2018-06-22 Paul Thomas <pault@gcc.gnu.org>
[official-gcc.git] / gcc / doc / generic.texi
bloba4d0af40886c0fe2b514ca082644c1e27dcf1cb1
1 @c Copyright (C) 2004-2018 Free Software Foundation, Inc.
2 @c This is part of the GCC manual.
3 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
5 @c ---------------------------------------------------------------------
6 @c GENERIC
7 @c ---------------------------------------------------------------------
9 @node GENERIC
10 @chapter GENERIC
11 @cindex GENERIC
13 The purpose of GENERIC is simply to provide a
14 language-independent way of representing an entire function in
15 trees.  To this end, it was necessary to add a few new tree codes
16 to the back end, but almost everything was already there.  If you
17 can express it with the codes in @code{gcc/tree.def}, it's
18 GENERIC@.
20 Early on, there was a great deal of debate about how to think
21 about statements in a tree IL@.  In GENERIC, a statement is
22 defined as any expression whose value, if any, is ignored.  A
23 statement will always have @code{TREE_SIDE_EFFECTS} set (or it
24 will be discarded), but a non-statement expression may also have
25 side effects.  A @code{CALL_EXPR}, for instance.
27 It would be possible for some local optimizations to work on the
28 GENERIC form of a function; indeed, the adapted tree inliner
29 works fine on GENERIC, but the current compiler performs inlining
30 after lowering to GIMPLE (a restricted form described in the next
31 section). Indeed, currently the frontends perform this lowering
32 before handing off to @code{tree_rest_of_compilation}, but this
33 seems inelegant.
35 @menu
36 * Deficiencies::                Topics net yet covered in this document.
37 * Tree overview::               All about @code{tree}s.
38 * Types::                       Fundamental and aggregate types.
39 * Declarations::                Type declarations and variables.
40 * Attributes::                  Declaration and type attributes.
41 * Expressions: Expression trees.            Operating on data.
42 * Statements::                  Control flow and related trees.
43 * Functions::                   Function bodies, linkage, and other aspects.
44 * Language-dependent trees::    Topics and trees specific to language front ends.
45 * C and C++ Trees::             Trees specific to C and C++.
46 * Java Trees::                  Trees specific to Java.
47 @end menu
49 @c ---------------------------------------------------------------------
50 @c Deficiencies
51 @c ---------------------------------------------------------------------
53 @node Deficiencies
54 @section Deficiencies
56 @c The spelling of "incomplet" and "incorrekt" below is intentional.
57 There are many places in which this document is incomplet and incorrekt.
58 It is, as of yet, only @emph{preliminary} documentation.
60 @c ---------------------------------------------------------------------
61 @c Overview
62 @c ---------------------------------------------------------------------
64 @node Tree overview
65 @section Overview
66 @cindex tree
67 @findex TREE_CODE
69 The central data structure used by the internal representation is the
70 @code{tree}.  These nodes, while all of the C type @code{tree}, are of
71 many varieties.  A @code{tree} is a pointer type, but the object to
72 which it points may be of a variety of types.  From this point forward,
73 we will refer to trees in ordinary type, rather than in @code{this
74 font}, except when talking about the actual C type @code{tree}.
76 You can tell what kind of node a particular tree is by using the
77 @code{TREE_CODE} macro.  Many, many macros take trees as input and
78 return trees as output.  However, most macros require a certain kind of
79 tree node as input.  In other words, there is a type-system for trees,
80 but it is not reflected in the C type-system.
82 For safety, it is useful to configure GCC with @option{--enable-checking}.
83 Although this results in a significant performance penalty (since all
84 tree types are checked at run-time), and is therefore inappropriate in a
85 release version, it is extremely helpful during the development process.
87 Many macros behave as predicates.  Many, although not all, of these
88 predicates end in @samp{_P}.  Do not rely on the result type of these
89 macros being of any particular type.  You may, however, rely on the fact
90 that the type can be compared to @code{0}, so that statements like
91 @smallexample
92 if (TEST_P (t) && !TEST_P (y))
93   x = 1;
94 @end smallexample
95 @noindent
96 and
97 @smallexample
98 int i = (TEST_P (t) != 0);
99 @end smallexample
100 @noindent
101 are legal.  Macros that return @code{int} values now may be changed to
102 return @code{tree} values, or other pointers in the future.  Even those
103 that continue to return @code{int} may return multiple nonzero codes
104 where previously they returned only zero and one.  Therefore, you should
105 not write code like
106 @smallexample
107 if (TEST_P (t) == 1)
108 @end smallexample
109 @noindent
110 as this code is not guaranteed to work correctly in the future.
112 You should not take the address of values returned by the macros or
113 functions described here.  In particular, no guarantee is given that the
114 values are lvalues.
116 In general, the names of macros are all in uppercase, while the names of
117 functions are entirely in lowercase.  There are rare exceptions to this
118 rule.  You should assume that any macro or function whose name is made
119 up entirely of uppercase letters may evaluate its arguments more than
120 once.  You may assume that a macro or function whose name is made up
121 entirely of lowercase letters will evaluate its arguments only once.
123 The @code{error_mark_node} is a special tree.  Its tree code is
124 @code{ERROR_MARK}, but since there is only ever one node with that code,
125 the usual practice is to compare the tree against
126 @code{error_mark_node}.  (This test is just a test for pointer
127 equality.)  If an error has occurred during front-end processing the
128 flag @code{errorcount} will be set.  If the front end has encountered
129 code it cannot handle, it will issue a message to the user and set
130 @code{sorrycount}.  When these flags are set, any macro or function
131 which normally returns a tree of a particular kind may instead return
132 the @code{error_mark_node}.  Thus, if you intend to do any processing of
133 erroneous code, you must be prepared to deal with the
134 @code{error_mark_node}.
136 Occasionally, a particular tree slot (like an operand to an expression,
137 or a particular field in a declaration) will be referred to as
138 ``reserved for the back end''.  These slots are used to store RTL when
139 the tree is converted to RTL for use by the GCC back end.  However, if
140 that process is not taking place (e.g., if the front end is being hooked
141 up to an intelligent editor), then those slots may be used by the
142 back end presently in use.
144 If you encounter situations that do not match this documentation, such
145 as tree nodes of types not mentioned here, or macros documented to
146 return entities of a particular kind that instead return entities of
147 some different kind, you have found a bug, either in the front end or in
148 the documentation.  Please report these bugs as you would any other
149 bug.
151 @menu
152 * Macros and Functions::Macros and functions that can be used with all trees.
153 * Identifiers::         The names of things.
154 * Containers::          Lists and vectors.
155 @end menu
157 @c ---------------------------------------------------------------------
158 @c Trees
159 @c ---------------------------------------------------------------------
161 @node Macros and Functions
162 @subsection Trees
163 @cindex tree
164 @findex TREE_CHAIN
165 @findex TREE_TYPE
167 All GENERIC trees have two fields in common.  First, @code{TREE_CHAIN}
168 is a pointer that can be used as a singly-linked list to other trees.
169 The other is @code{TREE_TYPE}.  Many trees store the type of an
170 expression or declaration in this field.
172 These are some other functions for handling trees:
174 @ftable @code
176 @item tree_size
177 Return the number of bytes a tree takes.
179 @item build0
180 @itemx build1
181 @itemx build2
182 @itemx build3
183 @itemx build4
184 @itemx build5
185 @itemx build6
187 These functions build a tree and supply values to put in each
188 parameter.  The basic signature is @samp{@w{code, type, [operands]}}.
189 @code{code} is the @code{TREE_CODE}, and @code{type} is a tree
190 representing the @code{TREE_TYPE}.  These are followed by the
191 operands, each of which is also a tree.
193 @end ftable
196 @c ---------------------------------------------------------------------
197 @c Identifiers
198 @c ---------------------------------------------------------------------
200 @node Identifiers
201 @subsection Identifiers
202 @cindex identifier
203 @cindex name
204 @tindex IDENTIFIER_NODE
206 An @code{IDENTIFIER_NODE} represents a slightly more general concept
207 than the standard C or C++ concept of identifier.  In particular, an
208 @code{IDENTIFIER_NODE} may contain a @samp{$}, or other extraordinary
209 characters.
211 There are never two distinct @code{IDENTIFIER_NODE}s representing the
212 same identifier.  Therefore, you may use pointer equality to compare
213 @code{IDENTIFIER_NODE}s, rather than using a routine like
214 @code{strcmp}.  Use @code{get_identifier} to obtain the unique
215 @code{IDENTIFIER_NODE} for a supplied string.
217 You can use the following macros to access identifiers:
218 @ftable @code
219 @item IDENTIFIER_POINTER
220 The string represented by the identifier, represented as a
221 @code{char*}.  This string is always @code{NUL}-terminated, and contains
222 no embedded @code{NUL} characters.
224 @item IDENTIFIER_LENGTH
225 The length of the string returned by @code{IDENTIFIER_POINTER}, not
226 including the trailing @code{NUL}.  This value of
227 @code{IDENTIFIER_LENGTH (x)} is always the same as @code{strlen
228 (IDENTIFIER_POINTER (x))}.
230 @item IDENTIFIER_OPNAME_P
231 This predicate holds if the identifier represents the name of an
232 overloaded operator.  In this case, you should not depend on the
233 contents of either the @code{IDENTIFIER_POINTER} or the
234 @code{IDENTIFIER_LENGTH}.
236 @item IDENTIFIER_TYPENAME_P
237 This predicate holds if the identifier represents the name of a
238 user-defined conversion operator.  In this case, the @code{TREE_TYPE} of
239 the @code{IDENTIFIER_NODE} holds the type to which the conversion
240 operator converts.
242 @end ftable
244 @c ---------------------------------------------------------------------
245 @c Containers
246 @c ---------------------------------------------------------------------
248 @node Containers
249 @subsection Containers
250 @cindex container
251 @cindex list
252 @cindex vector
253 @tindex TREE_LIST
254 @tindex TREE_VEC
255 @findex TREE_PURPOSE
256 @findex TREE_VALUE
257 @findex TREE_VEC_LENGTH
258 @findex TREE_VEC_ELT
260 Two common container data structures can be represented directly with
261 tree nodes.  A @code{TREE_LIST} is a singly linked list containing two
262 trees per node.  These are the @code{TREE_PURPOSE} and @code{TREE_VALUE}
263 of each node.  (Often, the @code{TREE_PURPOSE} contains some kind of
264 tag, or additional information, while the @code{TREE_VALUE} contains the
265 majority of the payload.  In other cases, the @code{TREE_PURPOSE} is
266 simply @code{NULL_TREE}, while in still others both the
267 @code{TREE_PURPOSE} and @code{TREE_VALUE} are of equal stature.)  Given
268 one @code{TREE_LIST} node, the next node is found by following the
269 @code{TREE_CHAIN}.  If the @code{TREE_CHAIN} is @code{NULL_TREE}, then
270 you have reached the end of the list.
272 A @code{TREE_VEC} is a simple vector.  The @code{TREE_VEC_LENGTH} is an
273 integer (not a tree) giving the number of nodes in the vector.  The
274 nodes themselves are accessed using the @code{TREE_VEC_ELT} macro, which
275 takes two arguments.  The first is the @code{TREE_VEC} in question; the
276 second is an integer indicating which element in the vector is desired.
277 The elements are indexed from zero.
279 @c ---------------------------------------------------------------------
280 @c Types
281 @c ---------------------------------------------------------------------
283 @node Types
284 @section Types
285 @cindex type
286 @cindex pointer
287 @cindex reference
288 @cindex fundamental type
289 @cindex array
290 @tindex VOID_TYPE
291 @tindex INTEGER_TYPE
292 @tindex TYPE_MIN_VALUE
293 @tindex TYPE_MAX_VALUE
294 @tindex REAL_TYPE
295 @tindex FIXED_POINT_TYPE
296 @tindex COMPLEX_TYPE
297 @tindex ENUMERAL_TYPE
298 @tindex BOOLEAN_TYPE
299 @tindex POINTER_TYPE
300 @tindex REFERENCE_TYPE
301 @tindex FUNCTION_TYPE
302 @tindex METHOD_TYPE
303 @tindex ARRAY_TYPE
304 @tindex RECORD_TYPE
305 @tindex UNION_TYPE
306 @tindex UNKNOWN_TYPE
307 @tindex OFFSET_TYPE
308 @findex TYPE_UNQUALIFIED
309 @findex TYPE_QUAL_CONST
310 @findex TYPE_QUAL_VOLATILE
311 @findex TYPE_QUAL_RESTRICT
312 @findex TYPE_MAIN_VARIANT
313 @cindex qualified type
314 @findex TYPE_SIZE
315 @findex TYPE_ALIGN
316 @findex TYPE_PRECISION
317 @findex TYPE_ARG_TYPES
318 @findex TYPE_METHOD_BASETYPE
319 @findex TYPE_OFFSET_BASETYPE
320 @findex TREE_TYPE
321 @findex TYPE_CONTEXT
322 @findex TYPE_NAME
323 @findex TYPENAME_TYPE_FULLNAME
324 @findex TYPE_FIELDS
325 @findex TYPE_CANONICAL
326 @findex TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P
327 @findex SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY
329 All types have corresponding tree nodes.  However, you should not assume
330 that there is exactly one tree node corresponding to each type.  There
331 are often multiple nodes corresponding to the same type.
333 For the most part, different kinds of types have different tree codes.
334 (For example, pointer types use a @code{POINTER_TYPE} code while arrays
335 use an @code{ARRAY_TYPE} code.)  However, pointers to member functions
336 use the @code{RECORD_TYPE} code.  Therefore, when writing a
337 @code{switch} statement that depends on the code associated with a
338 particular type, you should take care to handle pointers to member
339 functions under the @code{RECORD_TYPE} case label.
341 The following functions and macros deal with cv-qualification of types:
342 @ftable @code
343 @item TYPE_MAIN_VARIANT
344 This macro returns the unqualified version of a type.  It may be applied
345 to an unqualified type, but it is not always the identity function in
346 that case.
347 @end ftable
349 A few other macros and functions are usable with all types:
350 @ftable @code
351 @item TYPE_SIZE
352 The number of bits required to represent the type, represented as an
353 @code{INTEGER_CST}.  For an incomplete type, @code{TYPE_SIZE} will be
354 @code{NULL_TREE}.
356 @item TYPE_ALIGN
357 The alignment of the type, in bits, represented as an @code{int}.
359 @item TYPE_NAME
360 This macro returns a declaration (in the form of a @code{TYPE_DECL}) for
361 the type.  (Note this macro does @emph{not} return an
362 @code{IDENTIFIER_NODE}, as you might expect, given its name!)  You can
363 look at the @code{DECL_NAME} of the @code{TYPE_DECL} to obtain the
364 actual name of the type.  The @code{TYPE_NAME} will be @code{NULL_TREE}
365 for a type that is not a built-in type, the result of a typedef, or a
366 named class type.
368 @item TYPE_CANONICAL
369 This macro returns the ``canonical'' type for the given type
370 node. Canonical types are used to improve performance in the C++ and
371 Objective-C++ front ends by allowing efficient comparison between two
372 type nodes in @code{same_type_p}: if the @code{TYPE_CANONICAL} values
373 of the types are equal, the types are equivalent; otherwise, the types
374 are not equivalent. The notion of equivalence for canonical types is
375 the same as the notion of type equivalence in the language itself. For
376 instance,
378 When @code{TYPE_CANONICAL} is @code{NULL_TREE}, there is no canonical
379 type for the given type node. In this case, comparison between this
380 type and any other type requires the compiler to perform a deep,
381 ``structural'' comparison to see if the two type nodes have the same
382 form and properties.
384 The canonical type for a node is always the most fundamental type in
385 the equivalence class of types. For instance, @code{int} is its own
386 canonical type. A typedef @code{I} of @code{int} will have @code{int}
387 as its canonical type. Similarly, @code{I*}@ and a typedef @code{IP}@
388 (defined to @code{I*}) will has @code{int*} as their canonical
389 type. When building a new type node, be sure to set
390 @code{TYPE_CANONICAL} to the appropriate canonical type. If the new
391 type is a compound type (built from other types), and any of those
392 other types require structural equality, use
393 @code{SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY} to ensure that the new type also
394 requires structural equality. Finally, if for some reason you cannot
395 guarantee that @code{TYPE_CANONICAL} will point to the canonical type,
396 use @code{SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY} to make sure that the new
397 type--and any type constructed based on it--requires structural
398 equality. If you suspect that the canonical type system is
399 miscomparing types, pass @code{--param verify-canonical-types=1} to
400 the compiler or configure with @code{--enable-checking} to force the
401 compiler to verify its canonical-type comparisons against the
402 structural comparisons; the compiler will then print any warnings if
403 the canonical types miscompare.
405 @item TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P
406 This predicate holds when the node requires structural equality
407 checks, e.g., when @code{TYPE_CANONICAL} is @code{NULL_TREE}.
409 @item SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY
410 This macro states that the type node it is given requires structural
411 equality checks, e.g., it sets @code{TYPE_CANONICAL} to
412 @code{NULL_TREE}.
414 @item same_type_p
415 This predicate takes two types as input, and holds if they are the same
416 type.  For example, if one type is a @code{typedef} for the other, or
417 both are @code{typedef}s for the same type.  This predicate also holds if
418 the two trees given as input are simply copies of one another; i.e.,
419 there is no difference between them at the source level, but, for
420 whatever reason, a duplicate has been made in the representation.  You
421 should never use @code{==} (pointer equality) to compare types; always
422 use @code{same_type_p} instead.
423 @end ftable
425 Detailed below are the various kinds of types, and the macros that can
426 be used to access them.  Although other kinds of types are used
427 elsewhere in G++, the types described here are the only ones that you
428 will encounter while examining the intermediate representation.
430 @table @code
431 @item VOID_TYPE
432 Used to represent the @code{void} type.
434 @item INTEGER_TYPE
435 Used to represent the various integral types, including @code{char},
436 @code{short}, @code{int}, @code{long}, and @code{long long}.  This code
437 is not used for enumeration types, nor for the @code{bool} type.
438 The @code{TYPE_PRECISION} is the number of bits used in
439 the representation, represented as an @code{unsigned int}.  (Note that
440 in the general case this is not the same value as @code{TYPE_SIZE};
441 suppose that there were a 24-bit integer type, but that alignment
442 requirements for the ABI required 32-bit alignment.  Then,
443 @code{TYPE_SIZE} would be an @code{INTEGER_CST} for 32, while
444 @code{TYPE_PRECISION} would be 24.)  The integer type is unsigned if
445 @code{TYPE_UNSIGNED} holds; otherwise, it is signed.
447 The @code{TYPE_MIN_VALUE} is an @code{INTEGER_CST} for the smallest
448 integer that may be represented by this type.  Similarly, the
449 @code{TYPE_MAX_VALUE} is an @code{INTEGER_CST} for the largest integer
450 that may be represented by this type.
452 @item REAL_TYPE
453 Used to represent the @code{float}, @code{double}, and @code{long
454 double} types.  The number of bits in the floating-point representation
455 is given by @code{TYPE_PRECISION}, as in the @code{INTEGER_TYPE} case.
