2006-06-04 Eric Christopher <echristo@apple.com>
[official-gcc.git] / gcc / doc / extend.texi
blob47b1fcef3a4d086635d744a521697197c5a7a324
1 @c Copyright (C) 1988, 1989, 1992, 1993, 1994, 1996, 1998, 1999, 2000,
2 @c 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006 Free Software Foundation, Inc.
4 @c This is part of the GCC manual.
5 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
7 @node C Extensions
8 @chapter Extensions to the C Language Family
9 @cindex extensions, C language
10 @cindex C language extensions
12 @opindex pedantic
13 GNU C provides several language features not found in ISO standard C@.
14 (The @option{-pedantic} option directs GCC to print a warning message if
15 any of these features is used.)  To test for the availability of these
16 features in conditional compilation, check for a predefined macro
17 @code{__GNUC__}, which is always defined under GCC@.
19 These extensions are available in C and Objective-C@.  Most of them are
20 also available in C++.  @xref{C++ Extensions,,Extensions to the
21 C++ Language}, for extensions that apply @emph{only} to C++.
23 Some features that are in ISO C99 but not C89 or C++ are also, as
24 extensions, accepted by GCC in C89 mode and in C++.
26 @menu
27 * Statement Exprs::     Putting statements and declarations inside expressions.
28 * Local Labels::        Labels local to a block.
29 * Labels as Values::    Getting pointers to labels, and computed gotos.
30 * Nested Functions::    As in Algol and Pascal, lexical scoping of functions.
31 * Constructing Calls::  Dispatching a call to another function.
32 * Typeof::              @code{typeof}: referring to the type of an expression.
33 * Conditionals::        Omitting the middle operand of a @samp{?:} expression.
34 * Long Long::           Double-word integers---@code{long long int}.
35 * Complex::             Data types for complex numbers.
36 * Decimal Float::       Decimal Floating Point.
37 * Hex Floats::          Hexadecimal floating-point constants.
38 * Zero Length::         Zero-length arrays.
39 * Variable Length::     Arrays whose length is computed at run time.
40 * Empty Structures::    Structures with no members.
41 * Variadic Macros::     Macros with a variable number of arguments.
42 * Escaped Newlines::    Slightly looser rules for escaped newlines.
43 * Subscripting::        Any array can be subscripted, even if not an lvalue.
44 * Pointer Arith::       Arithmetic on @code{void}-pointers and function pointers.
45 * Initializers::        Non-constant initializers.
46 * Compound Literals::   Compound literals give structures, unions
47                          or arrays as values.
48 * Designated Inits::    Labeling elements of initializers.
49 * Cast to Union::       Casting to union type from any member of the union.
50 * Case Ranges::         `case 1 ... 9' and such.
51 * Mixed Declarations::  Mixing declarations and code.
52 * Function Attributes:: Declaring that functions have no side effects,
53                          or that they can never return.
54 * Attribute Syntax::    Formal syntax for attributes.
55 * Function Prototypes:: Prototype declarations and old-style definitions.
56 * C++ Comments::        C++ comments are recognized.
57 * Dollar Signs::        Dollar sign is allowed in identifiers.
58 * Character Escapes::   @samp{\e} stands for the character @key{ESC}.
59 * Variable Attributes:: Specifying attributes of variables.
60 * Type Attributes::     Specifying attributes of types.
61 * Alignment::           Inquiring about the alignment of a type or variable.
62 * Inline::              Defining inline functions (as fast as macros).
63 * Extended Asm::        Assembler instructions with C expressions as operands.
64                          (With them you can define ``built-in'' functions.)
65 * Constraints::         Constraints for asm operands
66 * Asm Labels::          Specifying the assembler name to use for a C symbol.
67 * Explicit Reg Vars::   Defining variables residing in specified registers.
68 * Alternate Keywords::  @code{__const__}, @code{__asm__}, etc., for header files.
69 * Incomplete Enums::    @code{enum foo;}, with details to follow.
70 * Function Names::      Printable strings which are the name of the current
71                          function.
72 * Return Address::      Getting the return or frame address of a function.
73 * Vector Extensions::   Using vector instructions through built-in functions.
74 * Offsetof::            Special syntax for implementing @code{offsetof}.
75 * Atomic Builtins::     Built-in functions for atomic memory access.
76 * Object Size Checking:: Built-in functions for limited buffer overflow
77                         checking.
78 * Other Builtins::      Other built-in functions.
79 * Target Builtins::     Built-in functions specific to particular targets.
80 * Target Format Checks:: Format checks specific to particular targets.
81 * Pragmas::             Pragmas accepted by GCC.
82 * Unnamed Fields::      Unnamed struct/union fields within structs/unions.
83 * Thread-Local::        Per-thread variables.
84 @end menu
86 @node Statement Exprs
87 @section Statements and Declarations in Expressions
88 @cindex statements inside expressions
89 @cindex declarations inside expressions
90 @cindex expressions containing statements
91 @cindex macros, statements in expressions
93 @c the above section title wrapped and causes an underfull hbox.. i
94 @c changed it from "within" to "in". --mew 4feb93
95 A compound statement enclosed in parentheses may appear as an expression
96 in GNU C@.  This allows you to use loops, switches, and local variables
97 within an expression.
99 Recall that a compound statement is a sequence of statements surrounded
100 by braces; in this construct, parentheses go around the braces.  For
101 example:
103 @smallexample
104 (@{ int y = foo (); int z;
105    if (y > 0) z = y;
106    else z = - y;
107    z; @})
108 @end smallexample
110 @noindent
111 is a valid (though slightly more complex than necessary) expression
112 for the absolute value of @code{foo ()}.
114 The last thing in the compound statement should be an expression
115 followed by a semicolon; the value of this subexpression serves as the
116 value of the entire construct.  (If you use some other kind of statement
117 last within the braces, the construct has type @code{void}, and thus
118 effectively no value.)
120 This feature is especially useful in making macro definitions ``safe'' (so
121 that they evaluate each operand exactly once).  For example, the
122 ``maximum'' function is commonly defined as a macro in standard C as
123 follows:
125 @smallexample
126 #define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
127 @end smallexample
129 @noindent
130 @cindex side effects, macro argument
131 But this definition computes either @var{a} or @var{b} twice, with bad
132 results if the operand has side effects.  In GNU C, if you know the
133 type of the operands (here taken as @code{int}), you can define
134 the macro safely as follows:
136 @smallexample
137 #define maxint(a,b) \
138   (@{int _a = (a), _b = (b); _a > _b ? _a : _b; @})
139 @end smallexample
141 Embedded statements are not allowed in constant expressions, such as
142 the value of an enumeration constant, the width of a bit-field, or
143 the initial value of a static variable.
145 If you don't know the type of the operand, you can still do this, but you
146 must use @code{typeof} (@pxref{Typeof}).
148 In G++, the result value of a statement expression undergoes array and
149 function pointer decay, and is returned by value to the enclosing
150 expression.  For instance, if @code{A} is a class, then
152 @smallexample
153         A a;
155         (@{a;@}).Foo ()
156 @end smallexample
158 @noindent
159 will construct a temporary @code{A} object to hold the result of the
160 statement expression, and that will be used to invoke @code{Foo}.
161 Therefore the @code{this} pointer observed by @code{Foo} will not be the
162 address of @code{a}.
164 Any temporaries created within a statement within a statement expression
165 will be destroyed at the statement's end.  This makes statement
166 expressions inside macros slightly different from function calls.  In
167 the latter case temporaries introduced during argument evaluation will
168 be destroyed at the end of the statement that includes the function
169 call.  In the statement expression case they will be destroyed during
170 the statement expression.  For instance,
172 @smallexample
173 #define macro(a)  (@{__typeof__(a) b = (a); b + 3; @})
174 template<typename T> T function(T a) @{ T b = a; return b + 3; @}
176 void foo ()
178   macro (X ());
179   function (X ());
181 @end smallexample
183 @noindent
184 will have different places where temporaries are destroyed.  For the
185 @code{macro} case, the temporary @code{X} will be destroyed just after
186 the initialization of @code{b}.  In the @code{function} case that
187 temporary will be destroyed when the function returns.
189 These considerations mean that it is probably a bad idea to use
190 statement-expressions of this form in header files that are designed to
191 work with C++.  (Note that some versions of the GNU C Library contained
192 header files using statement-expression that lead to precisely this
193 bug.)
195 Jumping into a statement expression with @code{goto} or using a
196 @code{switch} statement outside the statement expression with a
197 @code{case} or @code{default} label inside the statement expression is
198 not permitted.  Jumping into a statement expression with a computed
199 @code{goto} (@pxref{Labels as Values}) yields undefined behavior.
200 Jumping out of a statement expression is permitted, but if the
201 statement expression is part of a larger expression then it is
202 unspecified which other subexpressions of that expression have been
203 evaluated except where the language definition requires certain
204 subexpressions to be evaluated before or after the statement
205 expression.  In any case, as with a function call the evaluation of a
206 statement expression is not interleaved with the evaluation of other
207 parts of the containing expression.  For example,
209 @smallexample
210   foo (), ((@{ bar1 (); goto a; 0; @}) + bar2 ()), baz();
211 @end smallexample
213 @noindent
214 will call @code{foo} and @code{bar1} and will not call @code{baz} but
215 may or may not call @code{bar2}.  If @code{bar2} is called, it will be
216 called after @code{foo} and before @code{bar1}
218 @node Local Labels
219 @section Locally Declared Labels
220 @cindex local labels
221 @cindex macros, local labels
223 GCC allows you to declare @dfn{local labels} in any nested block
224 scope.  A local label is just like an ordinary label, but you can
225 only reference it (with a @code{goto} statement, or by taking its
226 address) within the block in which it was declared.
228 A local label declaration looks like this:
230 @smallexample
231 __label__ @var{label};
232 @end smallexample
234 @noindent
237 @smallexample
238 __label__ @var{label1}, @var{label2}, /* @r{@dots{}} */;
239 @end smallexample
241 Local label declarations must come at the beginning of the block,
242 before any ordinary declarations or statements.
244 The label declaration defines the label @emph{name}, but does not define
245 the label itself.  You must do this in the usual way, with
246 @code{@var{label}:}, within the statements of the statement expression.
