 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned int);
6002 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned short);
6003 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned char);
6004 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6005                               vector unsigned int);
6006 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6007                               vector unsigned short);
6008 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6009                               vector unsigned char);
6011 vector float vec_sro (vector float, vector signed char);
6012 vector float vec_sro (vector float, vector unsigned char);
6013 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector signed char);
6014 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector unsigned char);
6015 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector signed char);
6016 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector unsigned char);
6018 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector signed char);
6019 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector unsigned char);
6021 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
6022                                vector signed char);
6023 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
6024                                vector unsigned char);
6025 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector signed char);
6026 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector unsigned char);
6027 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char, vector signed char);
6029 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char,
6030                               vector unsigned char);
6032 void vec_st (vector float, int, float *);
6033 void vec_st (vector float, int, vector float *);
6034 void vec_st (vector signed int, int, int *);
6035 void vec_st (vector signed int, int, unsigned int *);
6036 void vec_st (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6037 void vec_st (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
6038 void vec_st (vector signed short, int, short *);
6039 void vec_st (vector signed short, int, vector unsigned short *);
6040 void vec_st (vector signed short, int, vector signed short *);
6041 void vec_st (vector unsigned short, int, unsigned short *);
6042 void vec_st (vector unsigned short, int, vector unsigned short *);
6043 void vec_st (vector signed char, int, signed char *);
6044 void vec_st (vector signed char, int, unsigned char *);
6045 void vec_st (vector signed char, int, vector signed char *);
6046 void vec_st (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6047 void vec_st (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
6049 void vec_ste (vector signed char, int, unsigned char *);
6050 void vec_ste (vector signed char, int, signed char *);
6051 void vec_ste (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6052 void vec_ste (vector signed short, int, short *);
6053 void vec_ste (vector signed short, int, unsigned short *);
6054 void vec_ste (vector unsigned short, int, void *);
6055 void vec_ste (vector signed int, int, unsigned int *);
6056 void vec_ste (vector signed int, int, int *);
6057 void vec_ste (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6058 void vec_ste (vector float, int, float *);
6060 void vec_stl (vector float, int, vector float *);
6061 void vec_stl (vector float, int, float *);
6062 void vec_stl (vector signed int, int, vector signed int *);
6063 void vec_stl (vector signed int, int, int *);
6064 void vec_stl (vector signed int, int, unsigned int *);
6065 void vec_stl (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
6066 void vec_stl (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6067 void vec_stl (vector signed short, int, short *);
6068 void vec_stl (vector signed short, int, unsigned short *);
6069 void vec_stl (vector signed short, int, vector signed short *);
6070 void vec_stl (vector unsigned short, int, unsigned short *);
6071 void vec_stl (vector unsigned short, int, vector signed short *);
6072 void vec_stl (vector signed char, int, signed char *);
6073 void vec_stl (vector signed char, int, unsigned char *);
6074 void vec_stl (vector signed char, int, vector signed char *);
6075 void vec_stl (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6076 void vec_stl (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
6078 vector signed char vec_sub (vector signed char, vector signed char);
6079 vector unsigned char vec_sub (vector signed char, vector unsigned char);
6081 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char, vector signed char);
6083 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char,
6084                               vector unsigned char);
6085 vector signed short vec_sub (vector signed short, vector signed short);
6086 vector unsigned short vec_sub (vector signed short,
6087                                vector unsigned short);
6088 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
6089                                vector signed short);
6090 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
6091                                vector unsigned short);
6092 vector signed int vec_sub (vector signed int, vector signed int);
6093 vector unsigned int vec_sub (vector signed int, vector unsigned int);
6094 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector signed int);
6095 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector unsigned int);
6096 vector float vec_sub (vector float, vector float);
6098 vector unsigned int vec_subc (vector unsigned int, vector unsigned int);
6100 vector unsigned char vec_subs (vector signed char,
6101                                vector unsigned char);
6102 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
6103                                vector signed char);
6104 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
6105                                vector unsigned char);
6106 vector signed char vec_subs (vector signed char, vector signed char);
6107 vector unsigned short vec_subs (vector signed short,
6108                                 vector unsigned short);
6109 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
6110                                 vector signed short);
6111 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
6112                                 vector unsigned short);
6113 vector signed short vec_subs (vector signed short, vector signed short);
6115 vector unsigned int vec_subs (vector signed int, vector unsigned int);
6116 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector signed int);
6117 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector unsigned int);
6119 vector signed int vec_subs (vector signed int, vector signed int);
6121 vector unsigned int vec_sum4s (vector unsigned char,
6122                                vector unsigned int);
6123 vector signed int vec_sum4s (vector signed char, vector signed int);
6124 vector signed int vec_sum4s (vector signed short, vector signed int);
6126 vector signed int vec_sum2s (vector signed int, vector signed int);
6128 vector signed int vec_sums (vector signed int, vector signed int);
6130 vector float vec_trunc (vector float);
6132 vector signed short vec_unpackh (vector signed char);
6133 vector unsigned int vec_unpackh (vector signed short);
6134 vector signed int vec_unpackh (vector signed short);
6136 vector signed short vec_unpackl (vector signed char);
6137 vector unsigned int vec_unpackl (vector signed short);
6138 vector signed int vec_unpackl (vector signed short);
6140 vector float vec_xor (vector float, vector float);
6141 vector float vec_xor (vector float, vector signed int);
6142 vector float vec_xor (vector signed int, vector float);
6143 vector signed int vec_xor (vector signed int, vector signed int);
6144 vector unsigned int vec_xor (vector signed int, vector unsigned int);
6145 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector signed int);
6146 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector unsigned int);
6147 vector signed short vec_xor (vector signed short, vector signed short);
6148 vector unsigned short vec_xor (vector signed short,
6149                                vector unsigned short);
6150 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
6151                                vector signed short);
6152 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
6153                                vector unsigned short);
6154 vector signed char vec_xor (vector signed char, vector signed char);
6155 vector unsigned char vec_xor (vector signed char, vector unsigned char);
6157 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char, vector signed char);
6159 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char,
6160                               vector unsigned char);
6162 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector unsigned char);
6164 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector signed char);
6165 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char, vector signed char);
6167 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char,
6168                               vector unsigned char);
6169 vector signed int vec_all_eq (vector signed short,
6170                               vector unsigned short);
6171 vector signed int vec_all_eq (vector signed short, vector signed short);
6173 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
6174                               vector signed short);
6175 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
6176                               vector unsigned short);
6177 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector unsigned int);
6178 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector signed int);
6179 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector signed int);
6180 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
6182 vector signed int vec_all_eq (vector float, vector float);
6184 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector unsigned char);
6186 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char, vector signed char);
6188 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char,
6189                               vector unsigned char);
6190 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector signed char);
6191 vector signed int vec_all_ge (vector signed short,
6192                               vector unsigned short);
6193 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
6194                               vector signed short);
6195 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
6196                               vector unsigned short);
6197 vector signed int vec_all_ge (vector signed short, vector signed short);
6199 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector unsigned int);
6200 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector signed int);
6201 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
6203 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector signed int);
6204 vector signed int vec_all_ge (vector float, vector float);
6206 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector unsigned char);
6208 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char, vector signed char);
6210 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char,
6211                               vector unsigned char);
6212 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector signed char);
6213 vector signed int vec_all_gt (vector signed short,
6214                               vector unsigned short);
6215 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
6216                               vector signed short);
6217 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
6218                               vector unsigned short);
6219 vector signed int vec_all_gt (vector signed short, vector signed short);
6221 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector unsigned int);
6222 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector signed int);