457 @item FIXED_POINT_TYPE
458 Used to represent the @code{short _Fract}, @code{_Fract}, @code{long
459 _Fract}, @code{long long _Fract}, @code{short _Accum}, @code{_Accum},
460 @code{long _Accum}, and @code{long long _Accum} types.  The number of bits
461 in the fixed-point representation is given by @code{TYPE_PRECISION},
462 as in the @code{INTEGER_TYPE} case.  There may be padding bits, fractional
463 bits and integral bits.  The number of fractional bits is given by
464 @code{TYPE_FBIT}, and the number of integral bits is given by @code{TYPE_IBIT}.
465 The fixed-point type is unsigned if @code{TYPE_UNSIGNED} holds; otherwise,
466 it is signed.
467 The fixed-point type is saturating if @code{TYPE_SATURATING} holds; otherwise,
468 it is not saturating.
470 @item COMPLEX_TYPE
471 Used to represent GCC built-in @code{__complex__} data types.  The
472 @code{TREE_TYPE} is the type of the real and imaginary parts.
474 @item ENUMERAL_TYPE
475 Used to represent an enumeration type.  The @code{TYPE_PRECISION} gives
476 (as an @code{int}), the number of bits used to represent the type.  If
477 there are no negative enumeration constants, @code{TYPE_UNSIGNED} will
478 hold.  The minimum and maximum enumeration constants may be obtained
479 with @code{TYPE_MIN_VALUE} and @code{TYPE_MAX_VALUE}, respectively; each
480 of these macros returns an @code{INTEGER_CST}.
482 The actual enumeration constants themselves may be obtained by looking
483 at the @code{TYPE_VALUES}.  This macro will return a @code{TREE_LIST},
484 containing the constants.  The @code{TREE_PURPOSE} of each node will be
485 an @code{IDENTIFIER_NODE} giving the name of the constant; the
486 @code{TREE_VALUE} will be an @code{INTEGER_CST} giving the value
487 assigned to that constant.  These constants will appear in the order in
488 which they were declared.  The @code{TREE_TYPE} of each of these
489 constants will be the type of enumeration type itself.
491 @item BOOLEAN_TYPE
492 Used to represent the @code{bool} type.
494 @item POINTER_TYPE
495 Used to represent pointer types, and pointer to data member types.  The
496 @code{TREE_TYPE} gives the type to which this type points.
498 @item REFERENCE_TYPE
499 Used to represent reference types.  The @code{TREE_TYPE} gives the type
500 to which this type refers.
502 @item FUNCTION_TYPE
503 Used to represent the type of non-member functions and of static member
504 functions.  The @code{TREE_TYPE} gives the return type of the function.
505 The @code{TYPE_ARG_TYPES} are a @code{TREE_LIST} of the argument types.
506 The @code{TREE_VALUE} of each node in this list is the type of the
507 corresponding argument; the @code{TREE_PURPOSE} is an expression for the
508 default argument value, if any.  If the last node in the list is
509 @code{void_list_node} (a @code{TREE_LIST} node whose @code{TREE_VALUE}
510 is the @code{void_type_node}), then functions of this type do not take
511 variable arguments.  Otherwise, they do take a variable number of
512 arguments.
514 Note that in C (but not in C++) a function declared like @code{void f()}
515 is an unprototyped function taking a variable number of arguments; the
516 @code{TYPE_ARG_TYPES} of such a function will be @code{NULL}.
518 @item METHOD_TYPE
519 Used to represent the type of a non-static member function.  Like a
520 @code{FUNCTION_TYPE}, the return type is given by the @code{TREE_TYPE}.
521 The type of @code{*this}, i.e., the class of which functions of this
522 type are a member, is given by the @code{TYPE_METHOD_BASETYPE}.  The
523 @code{TYPE_ARG_TYPES} is the parameter list, as for a
524 @code{FUNCTION_TYPE}, and includes the @code{this} argument.
526 @item ARRAY_TYPE
527 Used to represent array types.  The @code{TREE_TYPE} gives the type of
528 the elements in the array.  If the array-bound is present in the type,
529 the @code{TYPE_DOMAIN} is an @code{INTEGER_TYPE} whose
530 @code{TYPE_MIN_VALUE} and @code{TYPE_MAX_VALUE} will be the lower and
531 upper bounds of the array, respectively.  The @code{TYPE_MIN_VALUE} will
532 always be an @code{INTEGER_CST} for zero, while the
533 @code{TYPE_MAX_VALUE} will be one less than the number of elements in
534 the array, i.e., the highest value which may be used to index an element
535 in the array.
537 @item RECORD_TYPE
538 Used to represent @code{struct} and @code{class} types, as well as
539 pointers to member functions and similar constructs in other languages.
540 @code{TYPE_FIELDS} contains the items contained in this type, each of
541 which can be a @code{FIELD_DECL}, @code{VAR_DECL}, @code{CONST_DECL}, or
542 @code{TYPE_DECL}.  You may not make any assumptions about the ordering
543 of the fields in the type or whether one or more of them overlap.
545 @item UNION_TYPE
546 Used to represent @code{union} types.  Similar to @code{RECORD_TYPE}
547 except that all @code{FIELD_DECL} nodes in @code{TYPE_FIELD} start at
548 bit position zero.
550 @item QUAL_UNION_TYPE
551 Used to represent part of a variant record in Ada.  Similar to
552 @code{UNION_TYPE} except that each @code{FIELD_DECL} has a
553 @code{DECL_QUALIFIER} field, which contains a boolean expression that
554 indicates whether the field is present in the object.  The type will only
555 have one field, so each field's @code{DECL_QUALIFIER} is only evaluated
556 if none of the expressions in the previous fields in @code{TYPE_FIELDS}
557 are nonzero.  Normally these expressions will reference a field in the
558 outer object using a @code{PLACEHOLDER_EXPR}.
560 @item LANG_TYPE
561 This node is used to represent a language-specific type.  The front
562 end must handle it.
564 @item OFFSET_TYPE
565 This node is used to represent a pointer-to-data member.  For a data
566 member @code{X::m} the @code{TYPE_OFFSET_BASETYPE} is @code{X} and the
567 @code{TREE_TYPE} is the type of @code{m}.
569 @end table
571 There are variables whose values represent some of the basic types.
572 These include:
573 @table @code
574 @item void_type_node
575 A node for @code{void}.
577 @item integer_type_node
578 A node for @code{int}.
580 @item unsigned_type_node.
581 A node for @code{unsigned int}.
583 @item char_type_node.
584 A node for @code{char}.
585 @end table
586 @noindent
587 It may sometimes be useful to compare one of these variables with a type
588 in hand, using @code{same_type_p}.
590 @c ---------------------------------------------------------------------
591 @c Declarations
592 @c ---------------------------------------------------------------------
594 @node Declarations
595 @section Declarations
596 @cindex declaration
597 @cindex variable
598 @cindex type declaration
599 @tindex LABEL_DECL
600 @tindex CONST_DECL
601 @tindex TYPE_DECL
602 @tindex VAR_DECL
603 @tindex PARM_DECL
604 @tindex DEBUG_EXPR_DECL
605 @tindex FIELD_DECL
606 @tindex NAMESPACE_DECL
607 @tindex RESULT_DECL
608 @tindex TEMPLATE_DECL
609 @tindex THUNK_DECL
610 @findex THUNK_DELTA
611 @findex DECL_INITIAL
612 @findex DECL_SIZE
613 @findex DECL_ALIGN
614 @findex DECL_EXTERNAL
616 This section covers the various kinds of declarations that appear in the
617 internal representation, except for declarations of functions
618 (represented by @code{FUNCTION_DECL} nodes), which are described in
619 @ref{Functions}.
621 @menu
622 * Working with declarations::  Macros and functions that work on
623 declarations.
624 * Internal structure:: How declaration nodes are represented.
625 @end menu
627 @node Working with declarations
628 @subsection Working with declarations
630 Some macros can be used with any kind of declaration.  These include:
631 @ftable @code
632 @item DECL_NAME
633 This macro returns an @code{IDENTIFIER_NODE} giving the name of the
634 entity.
636 @item TREE_TYPE
637 This macro returns the type of the entity declared.
639 @item EXPR_FILENAME
640 This macro returns the name of the file in which the entity was
641 declared, as a @code{char*}.  For an entity declared implicitly by the
642 compiler (like @code{__builtin_memcpy}), this will be the string
643 @code{"<internal>"}.
645 @item EXPR_LINENO
646 This macro returns the line number at which the entity was declared, as
647 an @code{int}.
649 @item DECL_ARTIFICIAL
650 This predicate holds if the declaration was implicitly generated by the
651 compiler.  For example, this predicate will hold of an implicitly
652 declared member function, or of the @code{TYPE_DECL} implicitly
653 generated for a class type.  Recall that in C++ code like:
654 @smallexample
655 struct S @{@};
656 @end smallexample
657 @noindent
658 is roughly equivalent to C code like:
659 @smallexample
660 struct S @{@};
661 typedef struct S S;
662 @end smallexample
663 The implicitly generated @code{typedef} declaration is represented by a
664 @code{TYPE_DECL} for which @code{DECL_ARTIFICIAL} holds.
666 @end ftable
668 The various kinds of declarations include:
669 @table @code
670 @item LABEL_DECL
671 These nodes are used to represent labels in function bodies.  For more
672 information, see @ref{Functions}.  These nodes only appear in block
673 scopes.
675 @item CONST_DECL
676 These nodes are used to represent enumeration constants.  The value of
677 the constant is given by @code{DECL_INITIAL} which will be an
678 @code{INTEGER_CST} with the same type as the @code{TREE_TYPE} of the
679 @code{CONST_DECL}, i.e., an @code{ENUMERAL_TYPE}.
681 @item RESULT_DECL
682 These nodes represent the value returned by a function.  When a value is
683 assigned to a @code{RESULT_DECL}, that indicates that the value should
684 be returned, via bitwise copy, by the function.  You can use
685 @code{DECL_SIZE} and @code{DECL_ALIGN} on a @code{RESULT_DECL}, just as
686 with a @code{VAR_DECL}.
688 @item TYPE_DECL
689 These nodes represent @code{typedef} declarations.  The @code{TREE_TYPE}
690 is the type declared to have the name given by @code{DECL_NAME}.  In
691 some cases, there is no associated name.
693 @item VAR_DECL
694 These nodes represent variables with namespace or block scope, as well
695 as static data members.  The @code{DECL_SIZE} and @code{DECL_ALIGN} are
696 analogous to @code{TYPE_SIZE} and @code{TYPE_ALIGN}.  For a declaration,
697 you should always use the @code{DECL_SIZE} and @code{DECL_ALIGN} rather
698 than the @code{TYPE_SIZE} and @code{TYPE_ALIGN} given by the
699 @code{TREE_TYPE}, since special attributes may have been applied to the
700 variable to give it a particular size and alignment.  You may use the
701 predicates @code{DECL_THIS_STATIC} or @code{DECL_THIS_EXTERN} to test
702 whether the storage class specifiers @code{static} or @code{extern} were
703 used to declare a variable.
705 If this variable is initialized (but does not require a constructor),
706 the @code{DECL_INITIAL} will be an expression for the initializer.  The
707 initializer should be evaluated, and a bitwise copy into the variable
708 performed.  If the @code{DECL_INITIAL} is the @code{error_mark_node},
709 there is an initializer, but it is given by an explicit statement later
710 in the code; no bitwise copy is required.
712 GCC provides an extension that allows either automatic variables, or
713 global variables, to be placed in particular registers.  This extension
714 is being used for a particular @code{VAR_DECL} if @code{DECL_REGISTER}
715 holds for the @code{VAR_DECL}, and if @code{DECL_ASSEMBLER_NAME} is not
716 equal to @code{DECL_NAME}.  In that case, @code{DECL_ASSEMBLER_NAME} is
717 the name of the register into which the variable will be placed.
719 @item PARM_DECL
720 Used to represent a parameter to a function.  Treat these nodes
721 similarly to @code{VAR_DECL} nodes.  These nodes only appear in the
722 @code{DECL_ARGUMENTS} for a @code{FUNCTION_DECL}.
724 The @code{DECL_ARG_TYPE} for a @code{PARM_DECL} is the type that will
725 actually be used when a value is passed to this function.  It may be a
726 wider type than the @code{TREE_TYPE} of the parameter; for example, the
727 ordinary type might be @code{short} while the @code{DECL_ARG_TYPE} is
728 @code{int}.
730 @item DEBUG_EXPR_DECL
731 Used to represent an anonymous debug-information temporary created to
732 hold an expression as it is optimized away, so that its value can be
733 referenced in debug bind statements.
735 @item FIELD_DECL
736 These nodes represent non-static data members.  The @code{DECL_SIZE} and
737 @code{DECL_ALIGN} behave as for @code{VAR_DECL} nodes.
738 The position of the field within the parent record is specified by a
739 combination of three attributes.  @code{DECL_FIELD_OFFSET} is the position,
740 counting in bytes, of the @code{DECL_OFFSET_ALIGN}-bit sized word containing
741 the bit of the field closest to the beginning of the structure.
742 @code{DECL_FIELD_BIT_OFFSET} is the bit offset of the first bit of the field
743 within this word; this may be nonzero even for fields that are not bit-fields,
744 since @code{DECL_OFFSET_ALIGN} may be greater than the natural alignment
745 of the field's type.
747 If @code{DECL_C_BIT_FIELD} holds, this field is a bit-field.  In a bit-field,
748 @code{DECL_BIT_FIELD_TYPE} also contains the type that was originally
749 specified for it, while DECL_TYPE may be a modified type with lesser precision,
750 according to the size of the bit field.
752 @item NAMESPACE_DECL
753 Namespaces provide a name hierarchy for other declarations.  They
754 appear in the @code{DECL_CONTEXT} of other @code{_DECL} nodes.
756 @end table
758 @node Internal structure
759 @subsection Internal structure
761 @code{DECL} nodes are represented internally as a hierarchy of
762 structures.
764 @menu
765 * Current structure hierarchy::  The current DECL node structure
766 hierarchy.
767 * Adding new DECL node types:: How to add a new DECL node to a
768 frontend.
769 @end menu
771 @node Current structure hierarchy
772 @subsubsection Current structure hierarchy
774 @table @code
776 @item struct tree_decl_minimal
777 This is the minimal structure to inherit from in order for common
778 @code{DECL} macros to work.  The fields it contains are a unique ID,
779 source location, context, and name.
781 @item struct tree_decl_common
782 This structure inherits from @code{struct tree_decl_minimal}.  It
783 contains fields that most @code{DECL} nodes need, such as a field to
784 store alignment, machine mode, size, and attributes.
786 @item struct tree_field_decl
787 This structure inherits from @code{struct tree_decl_common}.  It is
788 used to represent @code{FIELD_DECL}.
790 @item struct tree_label_decl
791 This structure inherits from @code{struct tree_decl_common}.  It is
792 used to represent @code{LABEL_DECL}.
794 @item struct tree_translation_unit_decl
795 This structure inherits from @code{struct tree_decl_common}.  It is
796 used to represent @code{TRANSLATION_UNIT_DECL}.
798 @item struct tree_decl_with_rtl
799 This structure inherits from @code{struct tree_decl_common}.  It
800 contains a field to store the low-level RTL associated with a
801 @code{DECL} node.
803 @item struct tree_result_decl
804 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_rtl}.  It is
805 used to represent @code{RESULT_DECL}.
807 @item struct tree_const_decl
808 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_rtl}.  It is
809 used to represent @code{CONST_DECL}.
811 @item struct tree_parm_decl
812 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_rtl}.  It is
813 used to represent @code{PARM_DECL}.
815 @item struct tree_decl_with_vis
816 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_rtl}.  It
817 contains fields necessary to store visibility information, as well as
818 a section name and assembler name.
820 @item struct tree_var_decl
821 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_vis}.  It is
822 used to represent @code{VAR_DECL}.
824 @item struct tree_function_decl
825 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_vis}.  It is
826 used to represent @code{FUNCTION_DECL}.
828 @end table
829 @node Adding new DECL node types
830 @subsubsection Adding new DECL node types
832 Adding a new @code{DECL} tree consists of the following steps
834 @table @asis
836 @item Add a new tree code for the @code{DECL} node
837 For language specific @code{DECL} nodes, there is a @file{.def} file
838 in each frontend directory where the tree code should be added.
839 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the code should
840 be added to @file{tree.def}.
842 @item Create a new structure type for the @code{DECL} node
843 These structures should inherit from one of the existing structures in
844 the language hierarchy by using that structure as the first member.
846 @smallexample
847 struct tree_foo_decl
849    struct tree_decl_with_vis common;
851 @end smallexample
853 Would create a structure name @code{tree_foo_decl} that inherits from
854 @code{struct tree_decl_with_vis}.
856 For language specific @code{DECL} nodes, this new structure type
857 should go in the appropriate @file{.h} file.
858 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the structure
859 type should go in @file{tree.h}.
861 @item Add a member to the tree structure enumerator for the node
862 For garbage collection and dynamic checking purposes, each @code{DECL}
863 node structure type is required to have a unique enumerator value
864 specified with it.
865 For language specific @code{DECL} nodes, this new enumerator value
866 should go in the appropriate @file{.def} file.
867 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the enumerator
868 values are specified in @file{treestruct.def}.
870 @item Update @code{union tree_node}
871 In order to make your new structure type usable, it must be added to
872 @code{union tree_node}.
873 For language specific @code{DECL} nodes, a new entry should be added
874 to the appropriate @file{.h} file of the form
875 @smallexample
876   struct tree_foo_decl GTY ((tag ("TS_VAR_DECL"))) foo_decl;
877 @end smallexample
878 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the additional
879 member goes directly into @code{union tree_node} in @file{tree.h}.
881 @item Update dynamic checking info
882 In order to be able to check whether accessing a named portion of
883 @code{union tree_node} is legal, and whether a certain @code{DECL} node
884 contains one of the enumerated @code{DECL} node structures in the
885 hierarchy, a simple lookup table is used.
886 This lookup table needs to be kept up to date with the tree structure
887 hierarchy, or else checking and containment macros will fail
888 inappropriately.
890 For language specific @code{DECL} nodes, their is an @code{init_ts}
891 function in an appropriate @file{.c} file, which initializes the lookup
892 table.
893 Code setting up the table for new @code{DECL} nodes should be added
894 there.
895 For each @code{DECL} tree code and enumerator value representing a
896 member of the inheritance  hierarchy, the table should contain 1 if
897 that tree code inherits (directly or indirectly) from that member.
898 Thus, a @code{FOO_DECL} node derived from @code{struct decl_with_rtl},
899 and enumerator value @code{TS_FOO_DECL}, would be set up as follows
900 @smallexample
901 tree_contains_struct[FOO_DECL][TS_FOO_DECL] = 1;
902 tree_contains_struct[FOO_DECL][TS_DECL_WRTL] = 1;
903 tree_contains_struct[FOO_DECL][TS_DECL_COMMON] = 1;
904 tree_contains_struct[FOO_DECL][TS_DECL_MINIMAL] = 1;
905 @end smallexample
907 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the setup code
908 goes into @file{tree.c}.
910 @item Add macros to access any new fields and flags
912 Each added field or flag should have a macro that is used to access
913 it, that performs appropriate checking to ensure only the right type of
914 @code{DECL} nodes access the field.