248 The local label feature is useful for complex macros.  If a macro
249 contains nested loops, a @code{goto} can be useful for breaking out of
250 them.  However, an ordinary label whose scope is the whole function
251 cannot be used: if the macro can be expanded several times in one
252 function, the label will be multiply defined in that function.  A
253 local label avoids this problem.  For example:
255 @smallexample
256 #define SEARCH(value, array, target)              \
257 do @{                                              \
258   __label__ found;                                \
259   typeof (target) _SEARCH_target = (target);      \
260   typeof (*(array)) *_SEARCH_array = (array);     \
261   int i, j;                                       \
262   int value;                                      \
263   for (i = 0; i < max; i++)                       \
264     for (j = 0; j < max; j++)                     \
265       if (_SEARCH_array[i][j] == _SEARCH_target)  \
266         @{ (value) = i; goto found; @}              \
267   (value) = -1;                                   \
268  found:;                                          \
269 @} while (0)
270 @end smallexample
272 This could also be written using a statement-expression:
274 @smallexample
275 #define SEARCH(array, target)                     \
276 (@{                                                \
277   __label__ found;                                \
278   typeof (target) _SEARCH_target = (target);      \
279   typeof (*(array)) *_SEARCH_array = (array);     \
280   int i, j;                                       \
281   int value;                                      \
282   for (i = 0; i < max; i++)                       \
283     for (j = 0; j < max; j++)                     \
284       if (_SEARCH_array[i][j] == _SEARCH_target)  \
285         @{ value = i; goto found; @}                \
286   value = -1;                                     \
287  found:                                           \
288   value;                                          \
290 @end smallexample
292 Local label declarations also make the labels they declare visible to
293 nested functions, if there are any.  @xref{Nested Functions}, for details.
295 @node Labels as Values
296 @section Labels as Values
297 @cindex labels as values
298 @cindex computed gotos
299 @cindex goto with computed label
300 @cindex address of a label
302 You can get the address of a label defined in the current function
303 (or a containing function) with the unary operator @samp{&&}.  The
304 value has type @code{void *}.  This value is a constant and can be used
305 wherever a constant of that type is valid.  For example:
307 @smallexample
308 void *ptr;
309 /* @r{@dots{}} */
310 ptr = &&foo;
311 @end smallexample
313 To use these values, you need to be able to jump to one.  This is done
314 with the computed goto statement@footnote{The analogous feature in
315 Fortran is called an assigned goto, but that name seems inappropriate in
316 C, where one can do more than simply store label addresses in label
317 variables.}, @code{goto *@var{exp};}.  For example,
319 @smallexample
320 goto *ptr;
321 @end smallexample
323 @noindent
324 Any expression of type @code{void *} is allowed.
326 One way of using these constants is in initializing a static array that
327 will serve as a jump table:
329 @smallexample
330 static void *array[] = @{ &&foo, &&bar, &&hack @};
331 @end smallexample
333 Then you can select a label with indexing, like this:
335 @smallexample
336 goto *array[i];
337 @end smallexample
339 @noindent
340 Note that this does not check whether the subscript is in bounds---array
341 indexing in C never does that.
343 Such an array of label values serves a purpose much like that of the
344 @code{switch} statement.  The @code{switch} statement is cleaner, so
345 use that rather than an array unless the problem does not fit a
346 @code{switch} statement very well.
348 Another use of label values is in an interpreter for threaded code.
349 The labels within the interpreter function can be stored in the
350 threaded code for super-fast dispatching.
352 You may not use this mechanism to jump to code in a different function.
353 If you do that, totally unpredictable things will happen.  The best way to
354 avoid this is to store the label address only in automatic variables and
355 never pass it as an argument.
357 An alternate way to write the above example is
359 @smallexample
360 static const int array[] = @{ &&foo - &&foo, &&bar - &&foo,
361                              &&hack - &&foo @};
362 goto *(&&foo + array[i]);
363 @end smallexample
365 @noindent
366 This is more friendly to code living in shared libraries, as it reduces
367 the number of dynamic relocations that are needed, and by consequence,
368 allows the data to be read-only.
370 @node Nested Functions
371 @section Nested Functions
372 @cindex nested functions
373 @cindex downward funargs
374 @cindex thunks
376 A @dfn{nested function} is a function defined inside another function.
377 (Nested functions are not supported for GNU C++.)  The nested function's
378 name is local to the block where it is defined.  For example, here we
379 define a nested function named @code{square}, and call it twice:
381 @smallexample
382 @group
383 foo (double a, double b)
385   double square (double z) @{ return z * z; @}
387   return square (a) + square (b);
389 @end group
390 @end smallexample
392 The nested function can access all the variables of the containing
393 function that are visible at the point of its definition.  This is
394 called @dfn{lexical scoping}.  For example, here we show a nested
395 function which uses an inherited variable named @code{offset}:
397 @smallexample
398 @group
399 bar (int *array, int offset, int size)
401   int access (int *array, int index)
402     @{ return array[index + offset]; @}
403   int i;
404   /* @r{@dots{}} */
405   for (i = 0; i < size; i++)
406     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
408 @end group
409 @end smallexample
411 Nested function definitions are permitted within functions in the places
412 where variable definitions are allowed; that is, in any block, mixed
413 with the other declarations and statements in the block.
415 It is possible to call the nested function from outside the scope of its
416 name by storing its address or passing the address to another function:
418 @smallexample
419 hack (int *array, int size)
421   void store (int index, int value)
422     @{ array[index] = value; @}
424   intermediate (store, size);
426 @end smallexample
428 Here, the function @code{intermediate} receives the address of
429 @code{store} as an argument.  If @code{intermediate} calls @code{store},
430 the arguments given to @code{store} are used to store into @code{array}.
431 But this technique works only so long as the containing function
432 (@code{hack}, in this example) does not exit.
434 If you try to call the nested function through its address after the
435 containing function has exited, all hell will break loose.  If you try
436 to call it after a containing scope level has exited, and if it refers
437 to some of the variables that are no longer in scope, you may be lucky,
438 but it's not wise to take the risk.  If, however, the nested function
439 does not refer to anything that has gone out of scope, you should be
440 safe.
442 GCC implements taking the address of a nested function using a technique
443 called @dfn{trampolines}.  A paper describing them is available as
445 @noindent
446 @uref{http://people.debian.org/~aaronl/Usenix88-lexic.pdf}.
448 A nested function can jump to a label inherited from a containing
449 function, provided the label was explicitly declared in the containing
450 function (@pxref{Local Labels}).  Such a jump returns instantly to the
451 containing function, exiting the nested function which did the
452 @code{goto} and any intermediate functions as well.  Here is an example:
454 @smallexample
455 @group
456 bar (int *array, int offset, int size)
458   __label__ failure;
459   int access (int *array, int index)
460     @{
461       if (index > size)
462         goto failure;
463       return array[index + offset];
464     @}
465   int i;
466   /* @r{@dots{}} */
467   for (i = 0; i < size; i++)
468     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
469   /* @r{@dots{}} */
470   return 0;
472  /* @r{Control comes here from @code{access}
473     if it detects an error.}  */
474  failure:
475   return -1;
477 @end group
478 @end smallexample
480 A nested function always has no linkage.  Declaring one with
481 @code{extern} or @code{static} is erroneous.  If you need to declare the nested function
482 before its definition, use @code{auto} (which is otherwise meaningless
483 for function declarations).
485 @smallexample
486 bar (int *array, int offset, int size)
488   __label__ failure;
489   auto int access (int *, int);
490   /* @r{@dots{}} */
491   int access (int *array, int index)
492     @{
493       if (index > size)
494         goto failure;
495       return array[index + offset];
496     @}
497   /* @r{@dots{}} */
499 @end smallexample
501 @node Constructing Calls
502 @section Constructing Function Calls
503 @cindex constructing calls
504 @cindex forwarding calls
506 Using the built-in functions described below, you can record
507 the arguments a function received, and call another function
508 with the same arguments, without knowing the number or types
509 of the arguments.
511 You can also record the return value of that function call,
512 and later return that value, without knowing what data type
513 the function tried to return (as long as your caller expects
514 that data type).
516 However, these built-in functions may interact badly with some
517 sophisticated features or other extensions of the language.  It
518 is, therefore, not recommended to use them outside very simple
519 functions acting as mere forwarders for their arguments.
521 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply_args ()
522 This built-in function returns a pointer to data
523 describing how to perform a call with the same arguments as were passed
524 to the current function.
526 The function saves the arg pointer register, structure value address,
527 and all registers that might be used to pass arguments to a function
528 into a block of memory allocated on the stack.  Then it returns the
529 address of that block.
530 @end deftypefn
532 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply (void (*@var{function})(), void *@var{arguments}, size_t @var{size})
533 This built-in function invokes @var{function}
534 with a copy of the parameters described by @var{arguments}
535 and @var{size}.
537 The value of @var{arguments} should be the value returned by
538 @code{__builtin_apply_args}.  The argument @var{size} specifies the size
539 of the stack argument data, in bytes.
541 This function returns a pointer to data describing
542 how to return whatever value was returned by @var{function}.  The data
543 is saved in a block of memory allocated on the stack.
545 It is not always simple to compute the proper value for @var{size}.  The
546 value is used by @code{__builtin_apply} to compute the amount of data
547 that should be pushed on the stack and copied from the incoming argument
548 area.
549 @end deftypefn
551 @deftypefn {Built-in Function} {void} __builtin_return (void *@var{result})
552 This built-in function returns the value described by @var{result} from
553 the containing function.  You should specify, for @var{result}, a value
554 returned by @code{__builtin_apply}.
555 @end deftypefn
557 @node Typeof
558 @section Referring to a Type with @code{typeof}
559 @findex typeof
560 @findex sizeof
561 @cindex macros, types of arguments
563 Another way to refer to the type of an expression is with @code{typeof}.
564 The syntax of using of this keyword looks like @code{sizeof}, but the
565 construct acts semantically like a type name defined with @code{typedef}.
567 There are two ways of writing the argument to @code{typeof}: with an
568 expression or with a type.  Here is an example with an expression:
570 @smallexample
571 typeof (x[0](1))
572 @end smallexample
574 @noindent
575 This assumes that @code{x} is an array of pointers to functions;
576 the type described is that of the values of the functions.
578 Here is an example with a typename as the argument:
580 @smallexample
581 typeof (int *)
582 @end smallexample
584 @noindent
585 Here the type described is that of pointers to @code{int}.
587 If you are writing a header file that must work when included in ISO C
588 programs, write @code{__typeof__} instead of @code{typeof}.
589 @xref{Alternate Keywords}.
591 A @code{typeof}-construct can be used anywhere a typedef name could be
592 used.  For example, you can use it in a declaration, in a cast, or inside
593 of @code{sizeof} or @code{typeof}.