6223 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6225 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector signed int);
6226 vector signed int vec_all_gt (vector float, vector float);
6228 vector signed int vec_all_in (vector float, vector float);
6230 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector unsigned char);
6232 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char, vector signed char);
6234 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char,
6235                               vector unsigned char);
6236 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector signed char);
6237 vector signed int vec_all_le (vector signed short,
6238                               vector unsigned short);
6239 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
6240                               vector signed short);
6241 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
6242                               vector unsigned short);
6243 vector signed int vec_all_le (vector signed short, vector signed short);
6245 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector unsigned int);
6246 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector signed int);
6247 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
6249 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector signed int);
6250 vector signed int vec_all_le (vector float, vector float);
6252 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector unsigned char);
6254 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char, vector signed char);
6256 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char,
6257                               vector unsigned char);
6258 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector signed char);
6259 vector signed int vec_all_lt (vector signed short,
6260                               vector unsigned short);
6261 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
6262                               vector signed short);
6263 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
6264                               vector unsigned short);
6265 vector signed int vec_all_lt (vector signed short, vector signed short);
6267 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector unsigned int);
6268 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector signed int);
6269 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6271 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector signed int);
6272 vector signed int vec_all_lt (vector float, vector float);
6274 vector signed int vec_all_nan (vector float);
6276 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector unsigned char);
6278 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector signed char);
6279 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char, vector signed char);
6281 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char,
6282                               vector unsigned char);
6283 vector signed int vec_all_ne (vector signed short,
6284                               vector unsigned short);
6285 vector signed int vec_all_ne (vector signed short, vector signed short);
6287 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
6288                               vector signed short);
6289 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
6290                               vector unsigned short);
6291 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector unsigned int);
6292 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector signed int);
6293 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector signed int);
6294 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
6296 vector signed int vec_all_ne (vector float, vector float);
6298 vector signed int vec_all_nge (vector float, vector float);
6300 vector signed int vec_all_ngt (vector float, vector float);
6302 vector signed int vec_all_nle (vector float, vector float);
6304 vector signed int vec_all_nlt (vector float, vector float);
6306 vector signed int vec_all_numeric (vector float);
6308 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector unsigned char);
6310 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector signed char);
6311 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char, vector signed char);
6313 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char,
6314                               vector unsigned char);
6315 vector signed int vec_any_eq (vector signed short,
6316                               vector unsigned short);
6317 vector signed int vec_any_eq (vector signed short, vector signed short);
6319 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
6320                               vector signed short);
6321 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
6322                               vector unsigned short);
6323 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector unsigned int);
6324 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector signed int);
6325 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector signed int);
6326 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
6328 vector signed int vec_any_eq (vector float, vector float);
6330 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector unsigned char);
6332 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char, vector signed char);
6334 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char,
6335                               vector unsigned char);
6336 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector signed char);
6337 vector signed int vec_any_ge (vector signed short,
6338                               vector unsigned short);
6339 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
6340                               vector signed short);
6341 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
6342                               vector unsigned short);
6343 vector signed int vec_any_ge (vector signed short, vector signed short);
6345 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector unsigned int);
6346 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector signed int);
6347 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
6349 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector signed int);
6350 vector signed int vec_any_ge (vector float, vector float);
6352 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector unsigned char);
6354 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char, vector signed char);
6356 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char,
6357                               vector unsigned char);
6358 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector signed char);
6359 vector signed int vec_any_gt (vector signed short,
6360                               vector unsigned short);
6361 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
6362                               vector signed short);
6363 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
6364                               vector unsigned short);
6365 vector signed int vec_any_gt (vector signed short, vector signed short);
6367 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector unsigned int);
6368 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector signed int);
6369 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6371 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector signed int);
6372 vector signed int vec_any_gt (vector float, vector float);
6374 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector unsigned char);
6376 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char, vector signed char);
6378 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char,
6379                               vector unsigned char);
6380 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector signed char);
6381 vector signed int vec_any_le (vector signed short,
6382                               vector unsigned short);
6383 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
6384                               vector signed short);
6385 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
6386                               vector unsigned short);
6387 vector signed int vec_any_le (vector signed short, vector signed short);
6389 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector unsigned int);
6390 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector signed int);
6391 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
6393 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector signed int);
6394 vector signed int vec_any_le (vector float, vector float);
6396 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector unsigned char);
6398 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char, vector signed char);
6400 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char,
6401                               vector unsigned char);
6402 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector signed char);
6403 vector signed int vec_any_lt (vector signed short,
6404                               vector unsigned short);
6405 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
6406                               vector signed short);
6407 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
6408                               vector unsigned short);
6409 vector signed int vec_any_lt (vector signed short, vector signed short);
6411 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector unsigned int);
6412 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector signed int);
6413 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6415 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector signed int);
6416 vector signed int vec_any_lt (vector float, vector float);
6418 vector signed int vec_any_nan (vector float);
6420 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector unsigned char);
6422 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector signed char);
6423 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char, vector signed char);
6425 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char,
6426                               vector unsigned char);
6427 vector signed int vec_any_ne (vector signed short,
6428                               vector unsigned short);
6429 vector signed int vec_any_ne (vector signed short, vector signed short);
6431 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
6432                               vector signed short);
6433 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
6434                               vector unsigned short);
6435 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector unsigned int);
6436 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector signed int);
6437 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector signed int);
6438 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
6440 vector signed int vec_any_ne (vector float, vector float);
6442 vector signed int vec_any_nge (vector float, vector float);
6444 vector signed int vec_any_ngt (vector float, vector float);
6446 vector signed int vec_any_nle (vector float, vector float);
6448 vector signed int vec_any_nlt (vector float, vector float);
6450 vector signed int vec_any_numeric (vector float);
6452 vector signed int vec_any_out (vector float, vector float);
6453 @end smallexample
6455 @node Pragmas
6456 @section Pragmas Accepted by GCC
6457 @cindex pragmas
6458 @cindex #pragma
6460 GCC supports several types of pragmas, primarily in order to compile
6461 code originally written for other compilers.  Note that in general
6462 we do not recommend the use of pragmas; @xref{Function Attributes},
6463 for further explanation.
6465 @menu
6466 * ARM Pragmas::
6467 * RS/6000 and PowerPC Pragmas::
6468 * Darwin Pragmas::
6469 * Solaris Pragmas::
6470 * Tru64 Pragmas::
6471 @end menu
6473 @node ARM Pragmas
6474 @subsection ARM Pragmas
6476 The ARM target defines pragmas for controlling the default addition of
6477 @code{long_call} and @code{short_call} attributes to functions.
6478 @xref{Function Attributes}, for information about the effects of these
6479 attributes.