916 These macros generally take the following form
917 @smallexample
918 #define FOO_DECL_FIELDNAME(NODE) FOO_DECL_CHECK(NODE)->foo_decl.fieldname
919 @end smallexample
920 However, if the structure is simply a base class for further
921 structures, something like the following should be used
922 @smallexample
923 #define BASE_STRUCT_CHECK(T) CONTAINS_STRUCT_CHECK(T, TS_BASE_STRUCT)
924 #define BASE_STRUCT_FIELDNAME(NODE) \
925    (BASE_STRUCT_CHECK(NODE)->base_struct.fieldname
926 @end smallexample
928 Reading them from the generated @file{all-tree.def} file (which in
929 turn includes all the @file{tree.def} files), @file{gencheck.c} is
930 used during GCC's build to generate the @code{*_CHECK} macros for all
931 tree codes.
933 @end table
936 @c ---------------------------------------------------------------------
937 @c Attributes
938 @c ---------------------------------------------------------------------
939 @node Attributes
940 @section Attributes in trees
941 @cindex attributes
943 Attributes, as specified using the @code{__attribute__} keyword, are
944 represented internally as a @code{TREE_LIST}.  The @code{TREE_PURPOSE}
945 is the name of the attribute, as an @code{IDENTIFIER_NODE}.  The
946 @code{TREE_VALUE} is a @code{TREE_LIST} of the arguments of the
947 attribute, if any, or @code{NULL_TREE} if there are no arguments; the
948 arguments are stored as the @code{TREE_VALUE} of successive entries in
949 the list, and may be identifiers or expressions.  The @code{TREE_CHAIN}
950 of the attribute is the next attribute in a list of attributes applying
951 to the same declaration or type, or @code{NULL_TREE} if there are no
952 further attributes in the list.
954 Attributes may be attached to declarations and to types; these
955 attributes may be accessed with the following macros.  All attributes
956 are stored in this way, and many also cause other changes to the
957 declaration or type or to other internal compiler data structures.
959 @deftypefn {Tree Macro} tree DECL_ATTRIBUTES (tree @var{decl})
960 This macro returns the attributes on the declaration @var{decl}.
961 @end deftypefn
963 @deftypefn {Tree Macro} tree TYPE_ATTRIBUTES (tree @var{type})
964 This macro returns the attributes on the type @var{type}.
965 @end deftypefn
968 @c ---------------------------------------------------------------------
969 @c Expressions
970 @c ---------------------------------------------------------------------
972 @node Expression trees
973 @section Expressions
974 @cindex expression
975 @findex TREE_TYPE
976 @findex TREE_OPERAND
978 The internal representation for expressions is for the most part quite
979 straightforward.  However, there are a few facts that one must bear in
980 mind.  In particular, the expression ``tree'' is actually a directed
981 acyclic graph.  (For example there may be many references to the integer
982 constant zero throughout the source program; many of these will be
983 represented by the same expression node.)  You should not rely on
984 certain kinds of node being shared, nor should you rely on certain kinds of
985 nodes being unshared.
987 The following macros can be used with all expression nodes:
989 @ftable @code
990 @item TREE_TYPE
991 Returns the type of the expression.  This value may not be precisely the
992 same type that would be given the expression in the original program.
993 @end ftable
995 In what follows, some nodes that one might expect to always have type
996 @code{bool} are documented to have either integral or boolean type.  At
997 some point in the future, the C front end may also make use of this same
998 intermediate representation, and at this point these nodes will
999 certainly have integral type.  The previous sentence is not meant to
1000 imply that the C++ front end does not or will not give these nodes
1001 integral type.
1003 Below, we list the various kinds of expression nodes.  Except where
1004 noted otherwise, the operands to an expression are accessed using the
1005 @code{TREE_OPERAND} macro.  For example, to access the first operand to
1006 a binary plus expression @code{expr}, use:
1008 @smallexample
1009 TREE_OPERAND (expr, 0)
1010 @end smallexample
1011 @noindent
1013 As this example indicates, the operands are zero-indexed.
1016 @menu
1017 * Constants: Constant expressions.
1018 * Storage References::
1019 * Unary and Binary Expressions::
1020 * Vectors::
1021 @end menu
1023 @node Constant expressions
1024 @subsection Constant expressions
1025 @tindex INTEGER_CST
1026 @findex tree_int_cst_lt
1027 @findex tree_int_cst_equal
1028 @tindex tree_fits_uhwi_p
1029 @tindex tree_fits_shwi_p
1030 @tindex tree_to_uhwi
1031 @tindex tree_to_shwi
1032 @tindex TREE_INT_CST_NUNITS
1033 @tindex TREE_INT_CST_ELT
1034 @tindex TREE_INT_CST_LOW
1035 @tindex REAL_CST
1036 @tindex FIXED_CST
1037 @tindex COMPLEX_CST
1038 @tindex VECTOR_CST
1039 @tindex STRING_CST
1040 @tindex POLY_INT_CST
1041 @findex TREE_STRING_LENGTH
1042 @findex TREE_STRING_POINTER
1044 The table below begins with constants, moves on to unary expressions,
1045 then proceeds to binary expressions, and concludes with various other
1046 kinds of expressions:
1048 @table @code
1049 @item INTEGER_CST
1050 These nodes represent integer constants.  Note that the type of these
1051 constants is obtained with @code{TREE_TYPE}; they are not always of type
1052 @code{int}.  In particular, @code{char} constants are represented with
1053 @code{INTEGER_CST} nodes.  The value of the integer constant @code{e} is
1054 represented in an array of HOST_WIDE_INT.   There are enough elements
1055 in the array to represent the value without taking extra elements for
1056 redundant 0s or -1.  The number of elements used to represent @code{e}
1057 is available via @code{TREE_INT_CST_NUNITS}. Element @code{i} can be
1058 extracted by using @code{TREE_INT_CST_ELT (e, i)}.
1059 @code{TREE_INT_CST_LOW} is a shorthand for @code{TREE_INT_CST_ELT (e, 0)}.
1061 The functions @code{tree_fits_shwi_p} and @code{tree_fits_uhwi_p}
1062 can be used to tell if the value is small enough to fit in a
1063 signed HOST_WIDE_INT or an unsigned HOST_WIDE_INT respectively.
1064 The value can then be extracted using @code{tree_to_shwi} and
1065 @code{tree_to_uhwi}.
1067 @item REAL_CST
1069 FIXME: Talk about how to obtain representations of this constant, do
1070 comparisons, and so forth.
1072 @item FIXED_CST
1074 These nodes represent fixed-point constants.  The type of these constants
1075 is obtained with @code{TREE_TYPE}.  @code{TREE_FIXED_CST_PTR} points to
1076 a @code{struct fixed_value};  @code{TREE_FIXED_CST} returns the structure
1077 itself.  @code{struct fixed_value} contains @code{data} with the size of two
1078 @code{HOST_BITS_PER_WIDE_INT} and @code{mode} as the associated fixed-point
1079 machine mode for @code{data}.
1081 @item COMPLEX_CST
1082 These nodes are used to represent complex number constants, that is a
1083 @code{__complex__} whose parts are constant nodes.  The
1084 @code{TREE_REALPART} and @code{TREE_IMAGPART} return the real and the
1085 imaginary parts respectively.
1087 @item VECTOR_CST
1088 These nodes are used to represent vector constants.  Each vector
1089 constant @var{v} is treated as a specific instance of an arbitrary-length
1090 sequence that itself contains @samp{VECTOR_CST_NPATTERNS (@var{v})}
1091 interleaved patterns.  Each pattern has the form:
1093 @smallexample
1094 @{ @var{base0}, @var{base1}, @var{base1} + @var{step}, @var{base1} + @var{step} * 2, @dots{} @}
1095 @end smallexample
1097 The first three elements in each pattern are enough to determine the
1098 values of the other elements.  However, if all @var{step}s are zero,
1099 only the first two elements are needed.  If in addition each @var{base1}
1100 is equal to the corresponding @var{base0}, only the first element in
1101 each pattern is needed.  The number of encoded elements per pattern
1102 is given by @samp{VECTOR_CST_NELTS_PER_PATTERN (@var{v})}.
1104 For example, the constant:
1106 @smallexample
1107 @{ 0, 1, 2, 6, 3, 8, 4, 10, 5, 12, 6, 14, 7, 16, 8, 18 @}
1108 @end smallexample
1110 is interpreted as an interleaving of the sequences:
1112 @smallexample
1113 @{ 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 @}
1114 @{ 1, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 @}
1115 @end smallexample
1117 where the sequences are represented by the following patterns:
1119 @smallexample
1120 @var{base0} == 0, @var{base1} == 2, @var{step} == 1
1121 @var{base0} == 1, @var{base1} == 6, @var{step} == 2
1122 @end smallexample
1124 In this case:
1126 @smallexample
1127 VECTOR_CST_NPATTERNS (@var{v}) == 2
1128 VECTOR_CST_NELTS_PER_PATTERN (@var{v}) == 3
1129 @end smallexample
1131 The vector is therefore encoded using the first 6 elements
1132 (@samp{@{ 0, 1, 2, 6, 3, 8 @}}), with the remaining 10 elements
1133 being implicit extensions of them.
1135 Sometimes this scheme can create two possible encodings of the same
1136 vector.  For example @{ 0, 1 @} could be seen as two patterns with
1137 one element each or one pattern with two elements (@var{base0} and
1138 @var{base1}).  The canonical encoding is always the one with the
1139 fewest patterns or (if both encodings have the same number of
1140 petterns) the one with the fewest encoded elements.
1142 @samp{vector_cst_encoding_nelts (@var{v})} gives the total number of
1143 encoded elements in @var{v}, which is 6 in the example above.
1144 @code{VECTOR_CST_ENCODED_ELTS (@var{v})} gives a pointer to the elements
1145 encoded in @var{v} and @code{VECTOR_CST_ENCODED_ELT (@var{v}, @var{i})}
1146 accesses the value of encoded element @var{i}.
1148 @samp{VECTOR_CST_DUPLICATE_P (@var{v})} is true if @var{v} simply contains
1149 repeated instances of @samp{VECTOR_CST_NPATTERNS (@var{v})} values.  This is
1150 a shorthand for testing @samp{VECTOR_CST_NELTS_PER_PATTERN (@var{v}) == 1}.
1152 @samp{VECTOR_CST_STEPPED_P (@var{v})} is true if at least one
1153 pattern in @var{v} has a nonzero step.  This is a shorthand for
1154 testing @samp{VECTOR_CST_NELTS_PER_PATTERN (@var{v}) == 3}.
1156 The utility function @code{vector_cst_elt} gives the value of an
1157 arbitrary index as a @code{tree}.  @code{vector_cst_int_elt} gives
1158 the same value as a @code{wide_int}.
1160 @item STRING_CST
1161 These nodes represent string-constants.  The @code{TREE_STRING_LENGTH}
1162 returns the length of the string, as an @code{int}.  The
1163 @code{TREE_STRING_POINTER} is a @code{char*} containing the string
1164 itself.  The string may not be @code{NUL}-terminated, and it may contain
1165 embedded @code{NUL} characters.  Therefore, the
1166 @code{TREE_STRING_LENGTH} includes the trailing @code{NUL} if it is
1167 present.
1169 For wide string constants, the @code{TREE_STRING_LENGTH} is the number
1170 of bytes in the string, and the @code{TREE_STRING_POINTER}
1171 points to an array of the bytes of the string, as represented on the
1172 target system (that is, as integers in the target endianness).  Wide and
1173 non-wide string constants are distinguished only by the @code{TREE_TYPE}
1174 of the @code{STRING_CST}.
1176 FIXME: The formats of string constants are not well-defined when the
1177 target system bytes are not the same width as host system bytes.
1179 @item POLY_INT_CST
1180 These nodes represent invariants that depend on some target-specific
1181 runtime parameters.  They consist of @code{NUM_POLY_INT_COEFFS}
1182 coefficients, with the first coefficient being the constant term and
1183 the others being multipliers that are applied to the runtime parameters.
1185 @code{POLY_INT_CST_ELT (@var{x}, @var{i})} references coefficient number
1186 @var{i} of @code{POLY_INT_CST} node @var{x}.  Each coefficient is an
1187 @code{INTEGER_CST}.
1189 @end table
1191 @node Storage References
1192 @subsection References to storage
1193 @tindex ADDR_EXPR
1194 @tindex INDIRECT_REF
1195 @tindex MEM_REF
1196 @tindex ARRAY_REF
1197 @tindex ARRAY_RANGE_REF
1198 @tindex TARGET_MEM_REF
1199 @tindex COMPONENT_REF
1201 @table @code
1202 @item ARRAY_REF
1203 These nodes represent array accesses.  The first operand is the array;
1204 the second is the index.  To calculate the address of the memory
1205 accessed, you must scale the index by the size of the type of the array
1206 elements.  The type of these expressions must be the type of a component of
1207 the array.  The third and fourth operands are used after gimplification
1208 to represent the lower bound and component size but should not be used
1209 directly; call @code{array_ref_low_bound} and @code{array_ref_element_size}
1210 instead.
1212 @item ARRAY_RANGE_REF
1213 These nodes represent access to a range (or ``slice'') of an array.  The
1214 operands are the same as that for @code{ARRAY_REF} and have the same
1215 meanings.  The type of these expressions must be an array whose component
1216 type is the same as that of the first operand.  The range of that array
1217 type determines the amount of data these expressions access.
1219 @item TARGET_MEM_REF
1220 These nodes represent memory accesses whose address directly map to
1221 an addressing mode of the target architecture.  The first argument
1222 is @code{TMR_SYMBOL} and must be a @code{VAR_DECL} of an object with
1223 a fixed address.  The second argument is @code{TMR_BASE} and the
1224 third one is @code{TMR_INDEX}.  The fourth argument is
1225 @code{TMR_STEP} and must be an @code{INTEGER_CST}.  The fifth
1226 argument is @code{TMR_OFFSET} and must be an @code{INTEGER_CST}.
1227 Any of the arguments may be NULL if the appropriate component
1228 does not appear in the address.  Address of the @code{TARGET_MEM_REF}
1229 is determined in the following way.
1231 @smallexample
1232 &TMR_SYMBOL + TMR_BASE + TMR_INDEX * TMR_STEP + TMR_OFFSET
1233 @end smallexample
1235 The sixth argument is the reference to the original memory access, which
1236 is preserved for the purposes of the RTL alias analysis.  The seventh
1237 argument is a tag representing the results of tree level alias analysis.
1239 @item ADDR_EXPR
1240 These nodes are used to represent the address of an object.  (These
1241 expressions will always have pointer or reference type.)  The operand may
1242 be another expression, or it may be a declaration.
1244 As an extension, GCC allows users to take the address of a label.  In
1245 this case, the operand of the @code{ADDR_EXPR} will be a
1246 @code{LABEL_DECL}.  The type of such an expression is @code{void*}.
1248 If the object addressed is not an lvalue, a temporary is created, and
1249 the address of the temporary is used.
1251 @item INDIRECT_REF
1252 These nodes are used to represent the object pointed to by a pointer.
1253 The operand is the pointer being dereferenced; it will always have
1254 pointer or reference type.
1256 @item MEM_REF
1257 These nodes are used to represent the object pointed to by a pointer
1258 offset by a constant.
1259 The first operand is the pointer being dereferenced; it will always have
1260 pointer or reference type.  The second operand is a pointer constant.
1261 Its type is specifying the type to be used for type-based alias analysis.
1263 @item COMPONENT_REF
1264 These nodes represent non-static data member accesses.  The first
1265 operand is the object (rather than a pointer to it); the second operand
1266 is the @code{FIELD_DECL} for the data member.  The third operand represents
1267 the byte offset of the field, but should not be used directly; call
1268 @code{component_ref_field_offset} instead.
1271 @end table
1273 @node Unary and Binary Expressions
1274 @subsection Unary and Binary Expressions
1275 @tindex NEGATE_EXPR
1276 @tindex ABS_EXPR
1277 @tindex BIT_NOT_EXPR
1278 @tindex TRUTH_NOT_EXPR
1279 @tindex PREDECREMENT_EXPR
1280 @tindex PREINCREMENT_EXPR
1281 @tindex POSTDECREMENT_EXPR
1282 @tindex POSTINCREMENT_EXPR
1283 @tindex FIX_TRUNC_EXPR
1284 @tindex FLOAT_EXPR
1285 @tindex COMPLEX_EXPR
1286 @tindex CONJ_EXPR
1287 @tindex REALPART_EXPR
1288 @tindex IMAGPART_EXPR
1289 @tindex NON_LVALUE_EXPR
1290 @tindex NOP_EXPR
1291 @tindex CONVERT_EXPR
1292 @tindex FIXED_CONVERT_EXPR
1293 @tindex THROW_EXPR
1294 @tindex LSHIFT_EXPR
1295 @tindex RSHIFT_EXPR
1296 @tindex BIT_IOR_EXPR
1297 @tindex BIT_XOR_EXPR
1298 @tindex BIT_AND_EXPR
1299 @tindex TRUTH_ANDIF_EXPR
1300 @tindex TRUTH_ORIF_EXPR
1301 @tindex TRUTH_AND_EXPR
1302 @tindex TRUTH_OR_EXPR
1303 @tindex TRUTH_XOR_EXPR
1304 @tindex POINTER_PLUS_EXPR
1305 @tindex POINTER_DIFF_EXPR
1306 @tindex PLUS_EXPR
1307 @tindex MINUS_EXPR
1308 @tindex MULT_EXPR
1309 @tindex MULT_HIGHPART_EXPR
1310 @tindex RDIV_EXPR
1311 @tindex TRUNC_DIV_EXPR
1312 @tindex FLOOR_DIV_EXPR
1313 @tindex CEIL_DIV_EXPR
1314 @tindex ROUND_DIV_EXPR
1315 @tindex TRUNC_MOD_EXPR
1316 @tindex FLOOR_MOD_EXPR
1317 @tindex CEIL_MOD_EXPR
1318 @tindex ROUND_MOD_EXPR
1319 @tindex EXACT_DIV_EXPR
1320 @tindex LT_EXPR
1321 @tindex LE_EXPR
1322 @tindex GT_EXPR
1323 @tindex GE_EXPR
1324 @tindex EQ_EXPR
1325 @tindex NE_EXPR
1326 @tindex ORDERED_EXPR
1327 @tindex UNORDERED_EXPR
1328 @tindex UNLT_EXPR
1329 @tindex UNLE_EXPR
1330 @tindex UNGT_EXPR
1331 @tindex UNGE_EXPR
1332 @tindex UNEQ_EXPR
1333 @tindex LTGT_EXPR
1334 @tindex MODIFY_EXPR
1335 @tindex INIT_EXPR
1336 @tindex COMPOUND_EXPR
1337 @tindex COND_EXPR
1338 @tindex CALL_EXPR
1339 @tindex STMT_EXPR
1340 @tindex BIND_EXPR
1341 @tindex LOOP_EXPR
1342 @tindex EXIT_EXPR
1343 @tindex CLEANUP_POINT_EXPR
1344 @tindex CONSTRUCTOR
1345 @tindex COMPOUND_LITERAL_EXPR
1346 @tindex SAVE_EXPR
1347 @tindex TARGET_EXPR
1348 @tindex VA_ARG_EXPR
1349 @tindex ANNOTATE_EXPR
1351 @table @code
1352 @item NEGATE_EXPR
1353 These nodes represent unary negation of the single operand, for both
1354 integer and floating-point types.  The type of negation can be
1355 determined by looking at the type of the expression.
1357 The behavior of this operation on signed arithmetic overflow is
1358 controlled by the @code{flag_wrapv} and @code{flag_trapv} variables.