595 @code{typeof} is often useful in conjunction with the
596 statements-within-expressions feature.  Here is how the two together can
597 be used to define a safe ``maximum'' macro that operates on any
598 arithmetic type and evaluates each of its arguments exactly once:
600 @smallexample
601 #define max(a,b) \
602   (@{ typeof (a) _a = (a); \
603       typeof (b) _b = (b); \
604     _a > _b ? _a : _b; @})
605 @end smallexample
607 @cindex underscores in variables in macros
608 @cindex @samp{_} in variables in macros
609 @cindex local variables in macros
610 @cindex variables, local, in macros
611 @cindex macros, local variables in
613 The reason for using names that start with underscores for the local
614 variables is to avoid conflicts with variable names that occur within the
615 expressions that are substituted for @code{a} and @code{b}.  Eventually we
616 hope to design a new form of declaration syntax that allows you to declare
617 variables whose scopes start only after their initializers; this will be a
618 more reliable way to prevent such conflicts.
620 @noindent
621 Some more examples of the use of @code{typeof}:
623 @itemize @bullet
624 @item
625 This declares @code{y} with the type of what @code{x} points to.
627 @smallexample
628 typeof (*x) y;
629 @end smallexample
631 @item
632 This declares @code{y} as an array of such values.
634 @smallexample
635 typeof (*x) y[4];
636 @end smallexample
638 @item
639 This declares @code{y} as an array of pointers to characters:
641 @smallexample
642 typeof (typeof (char *)[4]) y;
643 @end smallexample
645 @noindent
646 It is equivalent to the following traditional C declaration:
648 @smallexample
649 char *y[4];
650 @end smallexample
652 To see the meaning of the declaration using @code{typeof}, and why it
653 might be a useful way to write, rewrite it with these macros:
655 @smallexample
656 #define pointer(T)  typeof(T *)
657 #define array(T, N) typeof(T [N])
658 @end smallexample
660 @noindent
661 Now the declaration can be rewritten this way:
663 @smallexample
664 array (pointer (char), 4) y;
665 @end smallexample
667 @noindent
668 Thus, @code{array (pointer (char), 4)} is the type of arrays of 4
669 pointers to @code{char}.
670 @end itemize
672 @emph{Compatibility Note:} In addition to @code{typeof}, GCC 2 supported
673 a more limited extension which permitted one to write
675 @smallexample
676 typedef @var{T} = @var{expr};
677 @end smallexample
679 @noindent
680 with the effect of declaring @var{T} to have the type of the expression
681 @var{expr}.  This extension does not work with GCC 3 (versions between
682 3.0 and 3.2 will crash; 3.2.1 and later give an error).  Code which
683 relies on it should be rewritten to use @code{typeof}:
685 @smallexample
686 typedef typeof(@var{expr}) @var{T};
687 @end smallexample
689 @noindent
690 This will work with all versions of GCC@.
692 @node Conditionals
693 @section Conditionals with Omitted Operands
694 @cindex conditional expressions, extensions
695 @cindex omitted middle-operands
696 @cindex middle-operands, omitted
697 @cindex extensions, @code{?:}
698 @cindex @code{?:} extensions
700 The middle operand in a conditional expression may be omitted.  Then
701 if the first operand is nonzero, its value is the value of the conditional
702 expression.
704 Therefore, the expression
706 @smallexample
707 x ? : y
708 @end smallexample
710 @noindent
711 has the value of @code{x} if that is nonzero; otherwise, the value of
712 @code{y}.
714 This example is perfectly equivalent to
716 @smallexample
717 x ? x : y
718 @end smallexample
720 @cindex side effect in ?:
721 @cindex ?: side effect
722 @noindent
723 In this simple case, the ability to omit the middle operand is not
724 especially useful.  When it becomes useful is when the first operand does,
725 or may (if it is a macro argument), contain a side effect.  Then repeating
726 the operand in the middle would perform the side effect twice.  Omitting
727 the middle operand uses the value already computed without the undesirable
728 effects of recomputing it.
730 @node Long Long
731 @section Double-Word Integers
732 @cindex @code{long long} data types
733 @cindex double-word arithmetic
734 @cindex multiprecision arithmetic
735 @cindex @code{LL} integer suffix
736 @cindex @code{ULL} integer suffix
738 ISO C99 supports data types for integers that are at least 64 bits wide,
739 and as an extension GCC supports them in C89 mode and in C++.
740 Simply write @code{long long int} for a signed integer, or
741 @code{unsigned long long int} for an unsigned integer.  To make an
742 integer constant of type @code{long long int}, add the suffix @samp{LL}
743 to the integer.  To make an integer constant of type @code{unsigned long
744 long int}, add the suffix @samp{ULL} to the integer.
746 You can use these types in arithmetic like any other integer types.
747 Addition, subtraction, and bitwise boolean operations on these types
748 are open-coded on all types of machines.  Multiplication is open-coded
749 if the machine supports fullword-to-doubleword a widening multiply
750 instruction.  Division and shifts are open-coded only on machines that
751 provide special support.  The operations that are not open-coded use
752 special library routines that come with GCC@.
754 There may be pitfalls when you use @code{long long} types for function
755 arguments, unless you declare function prototypes.  If a function
756 expects type @code{int} for its argument, and you pass a value of type
757 @code{long long int}, confusion will result because the caller and the
758 subroutine will disagree about the number of bytes for the argument.
759 Likewise, if the function expects @code{long long int} and you pass
760 @code{int}.  The best way to avoid such problems is to use prototypes.
762 @node Complex
763 @section Complex Numbers
764 @cindex complex numbers
765 @cindex @code{_Complex} keyword
766 @cindex @code{__complex__} keyword
768 ISO C99 supports complex floating data types, and as an extension GCC
769 supports them in C89 mode and in C++, and supports complex integer data
770 types which are not part of ISO C99.  You can declare complex types
771 using the keyword @code{_Complex}.  As an extension, the older GNU
772 keyword @code{__complex__} is also supported.
774 For example, @samp{_Complex double x;} declares @code{x} as a
775 variable whose real part and imaginary part are both of type
776 @code{double}.  @samp{_Complex short int y;} declares @code{y} to
777 have real and imaginary parts of type @code{short int}; this is not
778 likely to be useful, but it shows that the set of complex types is
779 complete.
781 To write a constant with a complex data type, use the suffix @samp{i} or
782 @samp{j} (either one; they are equivalent).  For example, @code{2.5fi}
783 has type @code{_Complex float} and @code{3i} has type
784 @code{_Complex int}.  Such a constant always has a pure imaginary
785 value, but you can form any complex value you like by adding one to a
786 real constant.  This is a GNU extension; if you have an ISO C99
787 conforming C library (such as GNU libc), and want to construct complex
788 constants of floating type, you should include @code{<complex.h>} and
789 use the macros @code{I} or @code{_Complex_I} instead.
791 @cindex @code{__real__} keyword
792 @cindex @code{__imag__} keyword
793 To extract the real part of a complex-valued expression @var{exp}, write
794 @code{__real__ @var{exp}}.  Likewise, use @code{__imag__} to
795 extract the imaginary part.  This is a GNU extension; for values of
796 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{crealf},
797 @code{creal}, @code{creall}, @code{cimagf}, @code{cimag} and
798 @code{cimagl}, declared in @code{<complex.h>} and also provided as
799 built-in functions by GCC@.
801 @cindex complex conjugation
802 The operator @samp{~} performs complex conjugation when used on a value
803 with a complex type.  This is a GNU extension; for values of
804 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{conjf},
805 @code{conj} and @code{conjl}, declared in @code{<complex.h>} and also
806 provided as built-in functions by GCC@.
808 GCC can allocate complex automatic variables in a noncontiguous
809 fashion; it's even possible for the real part to be in a register while
810 the imaginary part is on the stack (or vice-versa).  Only the DWARF2
811 debug info format can represent this, so use of DWARF2 is recommended.
812 If you are using the stabs debug info format, GCC describes a noncontiguous
813 complex variable as if it were two separate variables of noncomplex type.
814 If the variable's actual name is @code{foo}, the two fictitious
815 variables are named @code{foo$real} and @code{foo$imag}.  You can
816 examine and set these two fictitious variables with your debugger.
818 @node Decimal Float
819 @section Decimal Floating Point
820 @cindex decimal floating point
821 @cindex @code{_Decimal32} data type
822 @cindex @code{_Decimal64} data type
823 @cindex @code{_Decimal128} data type
824 @cindex @code{df} integer suffix
825 @cindex @code{dd} integer suffix
826 @cindex @code{dl} integer suffix
827 @cindex @code{DF} integer suffix
828 @cindex @code{DD} integer suffix
829 @cindex @code{DL} integer suffix
831 GNU C supports decimal floating point types in addition to the
832 standard floating-point types.  This extension supports decimal
833 floating-point arithmetic as defined in IEEE-754R, the proposed
834 revision of IEEE-754.  The C language extension is defined in ISO/IEC
835 DTR 24732, Draft 5.  Support for this functionality will change when
836 it is accepted into the C standard and might change for new drafts
837 of the proposal.  Calling conventions for any target might also change.
838 Not all targets support decimal floating point.
840 Support for decimal floating point includes the arithmetic operators
841 add, subtract, multiply, divide; unary arithmetic operators;
842 relational operators; equality operators; and conversions to and from
843 integer and other floating-point types.  Use a suffix @samp{df} or
844 @samp{DF} in a literal constant of type @code{_Decimal32}, @samp{dd}
845 or @samp{DD} for @code{_Decimal64}, and @samp{dl} or @samp{DL} for
846 @code{_Decimal128}.
848 Passing a decimal floating-point value as an argument to a function
849 without a prototype is undefined.
851 Types @code{_Decimal32}, @code{_Decimal64}, and @code{_Decimal128}
852 are supported by the DWARF2 debug information format.
854 @node Hex Floats
855 @section Hex Floats
856 @cindex hex floats
858 ISO C99 supports floating-point numbers written not only in the usual
859 decimal notation, such as @code{1.55e1}, but also numbers such as
860 @code{0x1.fp3} written in hexadecimal format.  As a GNU extension, GCC
861 supports this in C89 mode (except in some cases when strictly
862 conforming) and in C++.  In that format the
863 @samp{0x} hex introducer and the @samp{p} or @samp{P} exponent field are
864 mandatory.  The exponent is a decimal number that indicates the power of
865 2 by which the significant part will be multiplied.  Thus @samp{0x1.f} is
866 @tex
867 $1 {15\over16}$,
868 @end tex
869 @ifnottex
870 1 15/16,
871 @end ifnottex
872 @samp{p3} multiplies it by 8, and the value of @code{0x1.fp3}
873 is the same as @code{1.55e1}.