6481 @table @code
6482 @item long_calls
6483 @cindex pragma, long_calls
6484 Set all subsequent functions to have the @code{long_call} attribute.
6486 @item no_long_calls
6487 @cindex pragma, no_long_calls
6488 Set all subsequent functions to have the @code{short_call} attribute.
6490 @item long_calls_off
6491 @cindex pragma, long_calls_off
6492 Do not affect the @code{long_call} or @code{short_call} attributes of
6493 subsequent functions.
6494 @end table
6496 @node RS/6000 and PowerPC Pragmas
6497 @subsection RS/6000 and PowerPC Pragmas
6499 The RS/6000 and PowerPC targets define one pragma for controlling
6500 whether or not the @code{longcall} attribute is added to function
6501 declarations by default.  This pragma overrides the @option{-mlongcall}
6502 option, but not the @code{longcall} and @code{shortcall} attributes.
6503 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information about when long
6504 calls are and are not necessary.
6506 @table @code
6507 @item longcall (1)
6508 @cindex pragma, longcall
6509 Apply the @code{longcall} attribute to all subsequent function
6510 declarations.
6512 @item longcall (0)
6513 Do not apply the @code{longcall} attribute to subsequent function
6514 declarations.
6515 @end table
6517 @c Describe c4x pragmas here.
6518 @c Describe h8300 pragmas here.
6519 @c Describe i370 pragmas here.
6520 @c Describe i960 pragmas here.
6521 @c Describe sh pragmas here.
6522 @c Describe v850 pragmas here.
6524 @node Darwin Pragmas
6525 @subsection Darwin Pragmas
6527 The following pragmas are available for all architectures running the
6528 Darwin operating system.  These are useful for compatibility with other
6529 MacOS compilers.
6531 @table @code
6532 @item mark @var{tokens}@dots{}
6533 @cindex pragma, mark
6534 This pragma is accepted, but has no effect.
6536 @item options align=@var{alignment}
6537 @cindex pragma, options align
6538 This pragma sets the alignment of fields in structures.  The values of
6539 @var{alignment} may be @code{mac68k}, to emulate m68k alignment, or
6540 @code{power}, to emulate PowerPC alignment.  Uses of this pragma nest
6541 properly; to restore the previous setting, use @code{reset} for the
6542 @var{alignment}.
6544 @item segment @var{tokens}@dots{}
6545 @cindex pragma, segment
6546 This pragma is accepted, but has no effect.
6548 @item unused (@var{var} [, @var{var}]@dots{})
6549 @cindex pragma, unused
6550 This pragma declares variables to be possibly unused.  GCC will not
6551 produce warnings for the listed variables.  The effect is similar to
6552 that of the @code{unused} attribute, except that this pragma may appear
6553 anywhere within the variables' scopes.
6554 @end table
6556 @node Solaris Pragmas
6557 @subsection Solaris Pragmas
6559 For compatibility with the SunPRO compiler, the following pragma
6560 is supported.
6562 @table @code
6563 @item redefine_extname @var{oldname} @var{newname}
6564 @cindex pragma, redefine_extname
6566 This pragma gives the C function @var{oldname} the assembler label
6567 @var{newname}.  The pragma must appear before the function declaration.
6568 This pragma is equivalent to the asm labels extension (@pxref{Asm
6569 Labels}).  The preprocessor defines @code{__PRAGMA_REDEFINE_EXTNAME}
6570 if the pragma is available.
6571 @end table
6573 @node Tru64 Pragmas
6574 @subsection Tru64 Pragmas
6576 For compatibility with the Compaq C compiler, the following pragma
6577 is supported.
6579 @table @code
6580 @item extern_prefix @var{string}
6581 @cindex pragma, extern_prefix
6583 This pragma renames all subsequent function and variable declarations
6584 such that @var{string} is prepended to the name.  This effect may be
6585 terminated by using another @code{extern_prefix} pragma with the
6586 empty string.
6588 This pragma is similar in intent to to the asm labels extension
6589 (@pxref{Asm Labels}) in that the system programmer wants to change
6590 the assembly-level ABI without changing the source-level API.  The
6591 preprocessor defines @code{__EXTERN_PREFIX} if the pragma is available.
6592 @end table
6594 @node Unnamed Fields
6595 @section Unnamed struct/union fields within structs/unions.
6596 @cindex struct
6597 @cindex union
6599 For compatibility with other compilers, GCC allows you to define
6600 a structure or union that contains, as fields, structures and unions
6601 without names.  For example:
6603 @example
6604 struct @{
6605   int a;
6606   union @{
6607     int b;
6608     float c;
6609   @};
6610   int d;
6611 @} foo;
6612 @end example
6614 In this example, the user would be able to access members of the unnamed
6615 union with code like @samp{foo.b}.  Note that only unnamed structs and
6616 unions are allowed, you may not have, for example, an unnamed
6617 @code{int}.
6619 You must never create such structures that cause ambiguous field definitions.
6620 For example, this structure:
6622 @example
6623 struct @{
6624   int a;
6625   struct @{
6626     int a;
6627   @};
6628 @} foo;
6629 @end example
6631 It is ambiguous which @code{a} is being referred to with @samp{foo.a}.
6632 Such constructs are not supported and must be avoided.  In the future,
6633 such constructs may be detected and treated as compilation errors.
6635 @node Thread-Local
6636 @section Thread-Local Storage
6637 @cindex Thread-Local Storage
6638 @cindex @acronym{TLS}
6639 @cindex __thread
6641 Thread-local storage (@acronym{TLS}) is a mechanism by which variables
6642 are allocated such that there is one instance of the variable per extant
6643 thread.  The run-time model GCC uses to implement this originates
6644 in the IA-64 processor-specific ABI, but has since been migrated
6645 to other processors as well.  It requires significant support from
6646 the linker (@command{ld}), dynamic linker (@command{ld.so}), and
6647 system libraries (@file{libc.so} and @file{libpthread.so}), so it
6648 is not available everywhere.
6650 At the user level, the extension is visible with a new storage
6651 class keyword: @code{__thread}.  For example:
6653 @example
6654 __thread int i;
6655 extern __thread struct state s;
6656 static __thread char *p;
6657 @end example
6659 The @code{__thread} specifier may be used alone, with the @code{extern}
6660 or @code{static} specifiers, but with no other storage class specifier.
6661 When used with @code{extern} or @code{static}, @code{__thread} must appear
6662 immediately after the other storage class specifier.
6664 The @code{__thread} specifier may be applied to any global, file-scoped
6665 static, function-scoped static, or static data member of a class.  It may
6666 not be applied to block-scoped automatic or non-static data member.
6668 When the address-of operator is applied to a thread-local variable, it is
6669 evaluated at run-time and returns the address of the current thread's
6670 instance of that variable.  An address so obtained may be used by any
6671 thread.  When a thread terminates, any pointers to thread-local variables
6672 in that thread become invalid.
6674 No static initialization may refer to the address of a thread-local variable.
6676 In C++, if an initializer is present for a thread-local variable, it must
6677 be a @var{constant-expression}, as defined in 5.19.2 of the ANSI/ISO C++
6678 standard.
6680 See @uref{http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf,
6681 ELF Handling For Thread-Local Storage} for a detailed explanation of
6682 the four thread-local storage addressing models, and how the run-time
6683 is expected to function.