1360 @item ABS_EXPR
1361 These nodes represent the absolute value of the single operand, for
1362 both integer and floating-point types.  This is typically used to
1363 implement the @code{abs}, @code{labs} and @code{llabs} builtins for
1364 integer types, and the @code{fabs}, @code{fabsf} and @code{fabsl}
1365 builtins for floating point types.  The type of abs operation can
1366 be determined by looking at the type of the expression.
1368 This node is not used for complex types.  To represent the modulus
1369 or complex abs of a complex value, use the @code{BUILT_IN_CABS},
1370 @code{BUILT_IN_CABSF} or @code{BUILT_IN_CABSL} builtins, as used
1371 to implement the C99 @code{cabs}, @code{cabsf} and @code{cabsl}
1372 built-in functions.
1374 @item BIT_NOT_EXPR
1375 These nodes represent bitwise complement, and will always have integral
1376 type.  The only operand is the value to be complemented.
1378 @item TRUTH_NOT_EXPR
1379 These nodes represent logical negation, and will always have integral
1380 (or boolean) type.  The operand is the value being negated.  The type
1381 of the operand and that of the result are always of @code{BOOLEAN_TYPE}
1382 or @code{INTEGER_TYPE}.
1384 @item PREDECREMENT_EXPR
1385 @itemx PREINCREMENT_EXPR
1386 @itemx POSTDECREMENT_EXPR
1387 @itemx POSTINCREMENT_EXPR
1388 These nodes represent increment and decrement expressions.  The value of
1389 the single operand is computed, and the operand incremented or
1390 decremented.  In the case of @code{PREDECREMENT_EXPR} and
1391 @code{PREINCREMENT_EXPR}, the value of the expression is the value
1392 resulting after the increment or decrement; in the case of
1393 @code{POSTDECREMENT_EXPR} and @code{POSTINCREMENT_EXPR} is the value
1394 before the increment or decrement occurs.  The type of the operand, like
1395 that of the result, will be either integral, boolean, or floating-point.
1397 @item FIX_TRUNC_EXPR
1398 These nodes represent conversion of a floating-point value to an
1399 integer.  The single operand will have a floating-point type, while
1400 the complete expression will have an integral (or boolean) type.  The
1401 operand is rounded towards zero.
1403 @item FLOAT_EXPR
1404 These nodes represent conversion of an integral (or boolean) value to a
1405 floating-point value.  The single operand will have integral type, while
1406 the complete expression will have a floating-point type.
1408 FIXME: How is the operand supposed to be rounded?  Is this dependent on
1409 @option{-mieee}?
1411 @item COMPLEX_EXPR
1412 These nodes are used to represent complex numbers constructed from two
1413 expressions of the same (integer or real) type.  The first operand is the
1414 real part and the second operand is the imaginary part.
1416 @item CONJ_EXPR
1417 These nodes represent the conjugate of their operand.
1419 @item REALPART_EXPR
1420 @itemx IMAGPART_EXPR
1421 These nodes represent respectively the real and the imaginary parts
1422 of complex numbers (their sole argument).
1424 @item NON_LVALUE_EXPR
1425 These nodes indicate that their one and only operand is not an lvalue.
1426 A back end can treat these identically to the single operand.
1428 @item NOP_EXPR
1429 These nodes are used to represent conversions that do not require any
1430 code-generation.  For example, conversion of a @code{char*} to an
1431 @code{int*} does not require any code be generated; such a conversion is
1432 represented by a @code{NOP_EXPR}.  The single operand is the expression
1433 to be converted.  The conversion from a pointer to a reference is also
1434 represented with a @code{NOP_EXPR}.
1436 @item CONVERT_EXPR
1437 These nodes are similar to @code{NOP_EXPR}s, but are used in those
1438 situations where code may need to be generated.  For example, if an
1439 @code{int*} is converted to an @code{int} code may need to be generated
1440 on some platforms.  These nodes are never used for C++-specific
1441 conversions, like conversions between pointers to different classes in
1442 an inheritance hierarchy.  Any adjustments that need to be made in such
1443 cases are always indicated explicitly.  Similarly, a user-defined
1444 conversion is never represented by a @code{CONVERT_EXPR}; instead, the
1445 function calls are made explicit.
1447 @item FIXED_CONVERT_EXPR
1448 These nodes are used to represent conversions that involve fixed-point
1449 values.  For example, from a fixed-point value to another fixed-point value,
1450 from an integer to a fixed-point value, from a fixed-point value to an
1451 integer, from a floating-point value to a fixed-point value, or from
1452 a fixed-point value to a floating-point value.
1454 @item LSHIFT_EXPR
1455 @itemx RSHIFT_EXPR
1456 These nodes represent left and right shifts, respectively.  The first
1457 operand is the value to shift; it will always be of integral type.  The
1458 second operand is an expression for the number of bits by which to
1459 shift.  Right shift should be treated as arithmetic, i.e., the
1460 high-order bits should be zero-filled when the expression has unsigned
1461 type and filled with the sign bit when the expression has signed type.
1462 Note that the result is undefined if the second operand is larger
1463 than or equal to the first operand's type size. Unlike most nodes, these
1464 can have a vector as first operand and a scalar as second operand.
1467 @item BIT_IOR_EXPR
1468 @itemx BIT_XOR_EXPR
1469 @itemx BIT_AND_EXPR
1470 These nodes represent bitwise inclusive or, bitwise exclusive or, and
1471 bitwise and, respectively.  Both operands will always have integral
1472 type.
1474 @item TRUTH_ANDIF_EXPR
1475 @itemx TRUTH_ORIF_EXPR
1476 These nodes represent logical ``and'' and logical ``or'', respectively.
1477 These operators are not strict; i.e., the second operand is evaluated
1478 only if the value of the expression is not determined by evaluation of
1479 the first operand.  The type of the operands and that of the result are
1480 always of @code{BOOLEAN_TYPE} or @code{INTEGER_TYPE}.
1482 @item TRUTH_AND_EXPR
1483 @itemx TRUTH_OR_EXPR
1484 @itemx TRUTH_XOR_EXPR
1485 These nodes represent logical and, logical or, and logical exclusive or.
1486 They are strict; both arguments are always evaluated.  There are no
1487 corresponding operators in C or C++, but the front end will sometimes
1488 generate these expressions anyhow, if it can tell that strictness does
1489 not matter.  The type of the operands and that of the result are
1490 always of @code{BOOLEAN_TYPE} or @code{INTEGER_TYPE}.
1492 @item POINTER_PLUS_EXPR
1493 This node represents pointer arithmetic.  The first operand is always
1494 a pointer/reference type.  The second operand is always an unsigned
1495 integer type compatible with sizetype.  This and POINTER_DIFF_EXPR are
1496 the only binary arithmetic operators that can operate on pointer types.
1498 @item POINTER_DIFF_EXPR
1499 This node represents pointer subtraction.  The two operands always
1500 have pointer/reference type.  It returns a signed integer of the same
1501 precision as the pointers.  The behavior is undefined if the difference
1502 of the two pointers, seen as infinite precision non-negative integers,
1503 does not fit in the result type.  The result does not depend on the
1504 pointer type, it is not divided by the size of the pointed-to type.
1506 @item PLUS_EXPR
1507 @itemx MINUS_EXPR
1508 @itemx MULT_EXPR
1509 These nodes represent various binary arithmetic operations.
1510 Respectively, these operations are addition, subtraction (of the second
1511 operand from the first) and multiplication.  Their operands may have
1512 either integral or floating type, but there will never be case in which
1513 one operand is of floating type and the other is of integral type.
1515 The behavior of these operations on signed arithmetic overflow is
1516 controlled by the @code{flag_wrapv} and @code{flag_trapv} variables.
1518 @item MULT_HIGHPART_EXPR
1519 This node represents the ``high-part'' of a widening multiplication.
1520 For an integral type with @var{b} bits of precision, the result is
1521 the most significant @var{b} bits of the full @math{2@var{b}} product.
1523 @item RDIV_EXPR
1524 This node represents a floating point division operation.
1526 @item TRUNC_DIV_EXPR
1527 @itemx FLOOR_DIV_EXPR
1528 @itemx CEIL_DIV_EXPR
1529 @itemx ROUND_DIV_EXPR
1530 These nodes represent integer division operations that return an integer
1531 result.  @code{TRUNC_DIV_EXPR} rounds towards zero, @code{FLOOR_DIV_EXPR}
1532 rounds towards negative infinity, @code{CEIL_DIV_EXPR} rounds towards
1533 positive infinity and @code{ROUND_DIV_EXPR} rounds to the closest integer.
1534 Integer division in C and C++ is truncating, i.e.@: @code{TRUNC_DIV_EXPR}.
1536 The behavior of these operations on signed arithmetic overflow, when
1537 dividing the minimum signed integer by minus one, is controlled by the
1538 @code{flag_wrapv} and @code{flag_trapv} variables.
1540 @item TRUNC_MOD_EXPR
1541 @itemx FLOOR_MOD_EXPR
1542 @itemx CEIL_MOD_EXPR
1543 @itemx ROUND_MOD_EXPR
1544 These nodes represent the integer remainder or modulus operation.
1545 The integer modulus of two operands @code{a} and @code{b} is
1546 defined as @code{a - (a/b)*b} where the division calculated using
1547 the corresponding division operator.  Hence for @code{TRUNC_MOD_EXPR}
1548 this definition assumes division using truncation towards zero, i.e.@:
1549 @code{TRUNC_DIV_EXPR}.  Integer remainder in C and C++ uses truncating
1550 division, i.e.@: @code{TRUNC_MOD_EXPR}.
1552 @item EXACT_DIV_EXPR
1553 The @code{EXACT_DIV_EXPR} code is used to represent integer divisions where
1554 the numerator is known to be an exact multiple of the denominator.  This
1555 allows the backend to choose between the faster of @code{TRUNC_DIV_EXPR},
1556 @code{CEIL_DIV_EXPR} and @code{FLOOR_DIV_EXPR} for the current target.
1558 @item LT_EXPR
1559 @itemx LE_EXPR
1560 @itemx GT_EXPR
1561 @itemx GE_EXPR
1562 @itemx EQ_EXPR
1563 @itemx NE_EXPR
1564 These nodes represent the less than, less than or equal to, greater
1565 than, greater than or equal to, equal, and not equal comparison
1566 operators.  The first and second operands will either be both of integral
1567 type, both of floating type or both of vector type.  The result type of
1568 these expressions will always be of integral, boolean or signed integral
1569 vector type.  These operations return the result type's zero value for
1570 false, the result type's one value for true, and a vector whose elements
1571 are zero (false) or minus one (true) for vectors.
1573 For floating point comparisons, if we honor IEEE NaNs and either operand
1574 is NaN, then @code{NE_EXPR} always returns true and the remaining operators
1575 always return false.  On some targets, comparisons against an IEEE NaN,
1576 other than equality and inequality, may generate a floating point exception.
1578 @item ORDERED_EXPR
1579 @itemx UNORDERED_EXPR
1580 These nodes represent non-trapping ordered and unordered comparison
1581 operators.  These operations take two floating point operands and
1582 determine whether they are ordered or unordered relative to each other.
1583 If either operand is an IEEE NaN, their comparison is defined to be
1584 unordered, otherwise the comparison is defined to be ordered.  The
1585 result type of these expressions will always be of integral or boolean
1586 type.  These operations return the result type's zero value for false,
1587 and the result type's one value for true.
1589 @item UNLT_EXPR
1590 @itemx UNLE_EXPR
1591 @itemx UNGT_EXPR
1592 @itemx UNGE_EXPR
1593 @itemx UNEQ_EXPR
1594 @itemx LTGT_EXPR
1595 These nodes represent the unordered comparison operators.
1596 These operations take two floating point operands and determine whether
1597 the operands are unordered or are less than, less than or equal to,
1598 greater than, greater than or equal to, or equal respectively.  For
1599 example, @code{UNLT_EXPR} returns true if either operand is an IEEE
1600 NaN or the first operand is less than the second.  With the possible
1601 exception of @code{LTGT_EXPR}, all of these operations are guaranteed
1602 not to generate a floating point exception.  The result
1603 type of these expressions will always be of integral or boolean type.
1604 These operations return the result type's zero value for false,
1605 and the result type's one value for true.
1607 @item MODIFY_EXPR
1608 These nodes represent assignment.  The left-hand side is the first
1609 operand; the right-hand side is the second operand.  The left-hand side
1610 will be a @code{VAR_DECL}, @code{INDIRECT_REF}, @code{COMPONENT_REF}, or
1611 other lvalue.
1613 These nodes are used to represent not only assignment with @samp{=} but
1614 also compound assignments (like @samp{+=}), by reduction to @samp{=}
1615 assignment.  In other words, the representation for @samp{i += 3} looks
1616 just like that for @samp{i = i + 3}.
1618 @item INIT_EXPR
1619 These nodes are just like @code{MODIFY_EXPR}, but are used only when a
1620 variable is initialized, rather than assigned to subsequently.  This
1621 means that we can assume that the target of the initialization is not
1622 used in computing its own value; any reference to the lhs in computing
1623 the rhs is undefined.
1625 @item COMPOUND_EXPR
1626 These nodes represent comma-expressions.  The first operand is an
1627 expression whose value is computed and thrown away prior to the
1628 evaluation of the second operand.  The value of the entire expression is
1629 the value of the second operand.
1631 @item COND_EXPR
1632 These nodes represent @code{?:} expressions.  The first operand
1633 is of boolean or integral type.  If it evaluates to a nonzero value,
1634 the second operand should be evaluated, and returned as the value of the
1635 expression.  Otherwise, the third operand is evaluated, and returned as
1636 the value of the expression.
1638 The second operand must have the same type as the entire expression,
1639 unless it unconditionally throws an exception or calls a noreturn
1640 function, in which case it should have void type.  The same constraints
1641 apply to the third operand.  This allows array bounds checks to be
1642 represented conveniently as @code{(i >= 0 && i < 10) ? i : abort()}.
1644 As a GNU extension, the C language front-ends allow the second
1645 operand of the @code{?:} operator may be omitted in the source.
1646 For example, @code{x ? : 3} is equivalent to @code{x ? x : 3},
1647 assuming that @code{x} is an expression without side effects.
1648 In the tree representation, however, the second operand is always
1649 present, possibly protected by @code{SAVE_EXPR} if the first
1650 argument does cause side effects.
1652 @item CALL_EXPR
1653 These nodes are used to represent calls to functions, including
1654 non-static member functions.  @code{CALL_EXPR}s are implemented as
1655 expression nodes with a variable number of operands.  Rather than using
1656 @code{TREE_OPERAND} to extract them, it is preferable to use the
1657 specialized accessor macros and functions that operate specifically on
1658 @code{CALL_EXPR} nodes.
1660 @code{CALL_EXPR_FN} returns a pointer to the
1661 function to call; it is always an expression whose type is a
1662 @code{POINTER_TYPE}.
1664 The number of arguments to the call is returned by @code{call_expr_nargs},
1665 while the arguments themselves can be accessed with the @code{CALL_EXPR_ARG}
1666 macro.  The arguments are zero-indexed and numbered left-to-right.
1667 You can iterate over the arguments using @code{FOR_EACH_CALL_EXPR_ARG}, as in:
1669 @smallexample
1670 tree call, arg;
1671 call_expr_arg_iterator iter;
1672 FOR_EACH_CALL_EXPR_ARG (arg, iter, call)
1673   /* arg is bound to successive arguments of call.  */
1674   @dots{};
1675 @end smallexample
1677 For non-static
1678 member functions, there will be an operand corresponding to the
1679 @code{this} pointer.  There will always be expressions corresponding to
1680 all of the arguments, even if the function is declared with default
1681 arguments and some arguments are not explicitly provided at the call
1682 sites.
1684 @code{CALL_EXPR}s also have a @code{CALL_EXPR_STATIC_CHAIN} operand that
1685 is used to implement nested functions.  This operand is otherwise null.
1687 @item CLEANUP_POINT_EXPR
1688 These nodes represent full-expressions.  The single operand is an
1689 expression to evaluate.  Any destructor calls engendered by the creation
1690 of temporaries during the evaluation of that expression should be
1691 performed immediately after the expression is evaluated.
1693 @item CONSTRUCTOR
1694 These nodes represent the brace-enclosed initializers for a structure or an
1695 array.  They contain a sequence of component values made out of a vector of
1696 constructor_elt, which is a (@code{INDEX}, @code{VALUE}) pair.
1698 If the @code{TREE_TYPE} of the @code{CONSTRUCTOR} is a @code{RECORD_TYPE},
1699 @code{UNION_TYPE} or @code{QUAL_UNION_TYPE} then the @code{INDEX} of each
1700 node in the sequence will be a @code{FIELD_DECL} and the @code{VALUE} will
1701 be the expression used to initialize that field.
1703 If the @code{TREE_TYPE} of the @code{CONSTRUCTOR} is an @code{ARRAY_TYPE},
1704 then the @code{INDEX} of each node in the sequence will be an
1705 @code{INTEGER_CST} or a @code{RANGE_EXPR} of two @code{INTEGER_CST}s.
1706 A single @code{INTEGER_CST} indicates which element of the array is being
1707 assigned to.  A @code{RANGE_EXPR} indicates an inclusive range of elements
1708 to initialize.  In both cases the @code{VALUE} is the corresponding
1709 initializer.  It is re-evaluated for each element of a
1710 @code{RANGE_EXPR}.  If the @code{INDEX} is @code{NULL_TREE}, then
1711 the initializer is for the next available array element.
1713 In the front end, you should not depend on the fields appearing in any
1714 particular order.  However, in the middle end, fields must appear in
1715 declaration order.  You should not assume that all fields will be
1716 represented.  Unrepresented fields will be cleared (zeroed), unless the
1717 CONSTRUCTOR_NO_CLEARING flag is set, in which case their value becomes
1718 undefined.
1720 @item COMPOUND_LITERAL_EXPR
1721 @findex COMPOUND_LITERAL_EXPR_DECL_EXPR
1722 @findex COMPOUND_LITERAL_EXPR_DECL
1723 These nodes represent ISO C99 compound literals.  The
1724 @code{COMPOUND_LITERAL_EXPR_DECL_EXPR} is a @code{DECL_EXPR}
1725 containing an anonymous @code{VAR_DECL} for
1726 the unnamed object represented by the compound literal; the
1727 @code{DECL_INITIAL} of that @code{VAR_DECL} is a @code{CONSTRUCTOR}
1728 representing the brace-enclosed list of initializers in the compound
1729 literal.  That anonymous @code{VAR_DECL} can also be accessed directly
1730 by the @code{COMPOUND_LITERAL_EXPR_DECL} macro.
1732 @item SAVE_EXPR
1734 A @code{SAVE_EXPR} represents an expression (possibly involving
1735 side effects) that is used more than once.  The side effects should
1736 occur only the first time the expression is evaluated.  Subsequent uses
1737 should just reuse the computed value.  The first operand to the
1738 @code{SAVE_EXPR} is the expression to evaluate.  The side effects should
1739 be executed where the @code{SAVE_EXPR} is first encountered in a
1740 depth-first preorder traversal of the expression tree.
1742 @item TARGET_EXPR
1743 A @code{TARGET_EXPR} represents a temporary object.  The first operand
1744 is a @code{VAR_DECL} for the temporary variable.  The second operand is
1745 the initializer for the temporary.  The initializer is evaluated and,
1746 if non-void, copied (bitwise) into the temporary.  If the initializer
1747 is void, that means that it will perform the initialization itself.