875 Unlike for floating-point numbers in the decimal notation the exponent
876 is always required in the hexadecimal notation.  Otherwise the compiler
877 would not be able to resolve the ambiguity of, e.g., @code{0x1.f}.  This
878 could mean @code{1.0f} or @code{1.9375} since @samp{f} is also the
879 extension for floating-point constants of type @code{float}.
881 @node Zero Length
882 @section Arrays of Length Zero
883 @cindex arrays of length zero
884 @cindex zero-length arrays
885 @cindex length-zero arrays
886 @cindex flexible array members
888 Zero-length arrays are allowed in GNU C@.  They are very useful as the
889 last element of a structure which is really a header for a variable-length
890 object:
892 @smallexample
893 struct line @{
894   int length;
895   char contents[0];
898 struct line *thisline = (struct line *)
899   malloc (sizeof (struct line) + this_length);
900 thisline->length = this_length;
901 @end smallexample
903 In ISO C90, you would have to give @code{contents} a length of 1, which
904 means either you waste space or complicate the argument to @code{malloc}.
906 In ISO C99, you would use a @dfn{flexible array member}, which is
907 slightly different in syntax and semantics:
909 @itemize @bullet
910 @item
911 Flexible array members are written as @code{contents[]} without
912 the @code{0}.
914 @item
915 Flexible array members have incomplete type, and so the @code{sizeof}
916 operator may not be applied.  As a quirk of the original implementation
917 of zero-length arrays, @code{sizeof} evaluates to zero.
919 @item
920 Flexible array members may only appear as the last member of a
921 @code{struct} that is otherwise non-empty.
923 @item
924 A structure containing a flexible array member, or a union containing
925 such a structure (possibly recursively), may not be a member of a
926 structure or an element of an array.  (However, these uses are
927 permitted by GCC as extensions.)
928 @end itemize
930 GCC versions before 3.0 allowed zero-length arrays to be statically
931 initialized, as if they were flexible arrays.  In addition to those
932 cases that were useful, it also allowed initializations in situations
933 that would corrupt later data.  Non-empty initialization of zero-length
934 arrays is now treated like any case where there are more initializer
935 elements than the array holds, in that a suitable warning about "excess
936 elements in array" is given, and the excess elements (all of them, in
937 this case) are ignored.
939 Instead GCC allows static initialization of flexible array members.
940 This is equivalent to defining a new structure containing the original
941 structure followed by an array of sufficient size to contain the data.
942 I.e.@: in the following, @code{f1} is constructed as if it were declared
943 like @code{f2}.
945 @smallexample
946 struct f1 @{
947   int x; int y[];
948 @} f1 = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};
950 struct f2 @{
951   struct f1 f1; int data[3];
952 @} f2 = @{ @{ 1 @}, @{ 2, 3, 4 @} @};
953 @end smallexample
955 @noindent
956 The convenience of this extension is that @code{f1} has the desired
957 type, eliminating the need to consistently refer to @code{f2.f1}.
959 This has symmetry with normal static arrays, in that an array of
960 unknown size is also written with @code{[]}.
962 Of course, this extension only makes sense if the extra data comes at
963 the end of a top-level object, as otherwise we would be overwriting
964 data at subsequent offsets.  To avoid undue complication and confusion
965 with initialization of deeply nested arrays, we simply disallow any
966 non-empty initialization except when the structure is the top-level
967 object.  For example:
969 @smallexample
970 struct foo @{ int x; int y[]; @};
971 struct bar @{ struct foo z; @};
973 struct foo a = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};        // @r{Valid.}
974 struct bar b = @{ @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @} @};    // @r{Invalid.}
975 struct bar c = @{ @{ 1, @{ @} @} @};            // @r{Valid.}
976 struct foo d[1] = @{ @{ 1 @{ 2, 3, 4 @} @} @};  // @r{Invalid.}
977 @end smallexample
979 @node Empty Structures
980 @section Structures With No Members
981 @cindex empty structures
982 @cindex zero-size structures
984 GCC permits a C structure to have no members:
986 @smallexample
987 struct empty @{
989 @end smallexample
991 The structure will have size zero.  In C++, empty structures are part
992 of the language.  G++ treats empty structures as if they had a single
993 member of type @code{char}.
995 @node Variable Length
996 @section Arrays of Variable Length
997 @cindex variable-length arrays
998 @cindex arrays of variable length
999 @cindex VLAs
1001 Variable-length automatic arrays are allowed in ISO C99, and as an
1002 extension GCC accepts them in C89 mode and in C++.  (However, GCC's
1003 implementation of variable-length arrays does not yet conform in detail
1004 to the ISO C99 standard.)  These arrays are
1005 declared like any other automatic arrays, but with a length that is not
1006 a constant expression.  The storage is allocated at the point of
1007 declaration and deallocated when the brace-level is exited.  For
1008 example:
1010 @smallexample
1011 FILE *
1012 concat_fopen (char *s1, char *s2, char *mode)
1014   char str[strlen (s1) + strlen (s2) + 1];
1015   strcpy (str, s1);
1016   strcat (str, s2);
1017   return fopen (str, mode);
1019 @end smallexample
1021 @cindex scope of a variable length array
1022 @cindex variable-length array scope
1023 @cindex deallocating variable length arrays
1024 Jumping or breaking out of the scope of the array name deallocates the
1025 storage.  Jumping into the scope is not allowed; you get an error
1026 message for it.
1028 @cindex @code{alloca} vs variable-length arrays
1029 You can use the function @code{alloca} to get an effect much like
1030 variable-length arrays.  The function @code{alloca} is available in
1031 many other C implementations (but not in all).  On the other hand,
1032 variable-length arrays are more elegant.
1034 There are other differences between these two methods.  Space allocated
1035 with @code{alloca} exists until the containing @emph{function} returns.
1036 The space for a variable-length array is deallocated as soon as the array
1037 name's scope ends.  (If you use both variable-length arrays and
1038 @code{alloca} in the same function, deallocation of a variable-length array
1039 will also deallocate anything more recently allocated with @code{alloca}.)
1041 You can also use variable-length arrays as arguments to functions:
1043 @smallexample
1044 struct entry
1045 tester (int len, char data[len][len])
1047   /* @r{@dots{}} */
1049 @end smallexample
1051 The length of an array is computed once when the storage is allocated
1052 and is remembered for the scope of the array in case you access it with
1053 @code{sizeof}.
1055 If you want to pass the array first and the length afterward, you can
1056 use a forward declaration in the parameter list---another GNU extension.
1058 @smallexample
1059 struct entry
1060 tester (int len; char data[len][len], int len)
1062   /* @r{@dots{}} */
1064 @end smallexample
1066 @cindex parameter forward declaration
1067 The @samp{int len} before the semicolon is a @dfn{parameter forward
1068 declaration}, and it serves the purpose of making the name @code{len}
1069 known when the declaration of @code{data} is parsed.
1071 You can write any number of such parameter forward declarations in the
1072 parameter list.  They can be separated by commas or semicolons, but the
1073 last one must end with a semicolon, which is followed by the ``real''
1074 parameter declarations.  Each forward declaration must match a ``real''
1075 declaration in parameter name and data type.  ISO C99 does not support
1076 parameter forward declarations.
1078 @node Variadic Macros
1079 @section Macros with a Variable Number of Arguments.
1080 @cindex variable number of arguments
1081 @cindex macro with variable arguments
1082 @cindex rest argument (in macro)
1083 @cindex variadic macros
1085 In the ISO C standard of 1999, a macro can be declared to accept a
1086 variable number of arguments much as a function can.  The syntax for
1087 defining the macro is similar to that of a function.  Here is an
1088 example:
1090 @smallexample
1091 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, __VA_ARGS__)
1092 @end smallexample
1094 Here @samp{@dots{}} is a @dfn{variable argument}.  In the invocation of
1095 such a macro, it represents the zero or more tokens until the closing
1096 parenthesis that ends the invocation, including any commas.  This set of
1097 tokens replaces the identifier @code{__VA_ARGS__} in the macro body
1098 wherever it appears.  See the CPP manual for more information.
1100 GCC has long supported variadic macros, and used a different syntax that
1101 allowed you to give a name to the variable arguments just like any other
1102 argument.  Here is an example:
1104 @smallexample
1105 #define debug(format, args...) fprintf (stderr, format, args)
1106 @end smallexample
1108 This is in all ways equivalent to the ISO C example above, but arguably
1109 more readable and descriptive.
1111 GNU CPP has two further variadic macro extensions, and permits them to
1112 be used with either of the above forms of macro definition.
1114 In standard C, you are not allowed to leave the variable argument out
1115 entirely; but you are allowed to pass an empty argument.  For example,
1116 this invocation is invalid in ISO C, because there is no comma after
1117 the string:
1119 @smallexample
1120 debug ("A message")
1121 @end smallexample
1123 GNU CPP permits you to completely omit the variable arguments in this
1124 way.  In the above examples, the compiler would complain, though since
1125 the expansion of the macro still has the extra comma after the format
1126 string.
1128 To help solve this problem, CPP behaves specially for variable arguments
1129 used with the token paste operator, @samp{##}.  If instead you write
1131 @smallexample
1132 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, ## __VA_ARGS__)
1133 @end smallexample
1135 and if the variable arguments are omitted or empty, the @samp{##}
1136 operator causes the preprocessor to remove the comma before it.  If you
1137 do provide some variable arguments in your macro invocation, GNU CPP
1138 does not complain about the paste operation and instead places the
1139 variable arguments after the comma.  Just like any other pasted macro
1140 argument, these arguments are not macro expanded.
1142 @node Escaped Newlines
1143 @section Slightly Looser Rules for Escaped Newlines
1144 @cindex escaped newlines
1145 @cindex newlines (escaped)
1147 Recently, the preprocessor has relaxed its treatment of escaped
1148 newlines.  Previously, the newline had to immediately follow a
1149 backslash.  The current implementation allows whitespace in the form
1150 of spaces, horizontal and vertical tabs, and form feeds between the
1151 backslash and the subsequent newline.  The preprocessor issues a
1152 warning, but treats it as a valid escaped newline and combines the two
1153 lines to form a single logical line.  This works within comments and
1154 tokens, as well as between tokens.  Comments are @emph{not} treated as
1155 whitespace for the purposes of this relaxation, since they have not
1156 yet been replaced with spaces.