6685 @menu
6686 * C99 Thread-Local Edits::
6687 * C++98 Thread-Local Edits::
6688 @end menu
6690 @node C99 Thread-Local Edits
6691 @subsection ISO/IEC 9899:1999 Edits for Thread-Local Storage
6693 The following are a set of changes to ISO/IEC 9899:1999 (aka C99)
6694 that document the exact semantics of the language extension.
6696 @itemize @bullet
6697 @item
6698 @cite{5.1.2  Execution environments}
6700 Add new text after paragraph 1
6702 @quotation
6703 Within either execution environment, a @dfn{thread} is a flow of
6704 control within a program.  It is implementation defined whether
6705 or not there may be more than one thread associated with a program.
6706 It is implementation defined how threads beyond the first are
6707 created, the name and type of the function called at thread
6708 startup, and how threads may be terminated.  However, objects
6709 with thread storage duration shall be initialized before thread
6710 startup.
6711 @end quotation
6713 @item
6714 @cite{6.2.4  Storage durations of objects}
6716 Add new text before paragraph 3
6718 @quotation
6719 An object whose identifier is declared with the storage-class
6720 specifier @w{@code{__thread}} has @dfn{thread storage duration}.
6721 Its lifetime is the entire execution of the thread, and its
6722 stored value is initialized only once, prior to thread startup.
6723 @end quotation
6725 @item
6726 @cite{6.4.1  Keywords}
6728 Add @code{__thread}.
6730 @item
6731 @cite{6.7.1  Storage-class specifiers}
6733 Add @code{__thread} to the list of storage class specifiers in
6734 paragraph 1.
6736 Change paragraph 2 to
6738 @quotation
6739 With the exception of @code{__thread}, at most one storage-class
6740 specifier may be given [@dots{}].  The @code{__thread} specifier may
6741 be used alone, or immediately following @code{extern} or
6742 @code{static}.
6743 @end quotation
6745 Add new text after paragraph 6
6747 @quotation
6748 The declaration of an identifier for a variable that has
6749 block scope that specifies @code{__thread} shall also
6750 specify either @code{extern} or @code{static}.
6752 The @code{__thread} specifier shall be used only with
6753 variables.
6754 @end quotation
6755 @end itemize
6757 @node C++98 Thread-Local Edits
6758 @subsection ISO/IEC 14882:1998 Edits for Thread-Local Storage
6760 The following are a set of changes to ISO/IEC 14882:1998 (aka C++98)
6761 that document the exact semantics of the language extension.
6763 @itemize @bullet
6764 @item
6765 @b{[intro.execution]}
6767 New text after paragraph 4
6769 @quotation
6770 A @dfn{thread} is a flow of control within the abstract machine.
6771 It is implementation defined whether or not there may be more than
6772 one thread.
6773 @end quotation
6775 New text after paragraph 7
6777 @quotation
6778 It is unspecified whether additional action must be taken to
6779 ensure when and whether side effects are visible to other threads.
6780 @end quotation
6782 @item
6783 @b{[lex.key]}
6785 Add @code{__thread}.
6787 @item
6788 @b{[basic.start.main]}
6790 Add after paragraph 5
6792 @quotation
6793 The thread that begins execution at the @code{main} function is called
6794 the @dfn{main thread}.  It is implementation defined how functions
6795 beginning threads other than the main thread are designated or typed.
6796 A function so designated, as well as the @code{main} function, is called
6797 a @dfn{thread startup function}.  It is implementation defined what
6798 happens if a thread startup function returns.  It is implementation
6799 defined what happens to other threads when any thread calls @code{exit}.
6800 @end quotation
6802 @item
6803 @b{[basic.start.init]}
6805 Add after paragraph 4
6807 @quotation
6808 The storage for an object of thread storage duration shall be
6809 statically initialized before the first statement of the thread startup
6810 function.  An object of thread storage duration shall not require
6811 dynamic initialization.
6812 @end quotation
6814 @item
6815 @b{[basic.start.term]}
6817 Add after paragraph 3
6819 @quotation
6820 The type of an object with thread storage duration shall not have a
6821 non-trivial destructor, nor shall it be an array type whose elements
6822 (directly or indirectly) have non-trivial destructors.
6823 @end quotation
6825 @item
6826 @b{[basic.stc]}
6828 Add ``thread storage duration'' to the list in paragraph 1.
6830 Change paragraph 2
6832 @quotation
6833 Thread, static, and automatic storage durations are associated with
6834 objects introduced by declarations [@dots{}].
6835 @end quotation
6837 Add @code{__thread} to the list of specifiers in paragraph 3.
6839 @item
6840 @b{[basic.stc.thread]}
6842 New section before @b{[basic.stc.static]}
6844 @quotation
6845 The keyword @code{__thread} applied to an non-local object gives the
6846 object thread storage duration.
6848 A local variable or class data member declared both @code{static}
6849 and @code{__thread} gives the variable or member thread storage
6850 duration.
6851 @end quotation
6853 @item
6854 @b{[basic.stc.static]}
6856 Change paragraph 1
6858 @quotation
6859 All objects which have neither thread storage duration, dynamic
6860 storage duration nor are local [@dots{}].
6861 @end quotation
6863 @item
6864 @b{[dcl.stc]}
6866 Add @code{__thread} to the list in paragraph 1.
6868 Change paragraph 1
6870 @quotation
6871 With the exception of @code{__thread}, at most one
6872 @var{storage-class-specifier} shall appear in a given
6873 @var{decl-specifier-seq}.  The @code{__thread} specifier may
6874 be used alone, or immediately following the @code{extern} or
6875 @code{static} specifiers.  [@dots{}]
6876 @end quotation
6878 Add after paragraph 5
6880 @quotation
6881 The @code{__thread} specifier can be applied only to the names of objects
6882 and to anonymous unions.
6883 @end quotation
6885 @item
6886 @b{[class.mem]}
6888 Add after paragraph 6
6890 @quotation
6891 Non-@code{static} members shall not be @code{__thread}.
6892 @end quotation
6893 @end itemize
6895 @node C++ Extensions
6896 @chapter Extensions to the C++ Language
6897 @cindex extensions, C++ language
6898 @cindex C++ language extensions
6900 The GNU compiler provides these extensions to the C++ language (and you
6901 can also use most of the C language extensions in your C++ programs).  If you
6902 want to write code that checks whether these features are available, you can
6903 test for the GNU compiler the same way as for C programs: check for a
6904 predefined macro @code{__GNUC__}.  You can also use @code{__GNUG__} to
6905 test specifically for GNU C++ (@pxref{Standard Predefined,,Standard
6906 Predefined Macros,cpp.info,The C Preprocessor}).
6908 @menu
6909 * Min and Max::         C++ Minimum and maximum operators.
6910 * Volatiles::           What constitutes an access to a volatile object.
6911 * Restricted Pointers:: C99 restricted pointers and references.
6912 * Vague Linkage::       Where G++ puts inlines, vtables and such.
6913 * C++ Interface::       You can use a single C++ header file for both
6914                         declarations and definitions.
6915 * Template Instantiation:: Methods for ensuring that exactly one copy of
6916                         each needed template instantiation is emitted.
6917 * Bound member functions:: You can extract a function pointer to the
6918                         method denoted by a @samp{->*} or @samp{.*} expression.
6919 * C++ Attributes::      Variable, function, and type attributes for C++ only.