1749 Often, a @code{TARGET_EXPR} occurs on the right-hand side of an
1750 assignment, or as the second operand to a comma-expression which is
1751 itself the right-hand side of an assignment, etc.  In this case, we say
1752 that the @code{TARGET_EXPR} is ``normal''; otherwise, we say it is
1753 ``orphaned''.  For a normal @code{TARGET_EXPR} the temporary variable
1754 should be treated as an alias for the left-hand side of the assignment,
1755 rather than as a new temporary variable.
1757 The third operand to the @code{TARGET_EXPR}, if present, is a
1758 cleanup-expression (i.e., destructor call) for the temporary.  If this
1759 expression is orphaned, then this expression must be executed when the
1760 statement containing this expression is complete.  These cleanups must
1761 always be executed in the order opposite to that in which they were
1762 encountered.  Note that if a temporary is created on one branch of a
1763 conditional operator (i.e., in the second or third operand to a
1764 @code{COND_EXPR}), the cleanup must be run only if that branch is
1765 actually executed.
1767 @item VA_ARG_EXPR
1768 This node is used to implement support for the C/C++ variable argument-list
1769 mechanism.  It represents expressions like @code{va_arg (ap, type)}.
1770 Its @code{TREE_TYPE} yields the tree representation for @code{type} and
1771 its sole argument yields the representation for @code{ap}.
1773 @item ANNOTATE_EXPR
1774 This node is used to attach markers to an expression. The first operand
1775 is the annotated expression, the second is an @code{INTEGER_CST} with
1776 a value from @code{enum annot_expr_kind}, the third is an @code{INTEGER_CST}.
1777 @end table
1780 @node Vectors
1781 @subsection Vectors
1782 @tindex VEC_DUPLICATE_EXPR
1783 @tindex VEC_SERIES_EXPR
1784 @tindex VEC_LSHIFT_EXPR
1785 @tindex VEC_RSHIFT_EXPR
1786 @tindex VEC_WIDEN_MULT_HI_EXPR
1787 @tindex VEC_WIDEN_MULT_LO_EXPR
1788 @tindex VEC_UNPACK_HI_EXPR
1789 @tindex VEC_UNPACK_LO_EXPR
1790 @tindex VEC_UNPACK_FLOAT_HI_EXPR
1791 @tindex VEC_UNPACK_FLOAT_LO_EXPR
1792 @tindex VEC_UNPACK_FIX_TRUNC_HI_EXPR
1793 @tindex VEC_UNPACK_FIX_TRUNC_LO_EXPR
1794 @tindex VEC_PACK_TRUNC_EXPR
1795 @tindex VEC_PACK_SAT_EXPR
1796 @tindex VEC_PACK_FIX_TRUNC_EXPR
1797 @tindex VEC_PACK_FLOAT_EXPR
1798 @tindex VEC_COND_EXPR
1799 @tindex SAD_EXPR
1801 @table @code
1802 @item VEC_DUPLICATE_EXPR
1803 This node has a single operand and represents a vector in which every
1804 element is equal to that operand.
1806 @item VEC_SERIES_EXPR
1807 This node represents a vector formed from a scalar base and step,
1808 given as the first and second operands respectively.  Element @var{i}
1809 of the result is equal to @samp{@var{base} + @var{i}*@var{step}}.
1811 This node is restricted to integral types, in order to avoid
1812 specifying the rounding behavior for floating-point types.
1814 @item VEC_LSHIFT_EXPR
1815 @itemx VEC_RSHIFT_EXPR
1816 These nodes represent whole vector left and right shifts, respectively.
1817 The first operand is the vector to shift; it will always be of vector type.
1818 The second operand is an expression for the number of bits by which to
1819 shift.  Note that the result is undefined if the second operand is larger
1820 than or equal to the first operand's type size.
1822 @item VEC_WIDEN_MULT_HI_EXPR
1823 @itemx VEC_WIDEN_MULT_LO_EXPR
1824 These nodes represent widening vector multiplication of the high and low
1825 parts of the two input vectors, respectively.  Their operands are vectors
1826 that contain the same number of elements (@code{N}) of the same integral type.
1827 The result is a vector that contains half as many elements, of an integral type
1828 whose size is twice as wide.  In the case of @code{VEC_WIDEN_MULT_HI_EXPR} the
1829 high @code{N/2} elements of the two vector are multiplied to produce the
1830 vector of @code{N/2} products. In the case of @code{VEC_WIDEN_MULT_LO_EXPR} the
1831 low @code{N/2} elements of the two vector are multiplied to produce the
1832 vector of @code{N/2} products.
1834 @item VEC_UNPACK_HI_EXPR
1835 @itemx VEC_UNPACK_LO_EXPR
1836 These nodes represent unpacking of the high and low parts of the input vector,
1837 respectively.  The single operand is a vector that contains @code{N} elements
1838 of the same integral or floating point type.  The result is a vector
1839 that contains half as many elements, of an integral or floating point type
1840 whose size is twice as wide.  In the case of @code{VEC_UNPACK_HI_EXPR} the
1841 high @code{N/2} elements of the vector are extracted and widened (promoted).
1842 In the case of @code{VEC_UNPACK_LO_EXPR} the low @code{N/2} elements of the
1843 vector are extracted and widened (promoted).
1845 @item VEC_UNPACK_FLOAT_HI_EXPR
1846 @itemx VEC_UNPACK_FLOAT_LO_EXPR
1847 These nodes represent unpacking of the high and low parts of the input vector,
1848 where the values are converted from fixed point to floating point.  The
1849 single operand is a vector that contains @code{N} elements of the same
1850 integral type.  The result is a vector that contains half as many elements
1851 of a floating point type whose size is twice as wide.  In the case of
1852 @code{VEC_UNPACK_FLOAT_HI_EXPR} the high @code{N/2} elements of the vector are
1853 extracted, converted and widened.  In the case of @code{VEC_UNPACK_FLOAT_LO_EXPR}
1854 the low @code{N/2} elements of the vector are extracted, converted and widened.
1856 @item VEC_UNPACK_FIX_TRUNC_HI_EXPR
1857 @itemx VEC_UNPACK_FIX_TRUNC_LO_EXPR
1858 These nodes represent unpacking of the high and low parts of the input vector,
1859 where the values are truncated from floating point to fixed point.  The
1860 single operand is a vector that contains @code{N} elements of the same
1861 floating point type.  The result is a vector that contains half as many
1862 elements of an integral type whose size is twice as wide.  In the case of
1863 @code{VEC_UNPACK_FIX_TRUNC_HI_EXPR} the high @code{N/2} elements of the
1864 vector are extracted and converted with truncation.  In the case of
1865 @code{VEC_UNPACK_FIX_TRUNC_LO_EXPR} the low @code{N/2} elements of the
1866 vector are extracted and converted with truncation.
1868 @item VEC_PACK_TRUNC_EXPR
1869 This node represents packing of truncated elements of the two input vectors
1870 into the output vector.  Input operands are vectors that contain the same
1871 number of elements of the same integral or floating point type.  The result
1872 is a vector that contains twice as many elements of an integral or floating
1873 point type whose size is half as wide. The elements of the two vectors are
1874 demoted and merged (concatenated) to form the output vector.
1876 @item VEC_PACK_SAT_EXPR
1877 This node represents packing of elements of the two input vectors into the
1878 output vector using saturation.  Input operands are vectors that contain
1879 the same number of elements of the same integral type.  The result is a
1880 vector that contains twice as many elements of an integral type whose size
1881 is half as wide.  The elements of the two vectors are demoted and merged
1882 (concatenated) to form the output vector.
1884 @item VEC_PACK_FIX_TRUNC_EXPR
1885 This node represents packing of elements of the two input vectors into the
1886 output vector, where the values are converted from floating point
1887 to fixed point.  Input operands are vectors that contain the same number
1888 of elements of a floating point type.  The result is a vector that contains
1889 twice as many elements of an integral type whose size is half as wide.  The
1890 elements of the two vectors are merged (concatenated) to form the output
1891 vector.
1893 @item VEC_PACK_FLOAT_EXPR
1894 This node represents packing of elements of the two input vectors into the
1895 output vector, where the values are converted from fixed point to floating
1896 point.  Input operands are vectors that contain the same number of elements
1897 of an integral type.  The result is a vector that contains twice as many
1898 elements of floating point type whose size is half as wide.  The elements of
1899 the two vectors are merged (concatenated) to form the output vector.
1901 @item VEC_COND_EXPR
1902 These nodes represent @code{?:} expressions.  The three operands must be
1903 vectors of the same size and number of elements.  The second and third
1904 operands must have the same type as the entire expression.  The first
1905 operand is of signed integral vector type.  If an element of the first
1906 operand evaluates to a zero value, the corresponding element of the
1907 result is taken from the third operand. If it evaluates to a minus one
1908 value, it is taken from the second operand. It should never evaluate to
1909 any other value currently, but optimizations should not rely on that
1910 property. In contrast with a @code{COND_EXPR}, all operands are always
1911 evaluated.
1913 @item SAD_EXPR
1914 This node represents the Sum of Absolute Differences operation.  The three
1915 operands must be vectors of integral types.  The first and second operand
1916 must have the same type.  The size of the vector element of the third
1917 operand must be at lease twice of the size of the vector element of the
1918 first and second one.  The SAD is calculated between the first and second
1919 operands, added to the third operand, and returned.
1921 @end table
1924 @c ---------------------------------------------------------------------
1925 @c Statements
1926 @c ---------------------------------------------------------------------
1928 @node Statements
1929 @section Statements
1930 @cindex Statements
1932 Most statements in GIMPLE are assignment statements, represented by
1933 @code{GIMPLE_ASSIGN}.  No other C expressions can appear at statement level;
1934 a reference to a volatile object is converted into a
1935 @code{GIMPLE_ASSIGN}.
1937 There are also several varieties of complex statements.
1939 @menu
1940 * Basic Statements::
1941 * Blocks::
1942 * Statement Sequences::
1943 * Empty Statements::
1944 * Jumps::
1945 * Cleanups::
1946 * OpenMP::
1947 * OpenACC::
1948 @end menu
1950 @node Basic Statements
1951 @subsection Basic Statements
1952 @cindex Basic Statements
1954 @table @code
1955 @item ASM_EXPR
1957 Used to represent an inline assembly statement.  For an inline assembly
1958 statement like:
1959 @smallexample
1960 asm ("mov x, y");
1961 @end smallexample
1962 The @code{ASM_STRING} macro will return a @code{STRING_CST} node for
1963 @code{"mov x, y"}.  If the original statement made use of the
1964 extended-assembly syntax, then @code{ASM_OUTPUTS},
1965 @code{ASM_INPUTS}, and @code{ASM_CLOBBERS} will be the outputs, inputs,
1966 and clobbers for the statement, represented as @code{STRING_CST} nodes.
1967 The extended-assembly syntax looks like:
1968 @smallexample
1969 asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
1970 @end smallexample
1971 The first string is the @code{ASM_STRING}, containing the instruction
1972 template.  The next two strings are the output and inputs, respectively;
1973 this statement has no clobbers.  As this example indicates, ``plain''
1974 assembly statements are merely a special case of extended assembly
1975 statements; they have no cv-qualifiers, outputs, inputs, or clobbers.
1976 All of the strings will be @code{NUL}-terminated, and will contain no
1977 embedded @code{NUL}-characters.
1979 If the assembly statement is declared @code{volatile}, or if the
1980 statement was not an extended assembly statement, and is therefore
1981 implicitly volatile, then the predicate @code{ASM_VOLATILE_P} will hold
1982 of the @code{ASM_EXPR}.
1984 @item DECL_EXPR
1986 Used to represent a local declaration.  The @code{DECL_EXPR_DECL} macro
1987 can be used to obtain the entity declared.  This declaration may be a
1988 @code{LABEL_DECL}, indicating that the label declared is a local label.
1989 (As an extension, GCC allows the declaration of labels with scope.)  In
1990 C, this declaration may be a @code{FUNCTION_DECL}, indicating the
1991 use of the GCC nested function extension.  For more information,
1992 @pxref{Functions}.
1994 @item LABEL_EXPR
1996 Used to represent a label.  The @code{LABEL_DECL} declared by this
1997 statement can be obtained with the @code{LABEL_EXPR_LABEL} macro.  The
1998 @code{IDENTIFIER_NODE} giving the name of the label can be obtained from
1999 the @code{LABEL_DECL} with @code{DECL_NAME}.
2001 @item GOTO_EXPR
2003 Used to represent a @code{goto} statement.  The @code{GOTO_DESTINATION} will
2004 usually be a @code{LABEL_DECL}.  However, if the ``computed goto'' extension
2005 has been used, the @code{GOTO_DESTINATION} will be an arbitrary expression
2006 indicating the destination.  This expression will always have pointer type.
2008 @item RETURN_EXPR
2010 Used to represent a @code{return} statement.  Operand 0 represents the
2011 value to return.  It should either be the @code{RESULT_DECL} for the
2012 containing function, or a @code{MODIFY_EXPR} or @code{INIT_EXPR}
2013 setting the function's @code{RESULT_DECL}.  It will be
2014 @code{NULL_TREE} if the statement was just
2015 @smallexample
2016 return;
2017 @end smallexample
2019 @item LOOP_EXPR
2020 These nodes represent ``infinite'' loops.  The @code{LOOP_EXPR_BODY}
2021 represents the body of the loop.  It should be executed forever, unless
2022 an @code{EXIT_EXPR} is encountered.
2024 @item EXIT_EXPR
2025 These nodes represent conditional exits from the nearest enclosing
2026 @code{LOOP_EXPR}.  The single operand is the condition; if it is
2027 nonzero, then the loop should be exited.  An @code{EXIT_EXPR} will only
2028 appear within a @code{LOOP_EXPR}.
2030 @item SWITCH_STMT
2032 Used to represent a @code{switch} statement.  The @code{SWITCH_STMT_COND}
2033 is the expression on which the switch is occurring.  See the documentation
2034 for an @code{IF_STMT} for more information on the representation used
2035 for the condition.  The @code{SWITCH_STMT_BODY} is the body of the switch
2036 statement.   The @code{SWITCH_STMT_TYPE} is the original type of switch
2037 expression as given in the source, before any compiler conversions.
2039 @item CASE_LABEL_EXPR
2041 Use to represent a @code{case} label, range of @code{case} labels, or a
2042 @code{default} label.  If @code{CASE_LOW} is @code{NULL_TREE}, then this is a
2043 @code{default} label.  Otherwise, if @code{CASE_HIGH} is @code{NULL_TREE}, then
2044 this is an ordinary @code{case} label.  In this case, @code{CASE_LOW} is
2045 an expression giving the value of the label.  Both @code{CASE_LOW} and
2046 @code{CASE_HIGH} are @code{INTEGER_CST} nodes.  These values will have
2047 the same type as the condition expression in the switch statement.
2049 Otherwise, if both @code{CASE_LOW} and @code{CASE_HIGH} are defined, the
2050 statement is a range of case labels.  Such statements originate with the
2051 extension that allows users to write things of the form:
2052 @smallexample
2053 case 2 ... 5:
2054 @end smallexample
2055 The first value will be @code{CASE_LOW}, while the second will be
2056 @code{CASE_HIGH}.
2058 @item DEBUG_BEGIN_STMT
2060 Marks the beginning of a source statement, for purposes of debug
2061 information generation.
2063 @end table
2066 @node Blocks
2067 @subsection Blocks
2068 @cindex Blocks
2070 Block scopes and the variables they declare in GENERIC are
2071 expressed using the @code{BIND_EXPR} code, which in previous
2072 versions of GCC was primarily used for the C statement-expression
2073 extension.
2075 Variables in a block are collected into @code{BIND_EXPR_VARS} in
2076 declaration order through their @code{TREE_CHAIN} field.  Any runtime
2077 initialization is moved out of @code{DECL_INITIAL} and into a
2078 statement in the controlled block.  When gimplifying from C or C++,
2079 this initialization replaces the @code{DECL_STMT}.  These variables
2080 will never require cleanups.  The scope of these variables is just the
2081 body
2083 Variable-length arrays (VLAs) complicate this process, as their size
2084 often refers to variables initialized earlier in the block and their
2085 initialization involves an explicit stack allocation.  To handle this,
2086 we add an indirection and replace them with a pointer to stack space
2087 allocated by means of @code{alloca}.  In most cases, we also arrange
2088 for this space to be reclaimed when the enclosing @code{BIND_EXPR} is
2089 exited, the exception to this being when there is an explicit call to
2090 @code{alloca} in the source code, in which case the stack is left
2091 depressed on exit of the @code{BIND_EXPR}.
2093 A C++ program will usually contain more @code{BIND_EXPR}s than
2094 there are syntactic blocks in the source code, since several C++
2095 constructs have implicit scopes associated with them.  On the
2096 other hand, although the C++ front end uses pseudo-scopes to
2097 handle cleanups for objects with destructors, these don't
2098 translate into the GIMPLE form; multiple declarations at the same
2099 level use the same @code{BIND_EXPR}.
2101 @node Statement Sequences
2102 @subsection Statement Sequences
2103 @cindex Statement Sequences
2105 Multiple statements at the same nesting level are collected into
2106 a @code{STATEMENT_LIST}.  Statement lists are modified and
2107 traversed using the interface in @samp{tree-iterator.h}.
2109 @node Empty Statements
2110 @subsection Empty Statements
2111 @cindex Empty Statements
2113 Whenever possible, statements with no effect are discarded.  But
2114 if they are nested within another construct which cannot be
2115 discarded for some reason, they are instead replaced with an
2116 empty statement, generated by @code{build_empty_stmt}.
2117 Initially, all empty statements were shared, after the pattern of
2118 the Java front end, but this caused a lot of trouble in practice.
2120 An empty statement is represented as @code{(void)0}.
2122 @node Jumps
2123 @subsection Jumps
2124 @cindex Jumps
2126 Other jumps are expressed by either @code{GOTO_EXPR} or
2127 @code{RETURN_EXPR}.
2129 The operand of a @code{GOTO_EXPR} must be either a label or a
2130 variable containing the address to jump to.
2132 The operand of a @code{RETURN_EXPR} is either @code{NULL_TREE},
2133 @code{RESULT_DECL}, or a @code{MODIFY_EXPR} which sets the return
2134 value.  It would be nice to move the @code{MODIFY_EXPR} into a
2135 separate statement, but the special return semantics in
2136 @code{expand_return} make that difficult.  It may still happen in
2137 the future, perhaps by moving most of that logic into
2138 @code{expand_assignment}.
2140 @node Cleanups
2141 @subsection Cleanups
2142 @cindex Cleanups
2144 Destructors for local C++ objects and similar dynamic cleanups are
2145 represented in GIMPLE by a @code{TRY_FINALLY_EXPR}.
2146 @code{TRY_FINALLY_EXPR} has two operands, both of which are a sequence
2147 of statements to execute.  The first sequence is executed.  When it
2148 completes the second sequence is executed.
2150 The first sequence may complete in the following ways:
2152 @enumerate
2154 @item Execute the last statement in the sequence and fall off the
2155 end.
2157 @item Execute a goto statement (@code{GOTO_EXPR}) to an ordinary
2158 label outside the sequence.