1158 @node Subscripting
1159 @section Non-Lvalue Arrays May Have Subscripts
1160 @cindex subscripting
1161 @cindex arrays, non-lvalue
1163 @cindex subscripting and function values
1164 In ISO C99, arrays that are not lvalues still decay to pointers, and
1165 may be subscripted, although they may not be modified or used after
1166 the next sequence point and the unary @samp{&} operator may not be
1167 applied to them.  As an extension, GCC allows such arrays to be
1168 subscripted in C89 mode, though otherwise they do not decay to
1169 pointers outside C99 mode.  For example,
1170 this is valid in GNU C though not valid in C89:
1172 @smallexample
1173 @group
1174 struct foo @{int a[4];@};
1176 struct foo f();
1178 bar (int index)
1180   return f().a[index];
1182 @end group
1183 @end smallexample
1185 @node Pointer Arith
1186 @section Arithmetic on @code{void}- and Function-Pointers
1187 @cindex void pointers, arithmetic
1188 @cindex void, size of pointer to
1189 @cindex function pointers, arithmetic
1190 @cindex function, size of pointer to
1192 In GNU C, addition and subtraction operations are supported on pointers to
1193 @code{void} and on pointers to functions.  This is done by treating the
1194 size of a @code{void} or of a function as 1.
1196 A consequence of this is that @code{sizeof} is also allowed on @code{void}
1197 and on function types, and returns 1.
1199 @opindex Wpointer-arith
1200 The option @option{-Wpointer-arith} requests a warning if these extensions
1201 are used.
1203 @node Initializers
1204 @section Non-Constant Initializers
1205 @cindex initializers, non-constant
1206 @cindex non-constant initializers
1208 As in standard C++ and ISO C99, the elements of an aggregate initializer for an
1209 automatic variable are not required to be constant expressions in GNU C@.
1210 Here is an example of an initializer with run-time varying elements:
1212 @smallexample
1213 foo (float f, float g)
1215   float beat_freqs[2] = @{ f-g, f+g @};
1216   /* @r{@dots{}} */
1218 @end smallexample
1220 @node Compound Literals
1221 @section Compound Literals
1222 @cindex constructor expressions
1223 @cindex initializations in expressions
1224 @cindex structures, constructor expression
1225 @cindex expressions, constructor
1226 @cindex compound literals
1227 @c The GNU C name for what C99 calls compound literals was "constructor expressions".
1229 ISO C99 supports compound literals.  A compound literal looks like
1230 a cast containing an initializer.  Its value is an object of the
1231 type specified in the cast, containing the elements specified in
1232 the initializer; it is an lvalue.  As an extension, GCC supports
1233 compound literals in C89 mode and in C++.
1235 Usually, the specified type is a structure.  Assume that
1236 @code{struct foo} and @code{structure} are declared as shown:
1238 @smallexample
1239 struct foo @{int a; char b[2];@} structure;
1240 @end smallexample
1242 @noindent
1243 Here is an example of constructing a @code{struct foo} with a compound literal:
1245 @smallexample
1246 structure = ((struct foo) @{x + y, 'a', 0@});
1247 @end smallexample
1249 @noindent
1250 This is equivalent to writing the following:
1252 @smallexample
1254   struct foo temp = @{x + y, 'a', 0@};
1255   structure = temp;
1257 @end smallexample
1259 You can also construct an array.  If all the elements of the compound literal
1260 are (made up of) simple constant expressions, suitable for use in
1261 initializers of objects of static storage duration, then the compound
1262 literal can be coerced to a pointer to its first element and used in
1263 such an initializer, as shown here:
1265 @smallexample
1266 char **foo = (char *[]) @{ "x", "y", "z" @};
1267 @end smallexample
1269 Compound literals for scalar types and union types are is
1270 also allowed, but then the compound literal is equivalent
1271 to a cast.
1273 As a GNU extension, GCC allows initialization of objects with static storage
1274 duration by compound literals (which is not possible in ISO C99, because
1275 the initializer is not a constant).
1276 It is handled as if the object was initialized only with the bracket
1277 enclosed list if compound literal's and object types match.
1278 The initializer list of the compound literal must be constant.
1279 If the object being initialized has array type of unknown size, the size is
1280 determined by compound literal size.
1282 @smallexample
1283 static struct foo x = (struct foo) @{1, 'a', 'b'@};
1284 static int y[] = (int []) @{1, 2, 3@};
1285 static int z[] = (int [3]) @{1@};
1286 @end smallexample
1288 @noindent
1289 The above lines are equivalent to the following:
1290 @smallexample
1291 static struct foo x = @{1, 'a', 'b'@};
1292 static int y[] = @{1, 2, 3@};
1293 static int z[] = @{1, 0, 0@};
1294 @end smallexample
1296 @node Designated Inits
1297 @section Designated Initializers
1298 @cindex initializers with labeled elements
1299 @cindex labeled elements in initializers
1300 @cindex case labels in initializers
1301 @cindex designated initializers
1303 Standard C89 requires the elements of an initializer to appear in a fixed
1304 order, the same as the order of the elements in the array or structure
1305 being initialized.
1307 In ISO C99 you can give the elements in any order, specifying the array
1308 indices or structure field names they apply to, and GNU C allows this as
1309 an extension in C89 mode as well.  This extension is not
1310 implemented in GNU C++.
1312 To specify an array index, write
1313 @samp{[@var{index}] =} before the element value.  For example,
1315 @smallexample
1316 int a[6] = @{ [4] = 29, [2] = 15 @};
1317 @end smallexample
1319 @noindent
1320 is equivalent to
1322 @smallexample
1323 int a[6] = @{ 0, 0, 15, 0, 29, 0 @};
1324 @end smallexample
1326 @noindent
1327 The index values must be constant expressions, even if the array being
1328 initialized is automatic.
1330 An alternative syntax for this which has been obsolete since GCC 2.5 but
1331 GCC still accepts is to write @samp{[@var{index}]} before the element
1332 value, with no @samp{=}.
1334 To initialize a range of elements to the same value, write
1335 @samp{[@var{first} ... @var{last}] = @var{value}}.  This is a GNU
1336 extension.  For example,
1338 @smallexample
1339 int widths[] = @{ [0 ... 9] = 1, [10 ... 99] = 2, [100] = 3 @};
1340 @end smallexample
1342 @noindent
1343 If the value in it has side-effects, the side-effects will happen only once,
1344 not for each initialized field by the range initializer.
1346 @noindent
1347 Note that the length of the array is the highest value specified
1348 plus one.
1350 In a structure initializer, specify the name of a field to initialize
1351 with @samp{.@var{fieldname} =} before the element value.  For example,
1352 given the following structure,
1354 @smallexample
1355 struct point @{ int x, y; @};
1356 @end smallexample
1358 @noindent
1359 the following initialization
1361 @smallexample
1362 struct point p = @{ .y = yvalue, .x = xvalue @};
1363 @end smallexample
1365 @noindent
1366 is equivalent to
1368 @smallexample
1369 struct point p = @{ xvalue, yvalue @};
1370 @end smallexample
1372 Another syntax which has the same meaning, obsolete since GCC 2.5, is
1373 @samp{@var{fieldname}:}, as shown here:
1375 @smallexample
1376 struct point p = @{ y: yvalue, x: xvalue @};
1377 @end smallexample
1379 @cindex designators
1380 The @samp{[@var{index}]} or @samp{.@var{fieldname}} is known as a
1381 @dfn{designator}.  You can also use a designator (or the obsolete colon
1382 syntax) when initializing a union, to specify which element of the union
1383 should be used.  For example,
1385 @smallexample
1386 union foo @{ int i; double d; @};
1388 union foo f = @{ .d = 4 @};
1389 @end smallexample
1391 @noindent
1392 will convert 4 to a @code{double} to store it in the union using
1393 the second element.  By contrast, casting 4 to type @code{union foo}
1394 would store it into the union as the integer @code{i}, since it is
1395 an integer.  (@xref{Cast to Union}.)
1397 You can combine this technique of naming elements with ordinary C
1398 initialization of successive elements.  Each initializer element that
1399 does not have a designator applies to the next consecutive element of the
1400 array or structure.  For example,
1402 @smallexample
1403 int a[6] = @{ [1] = v1, v2, [4] = v4 @};
1404 @end smallexample
1406 @noindent
1407 is equivalent to
1409 @smallexample
1410 int a[6] = @{ 0, v1, v2, 0, v4, 0 @};
1411 @end smallexample
1413 Labeling the elements of an array initializer is especially useful
1414 when the indices are characters or belong to an @code{enum} type.
1415 For example:
1417 @smallexample
1418 int whitespace[256]
1419   = @{ [' '] = 1, ['\t'] = 1, ['\h'] = 1,
1420       ['\f'] = 1, ['\n'] = 1, ['\r'] = 1 @};
1421 @end smallexample
1423 @cindex designator lists
1424 You can also write a series of @samp{.@var{fieldname}} and
1425 @samp{[@var{index}]} designators before an @samp{=} to specify a
1426 nested subobject to initialize; the list is taken relative to the
1427 subobject corresponding to the closest surrounding brace pair.  For
1428 example, with the @samp{struct point} declaration above:
1430 @smallexample
1431 struct point ptarray[10] = @{ [2].y = yv2, [2].x = xv2, [0].x = xv0 @};
1432 @end smallexample
1434 @noindent
1435 If the same field is initialized multiple times, it will have value from
1436 the last initialization.  If any such overridden initialization has
1437 side-effect, it is unspecified whether the side-effect happens or not.
1438 Currently, GCC will discard them and issue a warning.
1440 @node Case Ranges
1441 @section Case Ranges
1442 @cindex case ranges
1443 @cindex ranges in case statements
1445 You can specify a range of consecutive values in a single @code{case} label,
1446 like this:
1448 @smallexample
1449 case @var{low} ... @var{high}:
1450 @end smallexample
1452 @noindent
1453 This has the same effect as the proper number of individual @code{case}
1454 labels, one for each integer value from @var{low} to @var{high}, inclusive.
1456 This feature is especially useful for ranges of ASCII character codes:
1458 @smallexample
1459 case 'A' ... 'Z':
1460 @end smallexample
1462 @strong{Be careful:} Write spaces around the @code{...}, for otherwise
1463 it may be parsed wrong when you use it with integer values.  For example,
1464 write this:
1466 @smallexample
1467 case 1 ... 5:
1468 @end smallexample
1470 @noindent
1471 rather than this:
1473 @smallexample
1474 case 1...5:
1475 @end smallexample
1477 @node Cast to Union
1478 @section Cast to a Union Type
1479 @cindex cast to a union
1480 @cindex union, casting to a
1482 A cast to union type is similar to other casts, except that the type
1483 specified is a union type.  You can specify the type either with
1484 @code{union @var{tag}} or with a typedef name.  A cast to union is actually
1485 a constructor though, not a cast, and hence does not yield an lvalue like
1486 normal casts.  (@xref{Compound Literals}.)