6920 * Java Exceptions::     Tweaking exception handling to work with Java.
6921 * Deprecated Features:: Things might disappear from g++.
6922 * Backwards Compatibility:: Compatibilities with earlier definitions of C++.
6923 @end menu
6925 @node Min and Max
6926 @section Minimum and Maximum Operators in C++
6928 It is very convenient to have operators which return the ``minimum'' or the
6929 ``maximum'' of two arguments.  In GNU C++ (but not in GNU C),
6931 @table @code
6932 @item @var{a} <? @var{b}
6933 @findex <?
6934 @cindex minimum operator
6935 is the @dfn{minimum}, returning the smaller of the numeric values
6936 @var{a} and @var{b};
6938 @item @var{a} >? @var{b}
6939 @findex >?
6940 @cindex maximum operator
6941 is the @dfn{maximum}, returning the larger of the numeric values @var{a}
6942 and @var{b}.
6943 @end table
6945 These operations are not primitive in ordinary C++, since you can
6946 use a macro to return the minimum of two things in C++, as in the
6947 following example.
6949 @example
6950 #define MIN(X,Y) ((X) < (Y) ? : (X) : (Y))
6951 @end example
6953 @noindent
6954 You might then use @w{@samp{int min = MIN (i, j);}} to set @var{min} to
6955 the minimum value of variables @var{i} and @var{j}.
6957 However, side effects in @code{X} or @code{Y} may cause unintended
6958 behavior.  For example, @code{MIN (i++, j++)} will fail, incrementing
6959 the smaller counter twice.  The GNU C @code{typeof} extension allows you
6960 to write safe macros that avoid this kind of problem (@pxref{Typeof}).
6961 However, writing @code{MIN} and @code{MAX} as macros also forces you to
6962 use function-call notation for a fundamental arithmetic operation.
6963 Using GNU C++ extensions, you can write @w{@samp{int min = i <? j;}}
6964 instead.
6966 Since @code{<?} and @code{>?} are built into the compiler, they properly
6967 handle expressions with side-effects;  @w{@samp{int min = i++ <? j++;}}
6968 works correctly.
6970 @node Volatiles
6971 @section When is a Volatile Object Accessed?
6972 @cindex accessing volatiles
6973 @cindex volatile read
6974 @cindex volatile write
6975 @cindex volatile access
6977 Both the C and C++ standard have the concept of volatile objects.  These
6978 are normally accessed by pointers and used for accessing hardware.  The
6979 standards encourage compilers to refrain from optimizations
6980 concerning accesses to volatile objects that it might perform on
6981 non-volatile objects.  The C standard leaves it implementation defined
6982 as to what constitutes a volatile access.  The C++ standard omits to
6983 specify this, except to say that C++ should behave in a similar manner
6984 to C with respect to volatiles, where possible.  The minimum either
6985 standard specifies is that at a sequence point all previous accesses to
6986 volatile objects have stabilized and no subsequent accesses have
6987 occurred.  Thus an implementation is free to reorder and combine
6988 volatile accesses which occur between sequence points, but cannot do so
6989 for accesses across a sequence point.  The use of volatiles does not
6990 allow you to violate the restriction on updating objects multiple times
6991 within a sequence point.
6993 In most expressions, it is intuitively obvious what is a read and what is
6994 a write.  For instance
6996 @example
6997 volatile int *dst = @var{somevalue};
6998 volatile int *src = @var{someothervalue};
6999 *dst = *src;
7000 @end example
7002 @noindent
7003 will cause a read of the volatile object pointed to by @var{src} and stores the
7004 value into the volatile object pointed to by @var{dst}.  There is no
7005 guarantee that these reads and writes are atomic, especially for objects
7006 larger than @code{int}.
7008 Less obvious expressions are where something which looks like an access
7009 is used in a void context.  An example would be,
7011 @example
7012 volatile int *src = @var{somevalue};
7013 *src;
7014 @end example
7016 With C, such expressions are rvalues, and as rvalues cause a read of
7017 the object, GCC interprets this as a read of the volatile being pointed
7018 to.  The C++ standard specifies that such expressions do not undergo
7019 lvalue to rvalue conversion, and that the type of the dereferenced
7020 object may be incomplete.  The C++ standard does not specify explicitly
7021 that it is this lvalue to rvalue conversion which is responsible for
7022 causing an access.  However, there is reason to believe that it is,
7023 because otherwise certain simple expressions become undefined.  However,
7024 because it would surprise most programmers, G++ treats dereferencing a
7025 pointer to volatile object of complete type in a void context as a read
7026 of the object.  When the object has incomplete type, G++ issues a
7027 warning.
7029 @example
7030 struct S;
7031 struct T @{int m;@};
7032 volatile S *ptr1 = @var{somevalue};
7033 volatile T *ptr2 = @var{somevalue};
7034 *ptr1;
7035 *ptr2;
7036 @end example
7038 In this example, a warning is issued for @code{*ptr1}, and @code{*ptr2}
7039 causes a read of the object pointed to.  If you wish to force an error on
7040 the first case, you must force a conversion to rvalue with, for instance
7041 a static cast, @code{static_cast<S>(*ptr1)}.
7043 When using a reference to volatile, G++ does not treat equivalent
7044 expressions as accesses to volatiles, but instead issues a warning that
7045 no volatile is accessed.  The rationale for this is that otherwise it
7046 becomes difficult to determine where volatile access occur, and not
7047 possible to ignore the return value from functions returning volatile
7048 references.  Again, if you wish to force a read, cast the reference to
7049 an rvalue.
7051 @node Restricted Pointers
7052 @section Restricting Pointer Aliasing
7053 @cindex restricted pointers
7054 @cindex restricted references
7055 @cindex restricted this pointer
7057 As with gcc, g++ understands the C99 feature of restricted pointers,
7058 specified with the @code{__restrict__}, or @code{__restrict} type
7059 qualifier.  Because you cannot compile C++ by specifying the @option{-std=c99}
7060 language flag, @code{restrict} is not a keyword in C++.
7062 In addition to allowing restricted pointers, you can specify restricted
7063 references, which indicate that the reference is not aliased in the local
7064 context.
7066 @example
7067 void fn (int *__restrict__ rptr, int &__restrict__ rref)
7069   /* @r{@dots{}} */
7071 @end example
7073 @noindent
7074 In the body of @code{fn}, @var{rptr} points to an unaliased integer and
7075 @var{rref} refers to a (different) unaliased integer.
7077 You may also specify whether a member function's @var{this} pointer is
7078 unaliased by using @code{__restrict__} as a member function qualifier.
7080 @example
7081 void T::fn () __restrict__
7083   /* @r{@dots{}} */
7085 @end example
7087 @noindent
7088 Within the body of @code{T::fn}, @var{this} will have the effective
7089 definition @code{T *__restrict__ const this}.  Notice that the
7090 interpretation of a @code{__restrict__} member function qualifier is
7091 different to that of @code{const} or @code{volatile} qualifier, in that it
7092 is applied to the pointer rather than the object.  This is consistent with
7093 other compilers which implement restricted pointers.
7095 As with all outermost parameter qualifiers, @code{__restrict__} is
7096 ignored in function definition matching.  This means you only need to
7097 specify @code{__restrict__} in a function definition, rather than
7098 in a function prototype as well.