2160 @item Execute a return statement (@code{RETURN_EXPR}).
2162 @item Throw an exception.  This is currently not explicitly represented in
2163 GIMPLE.
2165 @end enumerate
2167 The second sequence is not executed if the first sequence completes by
2168 calling @code{setjmp} or @code{exit} or any other function that does
2169 not return.  The second sequence is also not executed if the first
2170 sequence completes via a non-local goto or a computed goto (in general
2171 the compiler does not know whether such a goto statement exits the
2172 first sequence or not, so we assume that it doesn't).
2174 After the second sequence is executed, if it completes normally by
2175 falling off the end, execution continues wherever the first sequence
2176 would have continued, by falling off the end, or doing a goto, etc.
2178 @code{TRY_FINALLY_EXPR} complicates the flow graph, since the cleanup
2179 needs to appear on every edge out of the controlled block; this
2180 reduces the freedom to move code across these edges.  Therefore, the
2181 EH lowering pass which runs before most of the optimization passes
2182 eliminates these expressions by explicitly adding the cleanup to each
2183 edge.  Rethrowing the exception is represented using @code{RESX_EXPR}.
2185 @node OpenMP
2186 @subsection OpenMP
2187 @tindex OMP_PARALLEL
2188 @tindex OMP_FOR
2189 @tindex OMP_SECTIONS
2190 @tindex OMP_SINGLE
2191 @tindex OMP_SECTION
2192 @tindex OMP_MASTER
2193 @tindex OMP_ORDERED
2194 @tindex OMP_CRITICAL
2195 @tindex OMP_RETURN
2196 @tindex OMP_CONTINUE
2197 @tindex OMP_ATOMIC
2198 @tindex OMP_CLAUSE
2200 All the statements starting with @code{OMP_} represent directives and
2201 clauses used by the OpenMP API @w{@uref{http://www.openmp.org/}}.
2203 @table @code
2204 @item OMP_PARALLEL
2206 Represents @code{#pragma omp parallel [clause1 @dots{} clauseN]}. It
2207 has four operands:
2209 Operand @code{OMP_PARALLEL_BODY} is valid while in GENERIC and
2210 High GIMPLE forms.  It contains the body of code to be executed
2211 by all the threads.  During GIMPLE lowering, this operand becomes
2212 @code{NULL} and the body is emitted linearly after
2213 @code{OMP_PARALLEL}.
2215 Operand @code{OMP_PARALLEL_CLAUSES} is the list of clauses
2216 associated with the directive.
2218 Operand @code{OMP_PARALLEL_FN} is created by
2219 @code{pass_lower_omp}, it contains the @code{FUNCTION_DECL}
2220 for the function that will contain the body of the parallel
2221 region.
2223 Operand @code{OMP_PARALLEL_DATA_ARG} is also created by
2224 @code{pass_lower_omp}. If there are shared variables to be
2225 communicated to the children threads, this operand will contain
2226 the @code{VAR_DECL} that contains all the shared values and
2227 variables.
2229 @item OMP_FOR
2231 Represents @code{#pragma omp for [clause1 @dots{} clauseN]}.  It has
2232 six operands:
2234 Operand @code{OMP_FOR_BODY} contains the loop body.
2236 Operand @code{OMP_FOR_CLAUSES} is the list of clauses
2237 associated with the directive.
2239 Operand @code{OMP_FOR_INIT} is the loop initialization code of
2240 the form @code{VAR = N1}.
2242 Operand @code{OMP_FOR_COND} is the loop conditional expression
2243 of the form @code{VAR @{<,>,<=,>=@} N2}.
2245 Operand @code{OMP_FOR_INCR} is the loop index increment of the
2246 form @code{VAR @{+=,-=@} INCR}.
2248 Operand @code{OMP_FOR_PRE_BODY} contains side effect code from
2249 operands @code{OMP_FOR_INIT}, @code{OMP_FOR_COND} and
2250 @code{OMP_FOR_INC}.  These side effects are part of the
2251 @code{OMP_FOR} block but must be evaluated before the start of
2252 loop body.
2254 The loop index variable @code{VAR} must be a signed integer variable,
2255 which is implicitly private to each thread.  Bounds
2256 @code{N1} and @code{N2} and the increment expression
2257 @code{INCR} are required to be loop invariant integer
2258 expressions that are evaluated without any synchronization. The
2259 evaluation order, frequency of evaluation and side effects are
2260 unspecified by the standard.
2262 @item OMP_SECTIONS
2264 Represents @code{#pragma omp sections [clause1 @dots{} clauseN]}.
2266 Operand @code{OMP_SECTIONS_BODY} contains the sections body,
2267 which in turn contains a set of @code{OMP_SECTION} nodes for
2268 each of the concurrent sections delimited by @code{#pragma omp
2269 section}.
2271 Operand @code{OMP_SECTIONS_CLAUSES} is the list of clauses
2272 associated with the directive.
2274 @item OMP_SECTION
2276 Section delimiter for @code{OMP_SECTIONS}.
2278 @item OMP_SINGLE
2280 Represents @code{#pragma omp single}.
2282 Operand @code{OMP_SINGLE_BODY} contains the body of code to be
2283 executed by a single thread.
2285 Operand @code{OMP_SINGLE_CLAUSES} is the list of clauses
2286 associated with the directive.
2288 @item OMP_MASTER
2290 Represents @code{#pragma omp master}.
2292 Operand @code{OMP_MASTER_BODY} contains the body of code to be
2293 executed by the master thread.
2295 @item OMP_ORDERED
2297 Represents @code{#pragma omp ordered}.
2299 Operand @code{OMP_ORDERED_BODY} contains the body of code to be
2300 executed in the sequential order dictated by the loop index
2301 variable.
2303 @item OMP_CRITICAL
2305 Represents @code{#pragma omp critical [name]}.
2307 Operand @code{OMP_CRITICAL_BODY} is the critical section.
2309 Operand @code{OMP_CRITICAL_NAME} is an optional identifier to
2310 label the critical section.
2312 @item OMP_RETURN
2314 This does not represent any OpenMP directive, it is an artificial
2315 marker to indicate the end of the body of an OpenMP@. It is used
2316 by the flow graph (@code{tree-cfg.c}) and OpenMP region
2317 building code (@code{omp-low.c}).
2319 @item OMP_CONTINUE
2321 Similarly, this instruction does not represent an OpenMP
2322 directive, it is used by @code{OMP_FOR} (and similar codes) as well as
2323 @code{OMP_SECTIONS} to mark the place where the code needs to
2324 loop to the next iteration, or the next section, respectively.
2326 In some cases, @code{OMP_CONTINUE} is placed right before
2327 @code{OMP_RETURN}.  But if there are cleanups that need to
2328 occur right after the looping body, it will be emitted between
2329 @code{OMP_CONTINUE} and @code{OMP_RETURN}.
2331 @item OMP_ATOMIC
2333 Represents @code{#pragma omp atomic}.
2335 Operand 0 is the address at which the atomic operation is to be
2336 performed.
2338 Operand 1 is the expression to evaluate.  The gimplifier tries
2339 three alternative code generation strategies.  Whenever possible,
2340 an atomic update built-in is used.  If that fails, a
2341 compare-and-swap loop is attempted.  If that also fails, a
2342 regular critical section around the expression is used.
2344 @item OMP_CLAUSE
2346 Represents clauses associated with one of the @code{OMP_} directives.
2347 Clauses are represented by separate subcodes defined in
2348 @file{tree.h}.  Clauses codes can be one of:
2349 @code{OMP_CLAUSE_PRIVATE}, @code{OMP_CLAUSE_SHARED},
2350 @code{OMP_CLAUSE_FIRSTPRIVATE},
2351 @code{OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE}, @code{OMP_CLAUSE_COPYIN},
2352 @code{OMP_CLAUSE_COPYPRIVATE}, @code{OMP_CLAUSE_IF},
2353 @code{OMP_CLAUSE_NUM_THREADS}, @code{OMP_CLAUSE_SCHEDULE},
2354 @code{OMP_CLAUSE_NOWAIT}, @code{OMP_CLAUSE_ORDERED},
2355 @code{OMP_CLAUSE_DEFAULT}, @code{OMP_CLAUSE_REDUCTION},
2356 @code{OMP_CLAUSE_COLLAPSE}, @code{OMP_CLAUSE_UNTIED},
2357 @code{OMP_CLAUSE_FINAL}, and @code{OMP_CLAUSE_MERGEABLE}.  Each code
2358 represents the corresponding OpenMP clause.
2360 Clauses associated with the same directive are chained together
2361 via @code{OMP_CLAUSE_CHAIN}. Those clauses that accept a list
2362 of variables are restricted to exactly one, accessed with
2363 @code{OMP_CLAUSE_VAR}.  Therefore, multiple variables under the
2364 same clause @code{C} need to be represented as multiple @code{C} clauses
2365 chained together.  This facilitates adding new clauses during
2366 compilation.
2368 @end table
2370 @node OpenACC
2371 @subsection OpenACC
2372 @tindex OACC_CACHE
2373 @tindex OACC_DATA
2374 @tindex OACC_DECLARE
2375 @tindex OACC_ENTER_DATA
2376 @tindex OACC_EXIT_DATA
2377 @tindex OACC_HOST_DATA
2378 @tindex OACC_KERNELS
2379 @tindex OACC_LOOP
2380 @tindex OACC_PARALLEL
2381 @tindex OACC_UPDATE
2383 All the statements starting with @code{OACC_} represent directives and
2384 clauses used by the OpenACC API @w{@uref{https://www.openacc.org}}.
2386 @table @code
2387 @item OACC_CACHE
2389 Represents @code{#pragma acc cache (var @dots{})}.
2391 @item OACC_DATA
2393 Represents @code{#pragma acc data [clause1 @dots{} clauseN]}.
2395 @item OACC_DECLARE
2397 Represents @code{#pragma acc declare [clause1 @dots{} clauseN]}.
2399 @item OACC_ENTER_DATA
2401 Represents @code{#pragma acc enter data [clause1 @dots{} clauseN]}.
2403 @item OACC_EXIT_DATA
2405 Represents @code{#pragma acc exit data [clause1 @dots{} clauseN]}.
2407 @item OACC_HOST_DATA
2409 Represents @code{#pragma acc host_data [clause1 @dots{} clauseN]}.
2411 @item OACC_KERNELS
2413 Represents @code{#pragma acc kernels [clause1 @dots{} clauseN]}.
2415 @item OACC_LOOP
2417 Represents @code{#pragma acc loop [clause1 @dots{} clauseN]}.
2419 See the description of the @code{OMP_FOR} code.
2421 @item OACC_PARALLEL
2423 Represents @code{#pragma acc parallel [clause1 @dots{} clauseN]}.
2425 @item OACC_UPDATE
2427 Represents @code{#pragma acc update [clause1 @dots{} clauseN]}.
2429 @end table
2431 @c ---------------------------------------------------------------------
2432 @c Functions
2433 @c ---------------------------------------------------------------------
2435 @node Functions
2436 @section Functions
2437 @cindex function
2438 @tindex FUNCTION_DECL
2440 A function is represented by a @code{FUNCTION_DECL} node.  It stores
2441 the basic pieces of the function such as body, parameters, and return
2442 type as well as information on the surrounding context, visibility,
2443 and linkage.
2445 @menu
2446 * Function Basics::     Function names, body, and parameters.
2447 * Function Properties:: Context, linkage, etc.
2448 @end menu
2450 @c ---------------------------------------------------------------------
2451 @c Function Basics
2452 @c ---------------------------------------------------------------------
2454 @node Function Basics
2455 @subsection Function Basics
2456 @findex DECL_NAME
2457 @findex DECL_ASSEMBLER_NAME
2458 @findex TREE_PUBLIC
2459 @findex DECL_ARTIFICIAL
2460 @findex DECL_FUNCTION_SPECIFIC_TARGET
2461 @findex DECL_FUNCTION_SPECIFIC_OPTIMIZATION
2463 A function has four core parts: the name, the parameters, the result,
2464 and the body.  The following macros and functions access these parts
2465 of a @code{FUNCTION_DECL} as well as other basic features:
2466 @ftable @code
2467 @item DECL_NAME
2468 This macro returns the unqualified name of the function, as an
2469 @code{IDENTIFIER_NODE}.  For an instantiation of a function template,
2470 the @code{DECL_NAME} is the unqualified name of the template, not
2471 something like @code{f<int>}.  The value of @code{DECL_NAME} is
2472 undefined when used on a constructor, destructor, overloaded operator,
2473 or type-conversion operator, or any function that is implicitly
2474 generated by the compiler.  See below for macros that can be used to
2475 distinguish these cases.
2477 @item DECL_ASSEMBLER_NAME
2478 This macro returns the mangled name of the function, also an
2479 @code{IDENTIFIER_NODE}.  This name does not contain leading underscores
2480 on systems that prefix all identifiers with underscores.  The mangled
2481 name is computed in the same way on all platforms; if special processing
2482 is required to deal with the object file format used on a particular
2483 platform, it is the responsibility of the back end to perform those
2484 modifications.  (Of course, the back end should not modify
2485 @code{DECL_ASSEMBLER_NAME} itself.)
2487 Using @code{DECL_ASSEMBLER_NAME} will cause additional memory to be
2488 allocated (for the mangled name of the entity) so it should be used
2489 only when emitting assembly code.  It should not be used within the
2490 optimizers to determine whether or not two declarations are the same,
2491 even though some of the existing optimizers do use it in that way.
2492 These uses will be removed over time.
2494 @item DECL_ARGUMENTS
2495 This macro returns the @code{PARM_DECL} for the first argument to the
2496 function.  Subsequent @code{PARM_DECL} nodes can be obtained by
2497 following the @code{TREE_CHAIN} links.
2499 @item DECL_RESULT
2500 This macro returns the @code{RESULT_DECL} for the function.
2502 @item DECL_SAVED_TREE
2503 This macro returns the complete body of the function.
2505 @item TREE_TYPE
2506 This macro returns the @code{FUNCTION_TYPE} or @code{METHOD_TYPE} for
2507 the function.
2509 @item DECL_INITIAL
2510 A function that has a definition in the current translation unit will
2511 have a non-@code{NULL} @code{DECL_INITIAL}.  However, back ends should not make
2512 use of the particular value given by @code{DECL_INITIAL}.
2514 It should contain a tree of @code{BLOCK} nodes that mirrors the scopes
2515 that variables are bound in the function.  Each block contains a list
2516 of decls declared in a basic block, a pointer to a chain of blocks at
2517 the next lower scope level, then a pointer to the next block at the
2518 same level and a backpointer to the parent @code{BLOCK} or
2519 @code{FUNCTION_DECL}.  So given a function as follows:
2521 @smallexample
2522 void foo()
2524   int a;
2525   @{
2526     int b;
2527   @}
2528   int c;
2530 @end smallexample
2532 you would get the following:
2534 @smallexample
2535 tree foo = FUNCTION_DECL;
2536 tree decl_a = VAR_DECL;
2537 tree decl_b = VAR_DECL;
2538 tree decl_c = VAR_DECL;
2539 tree block_a = BLOCK;
2540 tree block_b = BLOCK;
2541 tree block_c = BLOCK;
2542 BLOCK_VARS(block_a) = decl_a;
2543 BLOCK_SUBBLOCKS(block_a) = block_b;
2544 BLOCK_CHAIN(block_a) = block_c;
2545 BLOCK_SUPERCONTEXT(block_a) = foo;
2546 BLOCK_VARS(block_b) = decl_b;
2547 BLOCK_SUPERCONTEXT(block_b) = block_a;
2548 BLOCK_VARS(block_c) = decl_c;
2549 BLOCK_SUPERCONTEXT(block_c) = foo;
2550 DECL_INITIAL(foo) = block_a;
2551 @end smallexample
2553 @end ftable
2555 @c ---------------------------------------------------------------------
2556 @c Function Properties
2557 @c ---------------------------------------------------------------------
2559 @node Function Properties
2560 @subsection Function Properties
2561 @cindex function properties
2562 @cindex statements
2564 To determine the scope of a function, you can use the
2565 @code{DECL_CONTEXT} macro.  This macro will return the class
2566 (either a @code{RECORD_TYPE} or a @code{UNION_TYPE}) or namespace (a
2567 @code{NAMESPACE_DECL}) of which the function is a member.  For a virtual
2568 function, this macro returns the class in which the function was
2569 actually defined, not the base class in which the virtual declaration
2570 occurred.
2572 In C, the @code{DECL_CONTEXT} for a function maybe another function.
2573 This representation indicates that the GNU nested function extension
2574 is in use.  For details on the semantics of nested functions, see the
2575 GCC Manual.  The nested function can refer to local variables in its
2576 containing function.  Such references are not explicitly marked in the
2577 tree structure; back ends must look at the @code{DECL_CONTEXT} for the
2578 referenced @code{VAR_DECL}.  If the @code{DECL_CONTEXT} for the
2579 referenced @code{VAR_DECL} is not the same as the function currently
2580 being processed, and neither @code{DECL_EXTERNAL} nor
2581 @code{TREE_STATIC} hold, then the reference is to a local variable in
2582 a containing function, and the back end must take appropriate action.
2584 @ftable @code
2585 @item DECL_EXTERNAL
2586 This predicate holds if the function is undefined.
2588 @item TREE_PUBLIC
2589 This predicate holds if the function has external linkage.
2591 @item TREE_STATIC
2592 This predicate holds if the function has been defined.
2594 @item TREE_THIS_VOLATILE
2595 This predicate holds if the function does not return normally.
2597 @item TREE_READONLY
2598 This predicate holds if the function can only read its arguments.
2600 @item DECL_PURE_P
2601 This predicate holds if the function can only read its arguments, but
2602 may also read global memory.
2604 @item DECL_VIRTUAL_P
2605 This predicate holds if the function is virtual.
2607 @item DECL_ARTIFICIAL
2608 This macro holds if the function was implicitly generated by the
2609 compiler, rather than explicitly declared.  In addition to implicitly
2610 generated class member functions, this macro holds for the special
2611 functions created to implement static initialization and destruction, to
2612 compute run-time type information, and so forth.
2614 @item DECL_FUNCTION_SPECIFIC_TARGET
2615 This macro returns a tree node that holds the target options that are
2616 to be used to compile this particular function or @code{NULL_TREE} if
2617 the function is to be compiled with the target options specified on
2618 the command line.
2620 @item DECL_FUNCTION_SPECIFIC_OPTIMIZATION
2621 This macro returns a tree node that holds the optimization options
2622 that are to be used to compile this particular function or
2623 @code{NULL_TREE} if the function is to be compiled with the
2624 optimization options specified on the command line.
2626 @end ftable
2628 @c ---------------------------------------------------------------------
2629 @c Language-dependent trees
2630 @c ---------------------------------------------------------------------
2632 @node Language-dependent trees
2633 @section Language-dependent trees
2634 @cindex language-dependent trees
2636 Front ends may wish to keep some state associated with various GENERIC
2637 trees while parsing.  To support this, trees provide a set of flags
2638 that may be used by the front end.  They are accessed using
2639 @code{TREE_LANG_FLAG_n} where @samp{n} is currently 0 through 6.
2641 If necessary, a front end can use some language-dependent tree
2642 codes in its GENERIC representation, so long as it provides a
2643 hook for converting them to GIMPLE and doesn't expect them to
2644 work with any (hypothetical) optimizers that run before the
2645 conversion to GIMPLE@. The intermediate representation used while
2646 parsing C and C++ looks very little like GENERIC, but the C and
2647 C++ gimplifier hooks are perfectly happy to take it as input and
2648 spit out GIMPLE@.