1488 The types that may be cast to the union type are those of the members
1489 of the union.  Thus, given the following union and variables:
1491 @smallexample
1492 union foo @{ int i; double d; @};
1493 int x;
1494 double y;
1495 @end smallexample
1497 @noindent
1498 both @code{x} and @code{y} can be cast to type @code{union foo}.
1500 Using the cast as the right-hand side of an assignment to a variable of
1501 union type is equivalent to storing in a member of the union:
1503 @smallexample
1504 union foo u;
1505 /* @r{@dots{}} */
1506 u = (union foo) x  @equiv{}  u.i = x
1507 u = (union foo) y  @equiv{}  u.d = y
1508 @end smallexample
1510 You can also use the union cast as a function argument:
1512 @smallexample
1513 void hack (union foo);
1514 /* @r{@dots{}} */
1515 hack ((union foo) x);
1516 @end smallexample
1518 @node Mixed Declarations
1519 @section Mixed Declarations and Code
1520 @cindex mixed declarations and code
1521 @cindex declarations, mixed with code
1522 @cindex code, mixed with declarations
1524 ISO C99 and ISO C++ allow declarations and code to be freely mixed
1525 within compound statements.  As an extension, GCC also allows this in
1526 C89 mode.  For example, you could do:
1528 @smallexample
1529 int i;
1530 /* @r{@dots{}} */
1531 i++;
1532 int j = i + 2;
1533 @end smallexample
1535 Each identifier is visible from where it is declared until the end of
1536 the enclosing block.
1538 @node Function Attributes
1539 @section Declaring Attributes of Functions
1540 @cindex function attributes
1541 @cindex declaring attributes of functions
1542 @cindex functions that never return
1543 @cindex functions that return more than once
1544 @cindex functions that have no side effects
1545 @cindex functions in arbitrary sections
1546 @cindex functions that behave like malloc
1547 @cindex @code{volatile} applied to function
1548 @cindex @code{const} applied to function
1549 @cindex functions with @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments
1550 @cindex functions with non-null pointer arguments
1551 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
1552 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
1553 @cindex functions that do not pop the argument stack on the 386
1555 In GNU C, you declare certain things about functions called in your program
1556 which help the compiler optimize function calls and check your code more
1557 carefully.
1559 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
1560 attributes when making a declaration.  This keyword is followed by an
1561 attribute specification inside double parentheses.  The following
1562 attributes are currently defined for functions on all targets:
1563 @code{noreturn}, @code{returns_twice}, @code{noinline}, @code{always_inline},
1564 @code{flatten}, @code{pure}, @code{const}, @code{nothrow}, @code{sentinel},
1565 @code{format}, @code{format_arg}, @code{no_instrument_function},
1566 @code{section}, @code{constructor}, @code{destructor}, @code{used},
1567 @code{unused}, @code{deprecated}, @code{weak}, @code{malloc},
1568 @code{alias}, @code{warn_unused_result}, @code{nonnull}
1569 and @code{externally_visible}.  Several other
1570 attributes are defined for functions on particular target systems.  Other
1571 attributes, including @code{section} are supported for variables declarations
1572 (@pxref{Variable Attributes}) and for types (@pxref{Type Attributes}).
1574 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
1575 each keyword.  This allows you to use them in header files without
1576 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
1577 you may use @code{__noreturn__} instead of @code{noreturn}.
1579 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
1580 attributes.
1582 @table @code
1583 @c Keep this table alphabetized by attribute name.  Treat _ as space.
1585 @item alias ("@var{target}")
1586 @cindex @code{alias} attribute
1587 The @code{alias} attribute causes the declaration to be emitted as an
1588 alias for another symbol, which must be specified.  For instance,
1590 @smallexample
1591 void __f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
1592 void f () __attribute__ ((weak, alias ("__f")));
1593 @end smallexample
1595 defines @samp{f} to be a weak alias for @samp{__f}.  In C++, the
1596 mangled name for the target must be used.  It is an error if @samp{__f}
1597 is not defined in the same translation unit.
1599 Not all target machines support this attribute.
1601 @item always_inline
1602 @cindex @code{always_inline} function attribute
1603 Generally, functions are not inlined unless optimization is specified.
1604 For functions declared inline, this attribute inlines the function even
1605 if no optimization level was specified.
1607 @cindex @code{flatten} function attribute
1608 @item flatten
1609 Generally, inlining into a function is limited.  For a function marked with
1610 this attribute, every call inside this function will be inlined, if possible.
1611 Whether the function itself is considered for inlining depends on its size and
1612 the current inlining parameters.  The @code{flatten} attribute only works
1613 reliably in unit-at-a-time mode.
1615 @item cdecl
1616 @cindex functions that do pop the argument stack on the 386
1617 @opindex mrtd
1618 On the Intel 386, the @code{cdecl} attribute causes the compiler to
1619 assume that the calling function will pop off the stack space used to
1620 pass arguments.  This is
1621 useful to override the effects of the @option{-mrtd} switch.
1623 @item const
1624 @cindex @code{const} function attribute
1625 Many functions do not examine any values except their arguments, and
1626 have no effects except the return value.  Basically this is just slightly
1627 more strict class than the @code{pure} attribute below, since function is not
1628 allowed to read global memory.
1630 @cindex pointer arguments
1631 Note that a function that has pointer arguments and examines the data
1632 pointed to must @emph{not} be declared @code{const}.  Likewise, a
1633 function that calls a non-@code{const} function usually must not be
1634 @code{const}.  It does not make sense for a @code{const} function to
1635 return @code{void}.
1637 The attribute @code{const} is not implemented in GCC versions earlier
1638 than 2.5.  An alternative way to declare that a function has no side
1639 effects, which works in the current version and in some older versions,
1640 is as follows:
1642 @smallexample
1643 typedef int intfn ();
1645 extern const intfn square;
1646 @end smallexample
1648 This approach does not work in GNU C++ from 2.6.0 on, since the language
1649 specifies that the @samp{const} must be attached to the return value.
1651 @item constructor
1652 @itemx destructor
1653 @cindex @code{constructor} function attribute
1654 @cindex @code{destructor} function attribute
1655 The @code{constructor} attribute causes the function to be called
1656 automatically before execution enters @code{main ()}.  Similarly, the
1657 @code{destructor} attribute causes the function to be called
1658 automatically after @code{main ()} has completed or @code{exit ()} has
1659 been called.  Functions with these attributes are useful for
1660 initializing data that will be used implicitly during the execution of
1661 the program.
1663 These attributes are not currently implemented for Objective-C@.
1665 @item deprecated
1666 @cindex @code{deprecated} attribute.
1667 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the function
1668 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
1669 functions that are expected to be removed in a future version of a
1670 program.  The warning also includes the location of the declaration
1671 of the deprecated function, to enable users to easily find further
1672 information about why the function is deprecated, or what they should
1673 do instead.  Note that the warnings only occurs for uses:
1675 @smallexample
1676 int old_fn () __attribute__ ((deprecated));
1677 int old_fn ();
1678 int (*fn_ptr)() = old_fn;
1679 @end smallexample
1681 results in a warning on line 3 but not line 2.
1683 The @code{deprecated} attribute can also be used for variables and
1684 types (@pxref{Variable Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
1686 @item dllexport
1687 @cindex @code{__declspec(dllexport)}
1688 On Microsoft Windows targets and Symbian OS targets the
1689 @code{dllexport} attribute causes the compiler to provide a global
1690 pointer to a pointer in a DLL, so that it can be referenced with the
1691 @code{dllimport} attribute.  On Microsoft Windows targets, the pointer
1692 name is formed by combining @code{_imp__} and the function or variable
1693 name.
1695 You can use @code{__declspec(dllexport)} as a synonym for
1696 @code{__attribute__ ((dllexport))} for compatibility with other
1697 compilers.
1699 On systems that support the @code{visibility} attribute, this
1700 attribute also implies ``default'' visibility, unless a
1701 @code{visibility} attribute is explicitly specified.  You should avoid
1702 the use of @code{dllexport} with ``hidden'' or ``internal''
1703 visibility; in the future GCC may issue an error for those cases.
1705 Currently, the @code{dllexport} attribute is ignored for inlined
1706 functions, unless the @option{-fkeep-inline-functions} flag has been
1707 used.  The attribute is also ignored for undefined symbols.
1709 When applied to C++ classes, the attribute marks defined non-inlined
1710 member functions and static data members as exports.  Static consts
1711 initialized in-class are not marked unless they are also defined
1712 out-of-class.
1714 For Microsoft Windows targets there are alternative methods for
1715 including the symbol in the DLL's export table such as using a
1716 @file{.def} file with an @code{EXPORTS} section or, with GNU ld, using
1717 the @option{--export-all} linker flag.
1719 @item dllimport
1720 @cindex @code{__declspec(dllimport)}
1721 On Microsoft Windows and Symbian OS targets, the @code{dllimport}
1722 attribute causes the compiler to reference a function or variable via
1723 a global pointer to a pointer that is set up by the DLL exporting the
1724 symbol.  The attribute implies @code{extern} storage.  On Microsoft
1725 Windows targets, the pointer name is formed by combining @code{_imp__}
1726 and the function or variable name.
1728 You can use @code{__declspec(dllimport)} as a synonym for
1729 @code{__attribute__ ((dllimport))} for compatibility with other
1730 compilers.
1732 Currently, the attribute is ignored for inlined functions.  If the
1733 attribute is applied to a symbol @emph{definition}, an error is reported.
1734 If a symbol previously declared @code{dllimport} is later defined, the
1735 attribute is ignored in subsequent references, and a warning is emitted.
1736 The attribute is also overridden by a subsequent declaration as
1737 @code{dllexport}.
1739 When applied to C++ classes, the attribute marks non-inlined
1740 member functions and static data members as imports.  However, the
1741 attribute is ignored for virtual methods to allow creation of vtables
1742 using thunks.
1744 On the SH Symbian OS target the @code{dllimport} attribute also has
1745 another affect---it can cause the vtable and run-time type information
1746 for a class to be exported.  This happens when the class has a
1747 dllimport'ed constructor or a non-inline, non-pure virtual function
1748 and, for either of those two conditions, the class also has a inline
1749 constructor or destructor and has a key function that is defined in
1750 the current translation unit.
1752 For Microsoft Windows based targets the use of the @code{dllimport}
1753 attribute on functions is not necessary, but provides a small
1754 performance benefit by eliminating a thunk in the DLL@.  The use of the
1755 @code{dllimport} attribute on imported variables was required on older
1756 versions of the GNU linker, but can now be avoided by passing the
1757 @option{--enable-auto-import} switch to the GNU linker.  As with
1758 functions, using the attribute for a variable eliminates a thunk in
1759 the DLL@.