7100 @node Vague Linkage
7101 @section Vague Linkage
7102 @cindex vague linkage
7104 There are several constructs in C++ which require space in the object
7105 file but are not clearly tied to a single translation unit.  We say that
7106 these constructs have ``vague linkage''.  Typically such constructs are
7107 emitted wherever they are needed, though sometimes we can be more
7108 clever.
7110 @table @asis
7111 @item Inline Functions
7112 Inline functions are typically defined in a header file which can be
7113 included in many different compilations.  Hopefully they can usually be
7114 inlined, but sometimes an out-of-line copy is necessary, if the address
7115 of the function is taken or if inlining fails.  In general, we emit an
7116 out-of-line copy in all translation units where one is needed.  As an
7117 exception, we only emit inline virtual functions with the vtable, since
7118 it will always require a copy.
7120 Local static variables and string constants used in an inline function
7121 are also considered to have vague linkage, since they must be shared
7122 between all inlined and out-of-line instances of the function.
7124 @item VTables
7125 @cindex vtable
7126 C++ virtual functions are implemented in most compilers using a lookup
7127 table, known as a vtable.  The vtable contains pointers to the virtual
7128 functions provided by a class, and each object of the class contains a
7129 pointer to its vtable (or vtables, in some multiple-inheritance
7130 situations).  If the class declares any non-inline, non-pure virtual
7131 functions, the first one is chosen as the ``key method'' for the class,
7132 and the vtable is only emitted in the translation unit where the key
7133 method is defined.
7135 @emph{Note:} If the chosen key method is later defined as inline, the
7136 vtable will still be emitted in every translation unit which defines it.
7137 Make sure that any inline virtuals are declared inline in the class
7138 body, even if they are not defined there.
7140 @item type_info objects
7141 @cindex type_info
7142 @cindex RTTI
7143 C++ requires information about types to be written out in order to
7144 implement @samp{dynamic_cast}, @samp{typeid} and exception handling.
7145 For polymorphic classes (classes with virtual functions), the type_info
7146 object is written out along with the vtable so that @samp{dynamic_cast}
7147 can determine the dynamic type of a class object at runtime.  For all
7148 other types, we write out the type_info object when it is used: when
7149 applying @samp{typeid} to an expression, throwing an object, or
7150 referring to a type in a catch clause or exception specification.
7152 @item Template Instantiations
7153 Most everything in this section also applies to template instantiations,
7154 but there are other options as well.
7155 @xref{Template Instantiation,,Where's the Template?}.
7157 @end table
7159 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
7160 Linux/GNU or Solaris 2, or on Microsoft Windows, duplicate copies of
7161 these constructs will be discarded at link time.  This is known as
7162 COMDAT support.
7164 On targets that don't support COMDAT, but do support weak symbols, GCC
7165 will use them.  This way one copy will override all the others, but
7166 the unused copies will still take up space in the executable.
7168 For targets which do not support either COMDAT or weak symbols,
7169 most entities with vague linkage will be emitted as local symbols to
7170 avoid duplicate definition errors from the linker.  This will not happen
7171 for local statics in inlines, however, as having multiple copies will
7172 almost certainly break things.
7174 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
7175 another way to control placement of these constructs.
7177 @node C++ Interface
7178 @section Declarations and Definitions in One Header
7180 @cindex interface and implementation headers, C++
7181 @cindex C++ interface and implementation headers
7182 C++ object definitions can be quite complex.  In principle, your source
7183 code will need two kinds of things for each object that you use across
7184 more than one source file.  First, you need an @dfn{interface}
7185 specification, describing its structure with type declarations and
7186 function prototypes.  Second, you need the @dfn{implementation} itself.
7187 It can be tedious to maintain a separate interface description in a
7188 header file, in parallel to the actual implementation.  It is also
7189 dangerous, since separate interface and implementation definitions may
7190 not remain parallel.
7192 @cindex pragmas, interface and implementation
7193 With GNU C++, you can use a single header file for both purposes.
7195 @quotation
7196 @emph{Warning:} The mechanism to specify this is in transition.  For the
7197 nonce, you must use one of two @code{#pragma} commands; in a future
7198 release of GNU C++, an alternative mechanism will make these
7199 @code{#pragma} commands unnecessary.
7200 @end quotation
7202 The header file contains the full definitions, but is marked with
7203 @samp{#pragma interface} in the source code.  This allows the compiler
7204 to use the header file only as an interface specification when ordinary
7205 source files incorporate it with @code{#include}.  In the single source
7206 file where the full implementation belongs, you can use either a naming
7207 convention or @samp{#pragma implementation} to indicate this alternate
7208 use of the header file.
7210 @table @code
7211 @item #pragma interface
7212 @itemx #pragma interface "@var{subdir}/@var{objects}.h"
7213 @kindex #pragma interface
7214 Use this directive in @emph{header files} that define object classes, to save
7215 space in most of the object files that use those classes.  Normally,
7216 local copies of certain information (backup copies of inline member
7217 functions, debugging information, and the internal tables that implement
7218 virtual functions) must be kept in each object file that includes class
7219 definitions.  You can use this pragma to avoid such duplication.  When a
7220 header file containing @samp{#pragma interface} is included in a
7221 compilation, this auxiliary information will not be generated (unless
7222 the main input source file itself uses @samp{#pragma implementation}).
7223 Instead, the object files will contain references to be resolved at link
7224 time.
7226 The second form of this directive is useful for the case where you have
7227 multiple headers with the same name in different directories.  If you
7228 use this form, you must specify the same string to @samp{#pragma
7229 implementation}.
7231 @item #pragma implementation
7232 @itemx #pragma implementation "@var{objects}.h"
7233 @kindex #pragma implementation
7234 Use this pragma in a @emph{main input file}, when you want full output from
7235 included header files to be generated (and made globally visible).  The
7236 included header file, in turn, should use @samp{#pragma interface}.
7237 Backup copies of inline member functions, debugging information, and the
7238 internal tables used to implement virtual functions are all generated in
7239 implementation files.
7241 @cindex implied @code{#pragma implementation}
7242 @cindex @code{#pragma implementation}, implied
7243 @cindex naming convention, implementation headers
7244 If you use @samp{#pragma implementation} with no argument, it applies to
7245 an include file with the same basename@footnote{A file's @dfn{basename}
7246 was the name stripped of all leading path information and of trailing
7247 suffixes, such as @samp{.h} or @samp{.C} or @samp{.cc}.} as your source
7248 file.  For example, in @file{allclass.cc}, giving just
7249 @samp{#pragma implementation}
7250 by itself is equivalent to @samp{#pragma implementation "allclass.h"}.
7252 In versions of GNU C++ prior to 2.6.0 @file{allclass.h} was treated as
7253 an implementation file whenever you would include it from
7254 @file{allclass.cc} even if you never specified @samp{#pragma
7255 implementation}.  This was deemed to be more trouble than it was worth,
7256 however, and disabled.
7258 If you use an explicit @samp{#pragma implementation}, it must appear in
7259 your source file @emph{before} you include the affected header files.
7261 Use the string argument if you want a single implementation file to
7262 include code from multiple header files.  (You must also use
7263 @samp{#include} to include the header file; @samp{#pragma
7264 implementation} only specifies how to use the file---it doesn't actually
7265 include it.)