2652 @node C and C++ Trees
2653 @section C and C++ Trees
2655 This section documents the internal representation used by GCC to
2656 represent C and C++ source programs.  When presented with a C or C++
2657 source program, GCC parses the program, performs semantic analysis
2658 (including the generation of error messages), and then produces the
2659 internal representation described here.  This representation contains a
2660 complete representation for the entire translation unit provided as
2661 input to the front end.  This representation is then typically processed
2662 by a code-generator in order to produce machine code, but could also be
2663 used in the creation of source browsers, intelligent editors, automatic
2664 documentation generators, interpreters, and any other programs needing
2665 the ability to process C or C++ code.
2667 This section explains the internal representation.  In particular, it
2668 documents the internal representation for C and C++ source
2669 constructs, and the macros, functions, and variables that can be used to
2670 access these constructs.  The C++ representation is largely a superset
2671 of the representation used in the C front end.  There is only one
2672 construct used in C that does not appear in the C++ front end and that
2673 is the GNU ``nested function'' extension.  Many of the macros documented
2674 here do not apply in C because the corresponding language constructs do
2675 not appear in C@.
2677 The C and C++ front ends generate a mix of GENERIC trees and ones
2678 specific to C and C++.  These language-specific trees are higher-level
2679 constructs than the ones in GENERIC to make the parser's job easier.
2680 This section describes those trees that aren't part of GENERIC as well
2681 as aspects of GENERIC trees that are treated in a language-specific
2682 manner.
2684 If you are developing a ``back end'', be it is a code-generator or some
2685 other tool, that uses this representation, you may occasionally find
2686 that you need to ask questions not easily answered by the functions and
2687 macros available here.  If that situation occurs, it is quite likely
2688 that GCC already supports the functionality you desire, but that the
2689 interface is simply not documented here.  In that case, you should ask
2690 the GCC maintainers (via mail to @email{gcc@@gcc.gnu.org}) about
2691 documenting the functionality you require.  Similarly, if you find
2692 yourself writing functions that do not deal directly with your back end,
2693 but instead might be useful to other people using the GCC front end, you
2694 should submit your patches for inclusion in GCC@.
2696 @menu
2697 * Types for C++::               Fundamental and aggregate types.
2698 * Namespaces::                  Namespaces.
2699 * Classes::                     Classes.
2700 * Functions for C++::           Overloading and accessors for C++.
2701 * Statements for C++::          Statements specific to C and C++.
2702 * C++ Expressions::    From @code{typeid} to @code{throw}.
2703 @end menu
2705 @node Types for C++
2706 @subsection Types for C++
2707 @tindex UNKNOWN_TYPE
2708 @tindex TYPENAME_TYPE
2709 @tindex TYPEOF_TYPE
2710 @findex cp_type_quals
2711 @findex TYPE_UNQUALIFIED
2712 @findex TYPE_QUAL_CONST
2713 @findex TYPE_QUAL_VOLATILE
2714 @findex TYPE_QUAL_RESTRICT
2715 @findex TYPE_MAIN_VARIANT
2716 @cindex qualified type
2717 @findex TYPE_SIZE
2718 @findex TYPE_ALIGN
2719 @findex TYPE_PRECISION
2720 @findex TYPE_ARG_TYPES
2721 @findex TYPE_METHOD_BASETYPE
2722 @findex TYPE_PTRDATAMEM_P
2723 @findex TYPE_OFFSET_BASETYPE
2724 @findex TREE_TYPE
2725 @findex TYPE_CONTEXT
2726 @findex TYPE_NAME
2727 @findex TYPENAME_TYPE_FULLNAME
2728 @findex TYPE_FIELDS
2729 @findex TYPE_PTROBV_P
2731 In C++, an array type is not qualified; rather the type of the array
2732 elements is qualified.  This situation is reflected in the intermediate
2733 representation.  The macros described here will always examine the
2734 qualification of the underlying element type when applied to an array
2735 type.  (If the element type is itself an array, then the recursion
2736 continues until a non-array type is found, and the qualification of this
2737 type is examined.)  So, for example, @code{CP_TYPE_CONST_P} will hold of
2738 the type @code{const int ()[7]}, denoting an array of seven @code{int}s.
2740 The following functions and macros deal with cv-qualification of types:
2741 @ftable @code
2742 @item cp_type_quals
2743 This function returns the set of type qualifiers applied to this type.
2744 This value is @code{TYPE_UNQUALIFIED} if no qualifiers have been
2745 applied.  The @code{TYPE_QUAL_CONST} bit is set if the type is
2746 @code{const}-qualified.  The @code{TYPE_QUAL_VOLATILE} bit is set if the
2747 type is @code{volatile}-qualified.  The @code{TYPE_QUAL_RESTRICT} bit is
2748 set if the type is @code{restrict}-qualified.
2750 @item CP_TYPE_CONST_P
2751 This macro holds if the type is @code{const}-qualified.
2753 @item CP_TYPE_VOLATILE_P
2754 This macro holds if the type is @code{volatile}-qualified.
2756 @item CP_TYPE_RESTRICT_P
2757 This macro holds if the type is @code{restrict}-qualified.
2759 @item CP_TYPE_CONST_NON_VOLATILE_P
2760 This predicate holds for a type that is @code{const}-qualified, but
2761 @emph{not} @code{volatile}-qualified; other cv-qualifiers are ignored as
2762 well: only the @code{const}-ness is tested.
2764 @end ftable
2766 A few other macros and functions are usable with all types:
2767 @ftable @code
2768 @item TYPE_SIZE
2769 The number of bits required to represent the type, represented as an
2770 @code{INTEGER_CST}.  For an incomplete type, @code{TYPE_SIZE} will be
2771 @code{NULL_TREE}.
2773 @item TYPE_ALIGN
2774 The alignment of the type, in bits, represented as an @code{int}.
2776 @item TYPE_NAME
2777 This macro returns a declaration (in the form of a @code{TYPE_DECL}) for
2778 the type.  (Note this macro does @emph{not} return an
2779 @code{IDENTIFIER_NODE}, as you might expect, given its name!)  You can
2780 look at the @code{DECL_NAME} of the @code{TYPE_DECL} to obtain the
2781 actual name of the type.  The @code{TYPE_NAME} will be @code{NULL_TREE}
2782 for a type that is not a built-in type, the result of a typedef, or a
2783 named class type.
2785 @item CP_INTEGRAL_TYPE
2786 This predicate holds if the type is an integral type.  Notice that in
2787 C++, enumerations are @emph{not} integral types.
2789 @item ARITHMETIC_TYPE_P
2790 This predicate holds if the type is an integral type (in the C++ sense)
2791 or a floating point type.
2793 @item CLASS_TYPE_P
2794 This predicate holds for a class-type.
2796 @item TYPE_BUILT_IN
2797 This predicate holds for a built-in type.
2799 @item TYPE_PTRDATAMEM_P
2800 This predicate holds if the type is a pointer to data member.
2802 @item TYPE_PTR_P
2803 This predicate holds if the type is a pointer type, and the pointee is
2804 not a data member.
2806 @item TYPE_PTRFN_P
2807 This predicate holds for a pointer to function type.
2809 @item TYPE_PTROB_P
2810 This predicate holds for a pointer to object type.  Note however that it
2811 does not hold for the generic pointer to object type @code{void *}.  You
2812 may use @code{TYPE_PTROBV_P} to test for a pointer to object type as
2813 well as @code{void *}.
2815 @end ftable
2817 The table below describes types specific to C and C++ as well as
2818 language-dependent info about GENERIC types.
2820 @table @code
2822 @item POINTER_TYPE
2823 Used to represent pointer types, and pointer to data member types.  If
2824 @code{TREE_TYPE}
2825 is a pointer to data member type, then @code{TYPE_PTRDATAMEM_P} will hold.
2826 For a pointer to data member type of the form @samp{T X::*},
2827 @code{TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE} will be the type @code{X}, while
2828 @code{TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE} will be the type @code{T}.
2830 @item RECORD_TYPE
2831 Used to represent @code{struct} and @code{class} types in C and C++.  If
2832 @code{TYPE_PTRMEMFUNC_P} holds, then this type is a pointer-to-member
2833 type.  In that case, the @code{TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE} is a
2834 @code{POINTER_TYPE} pointing to a @code{METHOD_TYPE}.  The
2835 @code{METHOD_TYPE} is the type of a function pointed to by the
2836 pointer-to-member function.  If @code{TYPE_PTRMEMFUNC_P} does not hold,
2837 this type is a class type.  For more information, @pxref{Classes}.
2839 @item UNKNOWN_TYPE
2840 This node is used to represent a type the knowledge of which is
2841 insufficient for a sound processing.
2843 @item TYPENAME_TYPE
2844 Used to represent a construct of the form @code{typename T::A}.  The
2845 @code{TYPE_CONTEXT} is @code{T}; the @code{TYPE_NAME} is an
2846 @code{IDENTIFIER_NODE} for @code{A}.  If the type is specified via a
2847 template-id, then @code{TYPENAME_TYPE_FULLNAME} yields a
2848 @code{TEMPLATE_ID_EXPR}.  The @code{TREE_TYPE} is non-@code{NULL} if the
2849 node is implicitly generated in support for the implicit typename
2850 extension; in which case the @code{TREE_TYPE} is a type node for the
2851 base-class.
2853 @item TYPEOF_TYPE
2854 Used to represent the @code{__typeof__} extension.  The
2855 @code{TYPE_FIELDS} is the expression the type of which is being
2856 represented.
2858 @end table
2861 @c ---------------------------------------------------------------------
2862 @c Namespaces
2863 @c ---------------------------------------------------------------------
2865 @node Namespaces
2866 @subsection Namespaces
2867 @cindex namespace, scope
2868 @tindex NAMESPACE_DECL
2870 The root of the entire intermediate representation is the variable
2871 @code{global_namespace}.  This is the namespace specified with @code{::}
2872 in C++ source code.  All other namespaces, types, variables, functions,
2873 and so forth can be found starting with this namespace.
2875 However, except for the fact that it is distinguished as the root of the
2876 representation, the global namespace is no different from any other
2877 namespace.  Thus, in what follows, we describe namespaces generally,
2878 rather than the global namespace in particular.
2880 A namespace is represented by a @code{NAMESPACE_DECL} node.
2882 The following macros and functions can be used on a @code{NAMESPACE_DECL}:
2884 @ftable @code
2885 @item DECL_NAME
2886 This macro is used to obtain the @code{IDENTIFIER_NODE} corresponding to
2887 the unqualified name of the name of the namespace (@pxref{Identifiers}).
2888 The name of the global namespace is @samp{::}, even though in C++ the
2889 global namespace is unnamed.  However, you should use comparison with
2890 @code{global_namespace}, rather than @code{DECL_NAME} to determine
2891 whether or not a namespace is the global one.  An unnamed namespace
2892 will have a @code{DECL_NAME} equal to @code{anonymous_namespace_name}.
2893 Within a single translation unit, all unnamed namespaces will have the
2894 same name.
2896 @item DECL_CONTEXT
2897 This macro returns the enclosing namespace.  The @code{DECL_CONTEXT} for
2898 the @code{global_namespace} is @code{NULL_TREE}.
2900 @item DECL_NAMESPACE_ALIAS
2901 If this declaration is for a namespace alias, then
2902 @code{DECL_NAMESPACE_ALIAS} is the namespace for which this one is an
2903 alias.
2905 Do not attempt to use @code{cp_namespace_decls} for a namespace which is
2906 an alias.  Instead, follow @code{DECL_NAMESPACE_ALIAS} links until you
2907 reach an ordinary, non-alias, namespace, and call
2908 @code{cp_namespace_decls} there.
2910 @item DECL_NAMESPACE_STD_P
2911 This predicate holds if the namespace is the special @code{::std}
2912 namespace.
2914 @item cp_namespace_decls
2915 This function will return the declarations contained in the namespace,
2916 including types, overloaded functions, other namespaces, and so forth.
2917 If there are no declarations, this function will return
2918 @code{NULL_TREE}.  The declarations are connected through their
2919 @code{TREE_CHAIN} fields.
2921 Although most entries on this list will be declarations,
2922 @code{TREE_LIST} nodes may also appear.  In this case, the
2923 @code{TREE_VALUE} will be an @code{OVERLOAD}.  The value of the
2924 @code{TREE_PURPOSE} is unspecified; back ends should ignore this value.
2925 As with the other kinds of declarations returned by
2926 @code{cp_namespace_decls}, the @code{TREE_CHAIN} will point to the next
2927 declaration in this list.
2929 For more information on the kinds of declarations that can occur on this
2930 list, @xref{Declarations}.  Some declarations will not appear on this
2931 list.  In particular, no @code{FIELD_DECL}, @code{LABEL_DECL}, or
2932 @code{PARM_DECL} nodes will appear here.
2934 This function cannot be used with namespaces that have
2935 @code{DECL_NAMESPACE_ALIAS} set.
2937 @end ftable
2939 @c ---------------------------------------------------------------------
2940 @c Classes
2941 @c ---------------------------------------------------------------------
2943 @node Classes
2944 @subsection Classes
2945 @cindex class, scope
2946 @tindex RECORD_TYPE
2947 @tindex UNION_TYPE
2948 @findex CLASSTYPE_DECLARED_CLASS
2949 @findex TYPE_BINFO
2950 @findex BINFO_TYPE
2951 @findex TYPE_FIELDS
2952 @findex TYPE_VFIELD
2954 Besides namespaces, the other high-level scoping construct in C++ is the
2955 class.  (Throughout this manual the term @dfn{class} is used to mean the
2956 types referred to in the ANSI/ISO C++ Standard as classes; these include
2957 types defined with the @code{class}, @code{struct}, and @code{union}
2958 keywords.)
2960 A class type is represented by either a @code{RECORD_TYPE} or a
2961 @code{UNION_TYPE}.  A class declared with the @code{union} tag is
2962 represented by a @code{UNION_TYPE}, while classes declared with either
2963 the @code{struct} or the @code{class} tag are represented by
2964 @code{RECORD_TYPE}s.  You can use the @code{CLASSTYPE_DECLARED_CLASS}
2965 macro to discern whether or not a particular type is a @code{class} as
2966 opposed to a @code{struct}.  This macro will be true only for classes
2967 declared with the @code{class} tag.
2969 Almost all members are available on the @code{TYPE_FIELDS}
2970 list.  Given one member, the next can be found by following the
2971 @code{TREE_CHAIN}.  You should not depend in any way on the order in
2972 which fields appear on this list.  All nodes on this list will be
2973 @samp{DECL} nodes.  A @code{FIELD_DECL} is used to represent a non-static
2974 data member, a @code{VAR_DECL} is used to represent a static data
2975 member, and a @code{TYPE_DECL} is used to represent a type.  Note that
2976 the @code{CONST_DECL} for an enumeration constant will appear on this
2977 list, if the enumeration type was declared in the class.  (Of course,
2978 the @code{TYPE_DECL} for the enumeration type will appear here as well.)
2979 There are no entries for base classes on this list.  In particular,
2980 there is no @code{FIELD_DECL} for the ``base-class portion'' of an
2981 object.  If a function member is overloaded, each of the overloaded
2982 functions appears; no @code{OVERLOAD} nodes appear on the @code{TYPE_FIELDS}
2983 list.  Implicitly declared functions (including default constructors,
2984 copy constructors, assignment operators, and destructors) will appear on
2985 this list as well.
2987 The @code{TYPE_VFIELD} is a compiler-generated field used to point to
2988 virtual function tables.  It may or may not appear on the
2989 @code{TYPE_FIELDS} list.  However, back ends should handle the
2990 @code{TYPE_VFIELD} just like all the entries on the @code{TYPE_FIELDS}
2991 list.
2993 Every class has an associated @dfn{binfo}, which can be obtained with
2994 @code{TYPE_BINFO}.  Binfos are used to represent base-classes.  The
2995 binfo given by @code{TYPE_BINFO} is the degenerate case, whereby every
2996 class is considered to be its own base-class.  The base binfos for a
2997 particular binfo are held in a vector, whose length is obtained with
2998 @code{BINFO_N_BASE_BINFOS}.  The base binfos themselves are obtained
2999 with @code{BINFO_BASE_BINFO} and @code{BINFO_BASE_ITERATE}.  To add a
3000 new binfo, use @code{BINFO_BASE_APPEND}.  The vector of base binfos can
3001 be obtained with @code{BINFO_BASE_BINFOS}, but normally you do not need
3002 to use that.  The class type associated with a binfo is given by
3003 @code{BINFO_TYPE}.  It is not always the case that @code{BINFO_TYPE
3004 (TYPE_BINFO (x))}, because of typedefs and qualified types.  Neither is
3005 it the case that @code{TYPE_BINFO (BINFO_TYPE (y))} is the same binfo as
3006 @code{y}.  The reason is that if @code{y} is a binfo representing a
3007 base-class @code{B} of a derived class @code{D}, then @code{BINFO_TYPE
3008 (y)} will be @code{B}, and @code{TYPE_BINFO (BINFO_TYPE (y))} will be
3009 @code{B} as its own base-class, rather than as a base-class of @code{D}.
3011 The access to a base type can be found with @code{BINFO_BASE_ACCESS}.
3012 This will produce @code{access_public_node}, @code{access_private_node}
3013 or @code{access_protected_node}.  If bases are always public,
3014 @code{BINFO_BASE_ACCESSES} may be @code{NULL}.
3016 @code{BINFO_VIRTUAL_P} is used to specify whether the binfo is inherited
3017 virtually or not.  The other flags, @code{BINFO_FLAG_0} to
3018 @code{BINFO_FLAG_6}, can be used for language specific use.
3020 The following macros can be used on a tree node representing a class-type.
3022 @ftable @code
3023 @item LOCAL_CLASS_P
3024 This predicate holds if the class is local class @emph{i.e.}@: declared
3025 inside a function body.
3027 @item TYPE_POLYMORPHIC_P
3028 This predicate holds if the class has at least one virtual function
3029 (declared or inherited).
3031 @item TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR
3032 This predicate holds whenever its argument represents a class-type with
3033 default constructor.
3035 @item CLASSTYPE_HAS_MUTABLE
3036 @itemx TYPE_HAS_MUTABLE_P
3037 These predicates hold for a class-type having a mutable data member.
3039 @item CLASSTYPE_NON_POD_P
3040 This predicate holds only for class-types that are not PODs.
3042 @item TYPE_HAS_NEW_OPERATOR
3043 This predicate holds for a class-type that defines
3044 @code{operator new}.
3046 @item TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR
3047 This predicate holds for a class-type for which
3048 @code{operator new[]} is defined.
3050 @item TYPE_OVERLOADS_CALL_EXPR
3051 This predicate holds for class-type for which the function call
3052 @code{operator()} is overloaded.
3054 @item TYPE_OVERLOADS_ARRAY_REF
3055 This predicate holds for a class-type that overloads
3056 @code{operator[]}
3058 @item TYPE_OVERLOADS_ARROW
3059 This predicate holds for a class-type for which @code{operator->} is
3060 overloaded.