1761 One drawback to using this attribute is that a pointer to a function
1762 or variable marked as @code{dllimport} cannot be used as a constant
1763 address.  On Microsoft Windows targets, the attribute can be disabled
1764 for functions by setting the @option{-mnop-fun-dllimport} flag.
1766 @item eightbit_data
1767 @cindex eight bit data on the H8/300, H8/300H, and H8S
1768 Use this attribute on the H8/300, H8/300H, and H8S to indicate that the specified
1769 variable should be placed into the eight bit data section.
1770 The compiler will generate more efficient code for certain operations
1771 on data in the eight bit data area.  Note the eight bit data area is limited to
1772 256 bytes of data.
1774 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
1775 this attribute to work correctly.
1777 @item exception_handler
1778 @cindex exception handler functions on the Blackfin processor
1779 Use this attribute on the Blackfin to indicate that the specified function
1780 is an exception handler.  The compiler will generate function entry and
1781 exit sequences suitable for use in an exception handler when this
1782 attribute is present.
1784 @item far
1785 @cindex functions which handle memory bank switching
1786 On 68HC11 and 68HC12 the @code{far} attribute causes the compiler to
1787 use a calling convention that takes care of switching memory banks when
1788 entering and leaving a function.  This calling convention is also the
1789 default when using the @option{-mlong-calls} option.
1791 On 68HC12 the compiler will use the @code{call} and @code{rtc} instructions
1792 to call and return from a function.
1794 On 68HC11 the compiler will generate a sequence of instructions
1795 to invoke a board-specific routine to switch the memory bank and call the
1796 real function.  The board-specific routine simulates a @code{call}.
1797 At the end of a function, it will jump to a board-specific routine
1798 instead of using @code{rts}.  The board-specific return routine simulates
1799 the @code{rtc}.
1801 @item fastcall
1802 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
1803 On the Intel 386, the @code{fastcall} attribute causes the compiler to
1804 pass the first argument (if of integral type) in the register ECX and
1805 the second argument (if of integral type) in the register EDX@.  Subsequent
1806 and other typed arguments are passed on the stack.  The called function will
1807 pop the arguments off the stack.  If the number of arguments is variable all
1808 arguments are pushed on the stack.
1810 @item format (@var{archetype}, @var{string-index}, @var{first-to-check})
1811 @cindex @code{format} function attribute
1812 @opindex Wformat
1813 The @code{format} attribute specifies that a function takes @code{printf},
1814 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments which
1815 should be type-checked against a format string.  For example, the
1816 declaration:
1818 @smallexample
1819 extern int
1820 my_printf (void *my_object, const char *my_format, ...)
1821       __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
1822 @end smallexample
1824 @noindent
1825 causes the compiler to check the arguments in calls to @code{my_printf}
1826 for consistency with the @code{printf} style format string argument
1827 @code{my_format}.
1829 The parameter @var{archetype} determines how the format string is
1830 interpreted, and should be @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime}
1831 or @code{strfmon}.  (You can also use @code{__printf__},
1832 @code{__scanf__}, @code{__strftime__} or @code{__strfmon__}.)  The
1833 parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
1834 string argument (starting from 1), while @var{first-to-check} is the
1835 number of the first argument to check against the format string.  For
1836 functions where the arguments are not available to be checked (such as
1837 @code{vprintf}), specify the third parameter as zero.  In this case the
1838 compiler only checks the format string for consistency.  For
1839 @code{strftime} formats, the third parameter is required to be zero.
1840 Since non-static C++ methods have an implicit @code{this} argument, the
1841 arguments of such methods should be counted from two, not one, when
1842 giving values for @var{string-index} and @var{first-to-check}.
1844 In the example above, the format string (@code{my_format}) is the second
1845 argument of the function @code{my_print}, and the arguments to check
1846 start with the third argument, so the correct parameters for the format
1847 attribute are 2 and 3.
1849 @opindex ffreestanding
1850 @opindex fno-builtin
1851 The @code{format} attribute allows you to identify your own functions
1852 which take format strings as arguments, so that GCC can check the
1853 calls to these functions for errors.  The compiler always (unless
1854 @option{-ffreestanding} or @option{-fno-builtin} is used) checks formats
1855 for the standard library functions @code{printf}, @code{fprintf},
1856 @code{sprintf}, @code{scanf}, @code{fscanf}, @code{sscanf}, @code{strftime},
1857 @code{vprintf}, @code{vfprintf} and @code{vsprintf} whenever such
1858 warnings are requested (using @option{-Wformat}), so there is no need to
1859 modify the header file @file{stdio.h}.  In C99 mode, the functions
1860 @code{snprintf}, @code{vsnprintf}, @code{vscanf}, @code{vfscanf} and
1861 @code{vsscanf} are also checked.  Except in strictly conforming C
1862 standard modes, the X/Open function @code{strfmon} is also checked as
1863 are @code{printf_unlocked} and @code{fprintf_unlocked}.
1864 @xref{C Dialect Options,,Options Controlling C Dialect}.
1866 The target may provide additional types of format checks.
1867 @xref{Target Format Checks,,Format Checks Specific to Particular
1868 Target Machines}.
1870 @item format_arg (@var{string-index})
1871 @cindex @code{format_arg} function attribute
1872 @opindex Wformat-nonliteral
1873 The @code{format_arg} attribute specifies that a function takes a format
1874 string for a @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or
1875 @code{strfmon} style function and modifies it (for example, to translate
1876 it into another language), so the result can be passed to a
1877 @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style
1878 function (with the remaining arguments to the format function the same
1879 as they would have been for the unmodified string).  For example, the
1880 declaration:
1882 @smallexample
1883 extern char *
1884 my_dgettext (char *my_domain, const char *my_format)
1885       __attribute__ ((format_arg (2)));
1886 @end smallexample
1888 @noindent
1889 causes the compiler to check the arguments in calls to a @code{printf},
1890 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} type function, whose
1891 format string argument is a call to the @code{my_dgettext} function, for
1892 consistency with the format string argument @code{my_format}.  If the
1893 @code{format_arg} attribute had not been specified, all the compiler
1894 could tell in such calls to format functions would be that the format
1895 string argument is not constant; this would generate a warning when
1896 @option{-Wformat-nonliteral} is used, but the calls could not be checked
1897 without the attribute.
1899 The parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
1900 string argument (starting from one).  Since non-static C++ methods have
1901 an implicit @code{this} argument, the arguments of such methods should
1902 be counted from two.
1904 The @code{format-arg} attribute allows you to identify your own
1905 functions which modify format strings, so that GCC can check the
1906 calls to @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon}
1907 type function whose operands are a call to one of your own function.
1908 The compiler always treats @code{gettext}, @code{dgettext}, and
1909 @code{dcgettext} in this manner except when strict ISO C support is
1910 requested by @option{-ansi} or an appropriate @option{-std} option, or
1911 @option{-ffreestanding} or @option{-fno-builtin}
1912 is used.  @xref{C Dialect Options,,Options
1913 Controlling C Dialect}.
1915 @item function_vector
1916 @cindex calling functions through the function vector on the H8/300 processors
1917 Use this attribute on the H8/300, H8/300H, and H8S to indicate that the specified
1918 function should be called through the function vector.  Calling a
1919 function through the function vector will reduce code size, however;
1920 the function vector has a limited size (maximum 128 entries on the H8/300
1921 and 64 entries on the H8/300H and H8S) and shares space with the interrupt vector.
1923 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
1924 this attribute to work correctly.
1926 @item interrupt
1927 @cindex interrupt handler functions
1928 Use this attribute on the ARM, AVR, C4x, CRX, M32C, M32R/D, MS1, and Xstormy16
1929 ports to indicate that the specified function is an interrupt handler.
1930 The compiler will generate function entry and exit sequences suitable
1931 for use in an interrupt handler when this attribute is present.
1933 Note, interrupt handlers for the Blackfin, m68k, H8/300, H8/300H, H8S, and
1934 SH processors can be specified via the @code{interrupt_handler} attribute.
1936 Note, on the AVR, interrupts will be enabled inside the function.
1938 Note, for the ARM, you can specify the kind of interrupt to be handled by
1939 adding an optional parameter to the interrupt attribute like this:
1941 @smallexample
1942 void f () __attribute__ ((interrupt ("IRQ")));
1943 @end smallexample
1945 Permissible values for this parameter are: IRQ, FIQ, SWI, ABORT and UNDEF@.
1947 @item interrupt_handler
1948 @cindex interrupt handler functions on the Blackfin, m68k, H8/300 and SH processors
1949 Use this attribute on the Blackfin, m68k, H8/300, H8/300H, H8S, and SH to
1950 indicate that the specified function is an interrupt handler.  The compiler
1951 will generate function entry and exit sequences suitable for use in an
1952 interrupt handler when this attribute is present.
1954 @item kspisusp
1955 @cindex User stack pointer in interrupts on the Blackfin
1956 When used together with @code{interrupt_handler}, @code{exception_handler}
1957 or @code{nmi_handler}, code will be generated to load the stack pointer
1958 from the USP register in the function prologue.
1960 @item long_call/short_call
1961 @cindex indirect calls on ARM
1962 This attribute specifies how a particular function is called on
1963 ARM@.  Both attributes override the @option{-mlong-calls} (@pxref{ARM Options})
1964 command line switch and @code{#pragma long_calls} settings.  The
1965 @code{long_call} attribute causes the compiler to always call the
1966 function by first loading its address into a register and then using the
1967 contents of that register.   The @code{short_call} attribute always places
1968 the offset to the function from the call site into the @samp{BL}
1969 instruction directly.
1971 @item longcall/shortcall
1972 @cindex functions called via pointer on the RS/6000 and PowerPC
1973 On the Blackfin, RS/6000 and PowerPC, the @code{longcall} attribute causes
1974 the compiler to always call this function via a pointer, just as it would if
1975 the @option{-mlongcall} option had been specified.  The @code{shortcall}
1976 attribute causes the compiler not to do this.  These attributes override
1977 both the @option{-mlongcall} switch and, on the RS/6000 and PowerPC, the
1978 @code{#pragma longcall} setting.
1980 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information on whether long
1981 calls are necessary.
1983 @item long_call
1984 @cindex indirect calls on MIPS
1985 This attribute specifies how a particular function is called on MIPS@.
1986 The attribute overrides the @option{-mlong-calls} (@pxref{MIPS Options})
1987 command line switch.  This attribute causes the compiler to always call
1988 the function by first loading its address into a register, and then using
1989 the contents of that register.