7267 There is no way to split up the contents of a single header file into
7268 multiple implementation files.
7269 @end table
7271 @cindex inlining and C++ pragmas
7272 @cindex C++ pragmas, effect on inlining
7273 @cindex pragmas in C++, effect on inlining
7274 @samp{#pragma implementation} and @samp{#pragma interface} also have an
7275 effect on function inlining.
7277 If you define a class in a header file marked with @samp{#pragma
7278 interface}, the effect on a function defined in that class is similar to
7279 an explicit @code{extern} declaration---the compiler emits no code at
7280 all to define an independent version of the function.  Its definition
7281 is used only for inlining with its callers.
7283 @opindex fno-implement-inlines
7284 Conversely, when you include the same header file in a main source file
7285 that declares it as @samp{#pragma implementation}, the compiler emits
7286 code for the function itself; this defines a version of the function
7287 that can be found via pointers (or by callers compiled without
7288 inlining).  If all calls to the function can be inlined, you can avoid
7289 emitting the function by compiling with @option{-fno-implement-inlines}.
7290 If any calls were not inlined, you will get linker errors.
7292 @node Template Instantiation
7293 @section Where's the Template?
7295 @cindex template instantiation
7297 C++ templates are the first language feature to require more
7298 intelligence from the environment than one usually finds on a UNIX
7299 system.  Somehow the compiler and linker have to make sure that each
7300 template instance occurs exactly once in the executable if it is needed,
7301 and not at all otherwise.  There are two basic approaches to this
7302 problem, which I will refer to as the Borland model and the Cfront model.
7304 @table @asis
7305 @item Borland model
7306 Borland C++ solved the template instantiation problem by adding the code
7307 equivalent of common blocks to their linker; the compiler emits template
7308 instances in each translation unit that uses them, and the linker
7309 collapses them together.  The advantage of this model is that the linker
7310 only has to consider the object files themselves; there is no external
7311 complexity to worry about.  This disadvantage is that compilation time
7312 is increased because the template code is being compiled repeatedly.
7313 Code written for this model tends to include definitions of all
7314 templates in the header file, since they must be seen to be
7315 instantiated.
7317 @item Cfront model
7318 The AT&T C++ translator, Cfront, solved the template instantiation
7319 problem by creating the notion of a template repository, an
7320 automatically maintained place where template instances are stored.  A
7321 more modern version of the repository works as follows: As individual
7322 object files are built, the compiler places any template definitions and
7323 instantiations encountered in the repository.  At link time, the link
7324 wrapper adds in the objects in the repository and compiles any needed
7325 instances that were not previously emitted.  The advantages of this
7326 model are more optimal compilation speed and the ability to use the
7327 system linker; to implement the Borland model a compiler vendor also
7328 needs to replace the linker.  The disadvantages are vastly increased
7329 complexity, and thus potential for error; for some code this can be
7330 just as transparent, but in practice it can been very difficult to build
7331 multiple programs in one directory and one program in multiple
7332 directories.  Code written for this model tends to separate definitions
7333 of non-inline member templates into a separate file, which should be
7334 compiled separately.
7335 @end table
7337 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
7338 Linux/GNU or Solaris 2, or on Microsoft Windows, g++ supports the
7339 Borland model.  On other systems, g++ implements neither automatic
7340 model.
7342 A future version of g++ will support a hybrid model whereby the compiler
7343 will emit any instantiations for which the template definition is
7344 included in the compile, and store template definitions and
7345 instantiation context information into the object file for the rest.
7346 The link wrapper will extract that information as necessary and invoke
7347 the compiler to produce the remaining instantiations.  The linker will
7348 then combine duplicate instantiations.
7350 In the mean time, you have the following options for dealing with
7351 template instantiations:
7353 @enumerate
7354 @item
7355 @opindex frepo
7356 Compile your template-using code with @option{-frepo}.  The compiler will
7357 generate files with the extension @samp{.rpo} listing all of the
7358 template instantiations used in the corresponding object files which
7359 could be instantiated there; the link wrapper, @samp{collect2}, will
7360 then update the @samp{.rpo} files to tell the compiler where to place
7361 those instantiations and rebuild any affected object files.  The
7362 link-time overhead is negligible after the first pass, as the compiler
7363 will continue to place the instantiations in the same files.
7365 This is your best option for application code written for the Borland
7366 model, as it will just work.  Code written for the Cfront model will
7367 need to be modified so that the template definitions are available at
7368 one or more points of instantiation; usually this is as simple as adding
7369 @code{#include <tmethods.cc>} to the end of each template header.
7371 For library code, if you want the library to provide all of the template
7372 instantiations it needs, just try to link all of its object files
7373 together; the link will fail, but cause the instantiations to be
7374 generated as a side effect.  Be warned, however, that this may cause
7375 conflicts if multiple libraries try to provide the same instantiations.
7376 For greater control, use explicit instantiation as described in the next
7377 option.
7379 @item
7380 @opindex fno-implicit-templates
7381 Compile your code with @option{-fno-implicit-templates} to disable the
7382 implicit generation of template instances, and explicitly instantiate
7383 all the ones you use.  This approach requires more knowledge of exactly
7384 which instances you need than do the others, but it's less
7385 mysterious and allows greater control.  You can scatter the explicit
7386 instantiations throughout your program, perhaps putting them in the
7387 translation units where the instances are used or the translation units
7388 that define the templates themselves; you can put all of the explicit
7389 instantiations you need into one big file; or you can create small files
7390 like
7392 @example
7393 #include "Foo.h"
7394 #include "Foo.cc"
7396 template class Foo<int>;
7397 template ostream& operator <<
7398                 (ostream&, const Foo<int>&);
7399 @end example
7401 for each of the instances you need, and create a template instantiation
7402 library from those.
7404 If you are using Cfront-model code, you can probably get away with not
7405 using @option{-fno-implicit-templates} when compiling files that don't
7406 @samp{#include} the member template definitions.
7408 If you use one big file to do the instantiations, you may want to
7409 compile it without @option{-fno-implicit-templates} so you get all of the
7410 instances required by your explicit instantiations (but not by any
7411 other files) without having to specify them as well.
7413 g++ has extended the template instantiation syntax outlined in the
7414 Working Paper to allow forward declaration of explicit instantiations
7415 (with @code{extern}), instantiation of the compiler support data for a
7416 template class (i.e.@: the vtable) without instantiating any of its
7417 members (with @code{inline}), and instantiation of only the static data
7418 members of a template class, without the support data or member
7419 functions (with (@code{static}):
7421 @example
7422 extern template int max (int, int);
7423 inline template class Foo<int>;
7424 static template class Foo<int>;
7425 @end example
7427 @item
7428 Do nothing.  Pretend g++ does implement automatic instantiation
7429 management.  Code written for the Borland model will work fine, but
7430 each translation unit will contain instances of each of the templates it
7431 uses.  In a large program, this can lead to an unacceptable amount of code
7432 duplication.
7434 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
7435 more discussion of these pragmas.