3062 @end ftable
3064 @node Functions for C++
3065 @subsection Functions for C++
3066 @cindex function
3067 @tindex FUNCTION_DECL
3068 @tindex OVERLOAD
3069 @findex OVL_CURRENT
3070 @findex OVL_NEXT
3072 A function is represented by a @code{FUNCTION_DECL} node.  A set of
3073 overloaded functions is sometimes represented by an @code{OVERLOAD} node.
3075 An @code{OVERLOAD} node is not a declaration, so none of the
3076 @samp{DECL_} macros should be used on an @code{OVERLOAD}.  An
3077 @code{OVERLOAD} node is similar to a @code{TREE_LIST}.  Use
3078 @code{OVL_CURRENT} to get the function associated with an
3079 @code{OVERLOAD} node; use @code{OVL_NEXT} to get the next
3080 @code{OVERLOAD} node in the list of overloaded functions.  The macros
3081 @code{OVL_CURRENT} and @code{OVL_NEXT} are actually polymorphic; you can
3082 use them to work with @code{FUNCTION_DECL} nodes as well as with
3083 overloads.  In the case of a @code{FUNCTION_DECL}, @code{OVL_CURRENT}
3084 will always return the function itself, and @code{OVL_NEXT} will always
3085 be @code{NULL_TREE}.
3087 To determine the scope of a function, you can use the
3088 @code{DECL_CONTEXT} macro.  This macro will return the class
3089 (either a @code{RECORD_TYPE} or a @code{UNION_TYPE}) or namespace (a
3090 @code{NAMESPACE_DECL}) of which the function is a member.  For a virtual
3091 function, this macro returns the class in which the function was
3092 actually defined, not the base class in which the virtual declaration
3093 occurred.
3095 If a friend function is defined in a class scope, the
3096 @code{DECL_FRIEND_CONTEXT} macro can be used to determine the class in
3097 which it was defined.  For example, in
3098 @smallexample
3099 class C @{ friend void f() @{@} @};
3100 @end smallexample
3101 @noindent
3102 the @code{DECL_CONTEXT} for @code{f} will be the
3103 @code{global_namespace}, but the @code{DECL_FRIEND_CONTEXT} will be the
3104 @code{RECORD_TYPE} for @code{C}.
3107 The following macros and functions can be used on a @code{FUNCTION_DECL}:
3108 @ftable @code
3109 @item DECL_MAIN_P
3110 This predicate holds for a function that is the program entry point
3111 @code{::code}.
3113 @item DECL_LOCAL_FUNCTION_P
3114 This predicate holds if the function was declared at block scope, even
3115 though it has a global scope.
3117 @item DECL_ANTICIPATED
3118 This predicate holds if the function is a built-in function but its
3119 prototype is not yet explicitly declared.
3121 @item DECL_EXTERN_C_FUNCTION_P
3122 This predicate holds if the function is declared as an
3123 `@code{extern "C"}' function.
3125 @item DECL_LINKONCE_P
3126 This macro holds if multiple copies of this function may be emitted in
3127 various translation units.  It is the responsibility of the linker to
3128 merge the various copies.  Template instantiations are the most common
3129 example of functions for which @code{DECL_LINKONCE_P} holds; G++
3130 instantiates needed templates in all translation units which require them,
3131 and then relies on the linker to remove duplicate instantiations.
3133 FIXME: This macro is not yet implemented.
3135 @item DECL_FUNCTION_MEMBER_P
3136 This macro holds if the function is a member of a class, rather than a
3137 member of a namespace.
3139 @item DECL_STATIC_FUNCTION_P
3140 This predicate holds if the function a static member function.
3142 @item DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P
3143 This macro holds for a non-static member function.
3145 @item DECL_CONST_MEMFUNC_P
3146 This predicate holds for a @code{const}-member function.
3148 @item DECL_VOLATILE_MEMFUNC_P
3149 This predicate holds for a @code{volatile}-member function.
3151 @item DECL_CONSTRUCTOR_P
3152 This macro holds if the function is a constructor.
3154 @item DECL_NONCONVERTING_P
3155 This predicate holds if the constructor is a non-converting constructor.
3157 @item DECL_COMPLETE_CONSTRUCTOR_P
3158 This predicate holds for a function which is a constructor for an object
3159 of a complete type.
3161 @item DECL_BASE_CONSTRUCTOR_P
3162 This predicate holds for a function which is a constructor for a base
3163 class sub-object.
3165 @item DECL_COPY_CONSTRUCTOR_P
3166 This predicate holds for a function which is a copy-constructor.
3168 @item DECL_DESTRUCTOR_P
3169 This macro holds if the function is a destructor.
3171 @item DECL_COMPLETE_DESTRUCTOR_P
3172 This predicate holds if the function is the destructor for an object a
3173 complete type.
3175 @item DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P
3176 This macro holds if the function is an overloaded operator.
3178 @item DECL_CONV_FN_P
3179 This macro holds if the function is a type-conversion operator.
3181 @item DECL_GLOBAL_CTOR_P
3182 This predicate holds if the function is a file-scope initialization
3183 function.
3185 @item DECL_GLOBAL_DTOR_P
3186 This predicate holds if the function is a file-scope finalization
3187 function.
3189 @item DECL_THUNK_P
3190 This predicate holds if the function is a thunk.
3192 These functions represent stub code that adjusts the @code{this} pointer
3193 and then jumps to another function.  When the jumped-to function
3194 returns, control is transferred directly to the caller, without
3195 returning to the thunk.  The first parameter to the thunk is always the
3196 @code{this} pointer; the thunk should add @code{THUNK_DELTA} to this
3197 value.  (The @code{THUNK_DELTA} is an @code{int}, not an
3198 @code{INTEGER_CST}.)
3200 Then, if @code{THUNK_VCALL_OFFSET} (an @code{INTEGER_CST}) is nonzero
3201 the adjusted @code{this} pointer must be adjusted again.  The complete
3202 calculation is given by the following pseudo-code:
3204 @smallexample
3205 this += THUNK_DELTA
3206 if (THUNK_VCALL_OFFSET)
3207   this += (*((ptrdiff_t **) this))[THUNK_VCALL_OFFSET]
3208 @end smallexample
3210 Finally, the thunk should jump to the location given
3211 by @code{DECL_INITIAL}; this will always be an expression for the
3212 address of a function.
3214 @item DECL_NON_THUNK_FUNCTION_P
3215 This predicate holds if the function is @emph{not} a thunk function.
3217 @item GLOBAL_INIT_PRIORITY
3218 If either @code{DECL_GLOBAL_CTOR_P} or @code{DECL_GLOBAL_DTOR_P} holds,
3219 then this gives the initialization priority for the function.  The
3220 linker will arrange that all functions for which
3221 @code{DECL_GLOBAL_CTOR_P} holds are run in increasing order of priority
3222 before @code{main} is called.  When the program exits, all functions for
3223 which @code{DECL_GLOBAL_DTOR_P} holds are run in the reverse order.
3225 @item TYPE_RAISES_EXCEPTIONS
3226 This macro returns the list of exceptions that a (member-)function can
3227 raise.  The returned list, if non @code{NULL}, is comprised of nodes
3228 whose @code{TREE_VALUE} represents a type.
3230 @item TYPE_NOTHROW_P
3231 This predicate holds when the exception-specification of its arguments
3232 is of the form `@code{()}'.
3234 @item DECL_ARRAY_DELETE_OPERATOR_P
3235 This predicate holds if the function an overloaded
3236 @code{operator delete[]}.
3238 @end ftable
3240 @c ---------------------------------------------------------------------
3241 @c Function Bodies
3242 @c ---------------------------------------------------------------------
3244 @node Statements for C++
3245 @subsection Statements for C++
3246 @cindex statements
3247 @tindex BREAK_STMT
3248 @tindex CLEANUP_STMT
3249 @findex CLEANUP_DECL
3250 @findex CLEANUP_EXPR
3251 @tindex CONTINUE_STMT
3252 @tindex DECL_STMT
3253 @findex DECL_STMT_DECL
3254 @tindex DO_STMT
3255 @findex DO_BODY
3256 @findex DO_COND
3257 @tindex EMPTY_CLASS_EXPR
3258 @tindex EXPR_STMT
3259 @findex EXPR_STMT_EXPR
3260 @tindex FOR_STMT
3261 @findex FOR_INIT_STMT
3262 @findex FOR_COND
3263 @findex FOR_EXPR
3264 @findex FOR_BODY
3265 @tindex HANDLER
3266 @tindex IF_STMT
3267 @findex IF_COND
3268 @findex THEN_CLAUSE
3269 @findex ELSE_CLAUSE
3270 @tindex RETURN_STMT
3271 @findex RETURN_EXPR
3272 @tindex SUBOBJECT
3273 @findex SUBOBJECT_CLEANUP
3274 @tindex SWITCH_STMT
3275 @findex SWITCH_COND
3276 @findex SWITCH_BODY
3277 @tindex TRY_BLOCK
3278 @findex TRY_STMTS
3279 @findex TRY_HANDLERS
3280 @findex HANDLER_PARMS
3281 @findex HANDLER_BODY
3282 @findex USING_STMT
3283 @tindex WHILE_STMT
3284 @findex WHILE_BODY
3285 @findex WHILE_COND
3287 A function that has a definition in the current translation unit will
3288 have a non-@code{NULL} @code{DECL_INITIAL}.  However, back ends should not make
3289 use of the particular value given by @code{DECL_INITIAL}.
3291 The @code{DECL_SAVED_TREE} macro will give the complete body of the
3292 function.
3294 @subsubsection Statements
3296 There are tree nodes corresponding to all of the source-level
3297 statement constructs, used within the C and C++ frontends.  These are
3298 enumerated here, together with a list of the various macros that can
3299 be used to obtain information about them.  There are a few macros that
3300 can be used with all statements:
3302 @ftable @code
3303 @item STMT_IS_FULL_EXPR_P
3304 In C++, statements normally constitute ``full expressions''; temporaries
3305 created during a statement are destroyed when the statement is complete.
3306 However, G++ sometimes represents expressions by statements; these
3307 statements will not have @code{STMT_IS_FULL_EXPR_P} set.  Temporaries
3308 created during such statements should be destroyed when the innermost
3309 enclosing statement with @code{STMT_IS_FULL_EXPR_P} set is exited.
3311 @end ftable
3313 Here is the list of the various statement nodes, and the macros used to
3314 access them.  This documentation describes the use of these nodes in
3315 non-template functions (including instantiations of template functions).
3316 In template functions, the same nodes are used, but sometimes in
3317 slightly different ways.
3319 Many of the statements have substatements.  For example, a @code{while}
3320 loop will have a body, which is itself a statement.  If the substatement
3321 is @code{NULL_TREE}, it is considered equivalent to a statement
3322 consisting of a single @code{;}, i.e., an expression statement in which
3323 the expression has been omitted.  A substatement may in fact be a list
3324 of statements, connected via their @code{TREE_CHAIN}s.  So, you should
3325 always process the statement tree by looping over substatements, like
3326 this:
3327 @smallexample
3328 void process_stmt (stmt)
3329      tree stmt;
3331   while (stmt)
3332     @{
3333       switch (TREE_CODE (stmt))
3334         @{
3335         case IF_STMT:
3336           process_stmt (THEN_CLAUSE (stmt));
3337           /* @r{More processing here.}  */
3338           break;
3340         @dots{}
3341         @}
3343       stmt = TREE_CHAIN (stmt);
3344     @}
3346 @end smallexample
3347 In other words, while the @code{then} clause of an @code{if} statement
3348 in C++ can be only one statement (although that one statement may be a
3349 compound statement), the intermediate representation will sometimes use
3350 several statements chained together.
3352 @table @code
3353 @item BREAK_STMT
3355 Used to represent a @code{break} statement.  There are no additional
3356 fields.
3358 @item CLEANUP_STMT
3360 Used to represent an action that should take place upon exit from the
3361 enclosing scope.  Typically, these actions are calls to destructors for
3362 local objects, but back ends cannot rely on this fact.  If these nodes
3363 are in fact representing such destructors, @code{CLEANUP_DECL} will be
3364 the @code{VAR_DECL} destroyed.  Otherwise, @code{CLEANUP_DECL} will be
3365 @code{NULL_TREE}.  In any case, the @code{CLEANUP_EXPR} is the
3366 expression to execute.  The cleanups executed on exit from a scope
3367 should be run in the reverse order of the order in which the associated
3368 @code{CLEANUP_STMT}s were encountered.
3370 @item CONTINUE_STMT
3372 Used to represent a @code{continue} statement.  There are no additional
3373 fields.
3375 @item CTOR_STMT
3377 Used to mark the beginning (if @code{CTOR_BEGIN_P} holds) or end (if
3378 @code{CTOR_END_P} holds of the main body of a constructor.  See also
3379 @code{SUBOBJECT} for more information on how to use these nodes.
3381 @item DO_STMT
3383 Used to represent a @code{do} loop.  The body of the loop is given by
3384 @code{DO_BODY} while the termination condition for the loop is given by
3385 @code{DO_COND}.  The condition for a @code{do}-statement is always an
3386 expression.
3388 @item EMPTY_CLASS_EXPR
3390 Used to represent a temporary object of a class with no data whose
3391 address is never taken.  (All such objects are interchangeable.)  The
3392 @code{TREE_TYPE} represents the type of the object.
3394 @item EXPR_STMT
3396 Used to represent an expression statement.  Use @code{EXPR_STMT_EXPR} to
3397 obtain the expression.
3399 @item FOR_STMT
3401 Used to represent a @code{for} statement.  The @code{FOR_INIT_STMT} is
3402 the initialization statement for the loop.  The @code{FOR_COND} is the
3403 termination condition.  The @code{FOR_EXPR} is the expression executed
3404 right before the @code{FOR_COND} on each loop iteration; often, this
3405 expression increments a counter.  The body of the loop is given by
3406 @code{FOR_BODY}.  Note that @code{FOR_INIT_STMT} and @code{FOR_BODY}
3407 return statements, while @code{FOR_COND} and @code{FOR_EXPR} return
3408 expressions.
3410 @item HANDLER
3412 Used to represent a C++ @code{catch} block.  The @code{HANDLER_TYPE}
3413 is the type of exception that will be caught by this handler; it is
3414 equal (by pointer equality) to @code{NULL} if this handler is for all
3415 types.  @code{HANDLER_PARMS} is the @code{DECL_STMT} for the catch
3416 parameter, and @code{HANDLER_BODY} is the code for the block itself.
3418 @item IF_STMT
3420 Used to represent an @code{if} statement.  The @code{IF_COND} is the
3421 expression.
3423 If the condition is a @code{TREE_LIST}, then the @code{TREE_PURPOSE} is
3424 a statement (usually a @code{DECL_STMT}).  Each time the condition is
3425 evaluated, the statement should be executed.  Then, the
3426 @code{TREE_VALUE} should be used as the conditional expression itself.
3427 This representation is used to handle C++ code like this:
3429 C++ distinguishes between this and @code{COND_EXPR} for handling templates.
3431 @smallexample
3432 if (int i = 7) @dots{}
3433 @end smallexample
3435 where there is a new local variable (or variables) declared within the
3436 condition.
3438 The @code{THEN_CLAUSE} represents the statement given by the @code{then}
3439 condition, while the @code{ELSE_CLAUSE} represents the statement given
3440 by the @code{else} condition.
3442 @item SUBOBJECT
3444 In a constructor, these nodes are used to mark the point at which a
3445 subobject of @code{this} is fully constructed.  If, after this point, an
3446 exception is thrown before a @code{CTOR_STMT} with @code{CTOR_END_P} set
3447 is encountered, the @code{SUBOBJECT_CLEANUP} must be executed.  The
3448 cleanups must be executed in the reverse order in which they appear.
3450 @item SWITCH_STMT
3452 Used to represent a @code{switch} statement.  The @code{SWITCH_STMT_COND}
3453 is the expression on which the switch is occurring.  See the documentation
3454 for an @code{IF_STMT} for more information on the representation used
3455 for the condition.  The @code{SWITCH_STMT_BODY} is the body of the switch
3456 statement.   The @code{SWITCH_STMT_TYPE} is the original type of switch
3457 expression as given in the source, before any compiler conversions.
3459 @item TRY_BLOCK
3460 Used to represent a @code{try} block.  The body of the try block is
3461 given by @code{TRY_STMTS}.  Each of the catch blocks is a @code{HANDLER}
3462 node.  The first handler is given by @code{TRY_HANDLERS}.  Subsequent
3463 handlers are obtained by following the @code{TREE_CHAIN} link from one
3464 handler to the next.  The body of the handler is given by
3465 @code{HANDLER_BODY}.
3467 If @code{CLEANUP_P} holds of the @code{TRY_BLOCK}, then the
3468 @code{TRY_HANDLERS} will not be a @code{HANDLER} node.  Instead, it will
3469 be an expression that should be executed if an exception is thrown in
3470 the try block.  It must rethrow the exception after executing that code.
3471 And, if an exception is thrown while the expression is executing,
3472 @code{terminate} must be called.
3474 @item USING_STMT
3475 Used to represent a @code{using} directive.  The namespace is given by
3476 @code{USING_STMT_NAMESPACE}, which will be a NAMESPACE_DECL@.  This node
3477 is needed inside template functions, to implement using directives
3478 during instantiation.
3480 @item WHILE_STMT
3482 Used to represent a @code{while} loop.  The @code{WHILE_COND} is the
3483 termination condition for the loop.  See the documentation for an
3484 @code{IF_STMT} for more information on the representation used for the
3485 condition.
3487 The @code{WHILE_BODY} is the body of the loop.
3489 @end table
3491 @node C++ Expressions
3492 @subsection C++ Expressions
3494 This section describes expressions specific to the C and C++ front
3495 ends.
3497 @table @code
3498 @item TYPEID_EXPR
3500 Used to represent a @code{typeid} expression.
3502 @item NEW_EXPR
3503 @itemx VEC_NEW_EXPR
3505 Used to represent a call to @code{new} and @code{new[]} respectively.
3507 @item DELETE_EXPR
3508 @itemx VEC_DELETE_EXPR
3510 Used to represent a call to @code{delete} and @code{delete[]} respectively.
3512 @item MEMBER_REF
3514 Represents a reference to a member of a class.
3516 @item THROW_EXPR
3518 Represents an instance of @code{throw} in the program.  Operand 0,
3519 which is the expression to throw, may be @code{NULL_TREE}.
3522 @item AGGR_INIT_EXPR
3523 An @code{AGGR_INIT_EXPR} represents the initialization as the return
3524 value of a function call, or as the result of a constructor.  An
3525 @code{AGGR_INIT_EXPR} will only appear as a full-expression, or as the
3526 second operand of a @code{TARGET_EXPR}.  @code{AGGR_INIT_EXPR}s have
3527 a representation similar to that of @code{CALL_EXPR}s.  You can use
3528 the @code{AGGR_INIT_EXPR_FN} and @code{AGGR_INIT_EXPR_ARG} macros to access
3529 the function to call and the arguments to pass.
3531 If @code{AGGR_INIT_VIA_CTOR_P} holds of the @code{AGGR_INIT_EXPR}, then
3532 the initialization is via a constructor call.  The address of the
3533 @code{AGGR_INIT_EXPR_SLOT} operand, which is always a @code{VAR_DECL},
3534 is taken, and this value replaces the first argument in the argument
3535 list.
3537 In either case, the expression is void.
3540 @end table
3543 @node Java Trees
3544 @section Java Trees