7436 @end enumerate
7438 @node Bound member functions
7439 @section Extracting the function pointer from a bound pointer to member function
7441 @cindex pmf
7442 @cindex pointer to member function
7443 @cindex bound pointer to member function
7445 In C++, pointer to member functions (PMFs) are implemented using a wide
7446 pointer of sorts to handle all the possible call mechanisms; the PMF
7447 needs to store information about how to adjust the @samp{this} pointer,
7448 and if the function pointed to is virtual, where to find the vtable, and
7449 where in the vtable to look for the member function.  If you are using
7450 PMFs in an inner loop, you should really reconsider that decision.  If
7451 that is not an option, you can extract the pointer to the function that
7452 would be called for a given object/PMF pair and call it directly inside
7453 the inner loop, to save a bit of time.
7455 Note that you will still be paying the penalty for the call through a
7456 function pointer; on most modern architectures, such a call defeats the
7457 branch prediction features of the CPU@.  This is also true of normal
7458 virtual function calls.
7460 The syntax for this extension is
7462 @example
7463 extern A a;
7464 extern int (A::*fp)();
7465 typedef int (*fptr)(A *);
7467 fptr p = (fptr)(a.*fp);
7468 @end example
7470 For PMF constants (i.e.@: expressions of the form @samp{&Klasse::Member}),
7471 no object is needed to obtain the address of the function.  They can be
7472 converted to function pointers directly:
7474 @example
7475 fptr p1 = (fptr)(&A::foo);
7476 @end example
7478 @opindex Wno-pmf-conversions
7479 You must specify @option{-Wno-pmf-conversions} to use this extension.
7481 @node C++ Attributes
7482 @section C++-Specific Variable, Function, and Type Attributes
7484 Some attributes only make sense for C++ programs.
7486 @table @code
7487 @item init_priority (@var{priority})
7488 @cindex init_priority attribute
7491 In Standard C++, objects defined at namespace scope are guaranteed to be
7492 initialized in an order in strict accordance with that of their definitions
7493 @emph{in a given translation unit}.  No guarantee is made for initializations
7494 across translation units.  However, GNU C++ allows users to control the
7495 order of initialization of objects defined at namespace scope with the
7496 @code{init_priority} attribute by specifying a relative @var{priority},
7497 a constant integral expression currently bounded between 101 and 65535
7498 inclusive.  Lower numbers indicate a higher priority.
7500 In the following example, @code{A} would normally be created before
7501 @code{B}, but the @code{init_priority} attribute has reversed that order:
7503 @smallexample
7504 Some_Class  A  __attribute__ ((init_priority (2000)));
7505 Some_Class  B  __attribute__ ((init_priority (543)));
7506 @end smallexample
7508 @noindent
7509 Note that the particular values of @var{priority} do not matter; only their
7510 relative ordering.
7512 @item java_interface
7513 @cindex java_interface attribute
7515 This type attribute informs C++ that the class is a Java interface.  It may
7516 only be applied to classes declared within an @code{extern "Java"} block.
7517 Calls to methods declared in this interface will be dispatched using GCJ's
7518 interface table mechanism, instead of regular virtual table dispatch.
7520 @end table
7522 @node Java Exceptions
7523 @section Java Exceptions
7525 The Java language uses a slightly different exception handling model
7526 from C++.  Normally, GNU C++ will automatically detect when you are
7527 writing C++ code that uses Java exceptions, and handle them
7528 appropriately.  However, if C++ code only needs to execute destructors
7529 when Java exceptions are thrown through it, GCC will guess incorrectly.
7530 Sample problematic code is:
7532 @smallexample
7533   struct S @{ ~S(); @};
7534   extern void bar();    // is written in Java, and may throw exceptions
7535   void foo()
7536   @{
7537     S s;
7538     bar();
7539   @}
7540 @end smallexample
7542 @noindent
7543 The usual effect of an incorrect guess is a link failure, complaining of
7544 a missing routine called @samp{__gxx_personality_v0}.
7546 You can inform the compiler that Java exceptions are to be used in a
7547 translation unit, irrespective of what it might think, by writing
7548 @samp{@w{#pragma GCC java_exceptions}} at the head of the file.  This
7549 @samp{#pragma} must appear before any functions that throw or catch
7550 exceptions, or run destructors when exceptions are thrown through them.
7552 You cannot mix Java and C++ exceptions in the same translation unit.  It
7553 is believed to be safe to throw a C++ exception from one file through
7554 another file compiled for the Java exception model, or vice versa, but
7555 there may be bugs in this area.
7557 @node Deprecated Features
7558 @section Deprecated Features
7560 In the past, the GNU C++ compiler was extended to experiment with new
7561 features, at a time when the C++ language was still evolving.  Now that
7562 the C++ standard is complete, some of those features are superseded by
7563 superior alternatives.  Using the old features might cause a warning in
7564 some cases that the feature will be dropped in the future.  In other
7565 cases, the feature might be gone already.
7567 While the list below is not exhaustive, it documents some of the options
7568 that are now deprecated:
7570 @table @code
7571 @item -fexternal-templates
7572 @itemx -falt-external-templates
7573 These are two of the many ways for g++ to implement template
7574 instantiation.  @xref{Template Instantiation}.  The C++ standard clearly
7575 defines how template definitions have to be organized across
7576 implementation units.  g++ has an implicit instantiation mechanism that
7577 should work just fine for standard-conforming code.
7579 @item -fstrict-prototype
7580 @itemx -fno-strict-prototype
7581 Previously it was possible to use an empty prototype parameter list to
7582 indicate an unspecified number of parameters (like C), rather than no
7583 parameters, as C++ demands.  This feature has been removed, except where
7584 it is required for backwards compatibility @xref{Backwards Compatibility}.
7585 @end table
7587 The named return value extension has been deprecated, and is now
7588 removed from g++.
7590 The use of initializer lists with new expressions has been deprecated,
7591 and is now removed from g++.
7593 Floating and complex non-type template parameters have been deprecated,
7594 and are now removed from g++.
7596 The implicit typename extension has been deprecated and will be removed
7597 from g++ at some point.  In some cases g++ determines that a dependent
7598 type such as @code{TPL<T>::X} is a type without needing a
7599 @code{typename} keyword, contrary to the standard.
7601 @node Backwards Compatibility
7602 @section Backwards Compatibility
7603 @cindex Backwards Compatibility
7604 @cindex ARM [Annotated C++ Reference Manual]
7606 Now that there is a definitive ISO standard C++, G++ has a specification
7607 to adhere to.  The C++ language evolved over time, and features that
7608 used to be acceptable in previous drafts of the standard, such as the ARM
7609 [Annotated C++ Reference Manual], are no longer accepted.  In order to allow
7610 compilation of C++ written to such drafts, G++ contains some backwards
7611 compatibilities.  @emph{All such backwards compatibility features are
7612 liable to disappear in future versions of G++.} They should be considered
7613 deprecated @xref{Deprecated Features}.
7615 @table @code
7616 @item For scope
7617 If a variable is declared at for scope, it used to remain in scope until
7618 the end of the scope which contained the for statement (rather than just
7619 within the for scope).  G++ retains this, but issues a warning, if such a
7620 variable is accessed outside the for scope.
7622 @item Implicit C language
7623 Old C system header files did not contain an @code{extern "C" @{@dots{}@}}
7624 scope to set the language.  On such systems, all header files are
7625 implicitly scoped inside a C language scope.  Also, an empty prototype
7626 @code{()} will be treated as an unspecified number of arguments, rather
7627 than no arguments, as C++ demands.
7628 @end table