1991 @item malloc
1992 @cindex @code{malloc} attribute
1993 The @code{malloc} attribute is used to tell the compiler that a function
1994 may be treated as if any non-@code{NULL} pointer it returns cannot
1995 alias any other pointer valid when the function returns.
1996 This will often improve optimization.
1997 Standard functions with this property include @code{malloc} and
1998 @code{calloc}.  @code{realloc}-like functions have this property as
1999 long as the old pointer is never referred to (including comparing it
2000 to the new pointer) after the function returns a non-@code{NULL}
2001 value.
2003 @item model (@var{model-name})
2004 @cindex function addressability on the M32R/D
2005 @cindex variable addressability on the IA-64
2007 On the M32R/D, use this attribute to set the addressability of an
2008 object, and of the code generated for a function.  The identifier
2009 @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium}, or
2010 @code{large}, representing each of the code models.
2012 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
2013 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction), and are
2014 callable with the @code{bl} instruction.
2016 Medium model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2017 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2018 and are callable with the @code{bl} instruction.
2020 Large model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2021 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2022 and may not be reachable with the @code{bl} instruction (the compiler will
2023 generate the much slower @code{seth/add3/jl} instruction sequence).
2025 On IA-64, use this attribute to set the addressability of an object.
2026 At present, the only supported identifier for @var{model-name} is
2027 @code{small}, indicating addressability via ``small'' (22-bit)
2028 addresses (so that their addresses can be loaded with the @code{addl}
2029 instruction).  Caveat: such addressing is by definition not position
2030 independent and hence this attribute must not be used for objects
2031 defined by shared libraries.
2033 @item naked
2034 @cindex function without a prologue/epilogue code
2035 Use this attribute on the ARM, AVR, C4x and IP2K ports to indicate that the
2036 specified function does not need prologue/epilogue sequences generated by
2037 the compiler.  It is up to the programmer to provide these sequences.
2039 @item near
2040 @cindex functions which do not handle memory bank switching on 68HC11/68HC12
2041 On 68HC11 and 68HC12 the @code{near} attribute causes the compiler to
2042 use the normal calling convention based on @code{jsr} and @code{rts}.
2043 This attribute can be used to cancel the effect of the @option{-mlong-calls}
2044 option.
2046 @item nesting
2047 @cindex Allow nesting in an interrupt handler on the Blackfin processor.
2048 Use this attribute together with @code{interrupt_handler},
2049 @code{exception_handler} or @code{nmi_handler} to indicate that the function
2050 entry code should enable nested interrupts or exceptions.
2052 @item nmi_handler
2053 @cindex NMI handler functions on the Blackfin processor
2054 Use this attribute on the Blackfin to indicate that the specified function
2055 is an NMI handler.  The compiler will generate function entry and
2056 exit sequences suitable for use in an NMI handler when this
2057 attribute is present.
2059 @item no_instrument_function
2060 @cindex @code{no_instrument_function} function attribute
2061 @opindex finstrument-functions
2062 If @option{-finstrument-functions} is given, profiling function calls will
2063 be generated at entry and exit of most user-compiled functions.
2064 Functions with this attribute will not be so instrumented.
2066 @item noinline
2067 @cindex @code{noinline} function attribute
2068 This function attribute prevents a function from being considered for
2069 inlining.
2071 @item nonnull (@var{arg-index}, @dots{})
2072 @cindex @code{nonnull} function attribute
2073 The @code{nonnull} attribute specifies that some function parameters should
2074 be non-null pointers.  For instance, the declaration:
2076 @smallexample
2077 extern void *
2078 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2079         __attribute__((nonnull (1, 2)));
2080 @end smallexample
2082 @noindent
2083 causes the compiler to check that, in calls to @code{my_memcpy},
2084 arguments @var{dest} and @var{src} are non-null.  If the compiler
2085 determines that a null pointer is passed in an argument slot marked
2086 as non-null, and the @option{-Wnonnull} option is enabled, a warning
2087 is issued.  The compiler may also choose to make optimizations based
2088 on the knowledge that certain function arguments will not be null.
2090 If no argument index list is given to the @code{nonnull} attribute,
2091 all pointer arguments are marked as non-null.  To illustrate, the
2092 following declaration is equivalent to the previous example:
2094 @smallexample
2095 extern void *
2096 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2097         __attribute__((nonnull));
2098 @end smallexample
2100 @item noreturn
2101 @cindex @code{noreturn} function attribute
2102 A few standard library functions, such as @code{abort} and @code{exit},
2103 cannot return.  GCC knows this automatically.  Some programs define
2104 their own functions that never return.  You can declare them
2105 @code{noreturn} to tell the compiler this fact.  For example,
2107 @smallexample
2108 @group
2109 void fatal () __attribute__ ((noreturn));
2111 void
2112 fatal (/* @r{@dots{}} */)
2114   /* @r{@dots{}} */ /* @r{Print error message.} */ /* @r{@dots{}} */
2115   exit (1);
2117 @end group
2118 @end smallexample
2120 The @code{noreturn} keyword tells the compiler to assume that
2121 @code{fatal} cannot return.  It can then optimize without regard to what
2122 would happen if @code{fatal} ever did return.  This makes slightly
2123 better code.  More importantly, it helps avoid spurious warnings of
2124 uninitialized variables.
2126 The @code{noreturn} keyword does not affect the exceptional path when that
2127 applies: a @code{noreturn}-marked function may still return to the caller
2128 by throwing an exception or calling @code{longjmp}.
2130 Do not assume that registers saved by the calling function are
2131 restored before calling the @code{noreturn} function.
2133 It does not make sense for a @code{noreturn} function to have a return
2134 type other than @code{void}.
2136 The attribute @code{noreturn} is not implemented in GCC versions
2137 earlier than 2.5.  An alternative way to declare that a function does
2138 not return, which works in the current version and in some older
2139 versions, is as follows:
2141 @smallexample
2142 typedef void voidfn ();
2144 volatile voidfn fatal;
2145 @end smallexample
2147 This approach does not work in GNU C++.
2149 @item nothrow
2150 @cindex @code{nothrow} function attribute
2151 The @code{nothrow} attribute is used to inform the compiler that a
2152 function cannot throw an exception.  For example, most functions in
2153 the standard C library can be guaranteed not to throw an exception
2154 with the notable exceptions of @code{qsort} and @code{bsearch} that
2155 take function pointer arguments.  The @code{nothrow} attribute is not
2156 implemented in GCC versions earlier than 3.3.
2158 @item pure
2159 @cindex @code{pure} function attribute
2160 Many functions have no effects except the return value and their
2161 return value depends only on the parameters and/or global variables.
2162 Such a function can be subject
2163 to common subexpression elimination and loop optimization just as an
2164 arithmetic operator would be.  These functions should be declared
2165 with the attribute @code{pure}.  For example,
2167 @smallexample
2168 int square (int) __attribute__ ((pure));
2169 @end smallexample
2171 @noindent
2172 says that the hypothetical function @code{square} is safe to call
2173 fewer times than the program says.
2175 Some of common examples of pure functions are @code{strlen} or @code{memcmp}.
2176 Interesting non-pure functions are functions with infinite loops or those
2177 depending on volatile memory or other system resource, that may change between
2178 two consecutive calls (such as @code{feof} in a multithreading environment).
2180 The attribute @code{pure} is not implemented in GCC versions earlier
2181 than 2.96.
2183 @item regparm (@var{number})
2184 @cindex @code{regparm} attribute
2185 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
2186 On the Intel 386, the @code{regparm} attribute causes the compiler to
2187 pass arguments number one to @var{number} if they are of integral type
2188 in registers EAX, EDX, and ECX instead of on the stack.  Functions that
2189 take a variable number of arguments will continue to be passed all of their
2190 arguments on the stack.
2192 Beware that on some ELF systems this attribute is unsuitable for
2193 global functions in shared libraries with lazy binding (which is the
2194 default).  Lazy binding will send the first call via resolving code in
2195 the loader, which might assume EAX, EDX and ECX can be clobbered, as
2196 per the standard calling conventions.  Solaris 8 is affected by this.
2197 GNU systems with GLIBC 2.1 or higher, and FreeBSD, are believed to be
2198 safe since the loaders there save all registers.  (Lazy binding can be
2199 disabled with the linker or the loader if desired, to avoid the
2200 problem.)
2202 @item sseregparm
2203 @cindex @code{sseregparm} attribute
2204 On the Intel 386 with SSE support, the @code{sseregparm} attribute
2205 causes the compiler to pass up to 8 floating point arguments in
2206 SSE registers instead of on the stack.  Functions that take a
2207 variable number of arguments will continue to pass all of their
2208 floating point arguments on the stack.
2210 @item force_align_arg_pointer
2211 @cindex @code{force_align_arg_pointer} attribute
2212 On the Intel x86, the @code{force_align_arg_pointer} attribute may be
2213 applied to individual function definitions, generating an alternate
2214 prologue and epilogue that realigns the runtime stack.  This supports
2215 mixing legacy codes that run with a 4-byte aligned stack with modern
2216 codes that keep a 16-byte stack for SSE compatibility.  The alternate
2217 prologue and epilogue are slower and bigger than the regular ones, and
2218 the alternate prologue requires a scratch register; this lowers the
2219 number of registers available if used in conjunction with the
2220 @code{regparm} attribute.  The @code{force_align_arg_pointer}
2221 attribute is incompatible with nested functions; this is considered a
2222 hard error.
2224 @item returns_twice
2225 @cindex @code{returns_twice} attribute
2226 The @code{returns_twice} attribute tells the compiler that a function may
2227 return more than one time.  The compiler will ensure that all registers
2228 are dead before calling such a function and will emit a warning about
2229 the variables that may be clobbered after the second return from the
2230 function.  Examples of such functions are @code{setjmp} and @code{vfork}.
2231 The @code{longjmp}-like counterpart of such function, if any, might need
2232 to be marked with the @code{noreturn} attribute.
2234 @item saveall
2235 @cindex save all registers on the Blackfin, H8/300, H8/300H, and H8S
2236 Use this attribute on the Blackfin, H8/300, H8/300H, and H8S to indicate that
2237 all registers except the stack pointer should be saved in the prologue
2238 regardless of whether they are used or not.
2240 @item section ("@var{section-name}")
2241 @cindex @code{section} function attribute
2242 Normally, the compiler places the code it generates in the @code{text} section.
2243 Sometimes, however, you need additional sections, or you need certain
2244 particular functions to appear in special sections.  The @code{section}
2245 attribute specifies that a function lives in a particular section.
2246 For example, the declaration:
2248 @smallexample
2249 extern void foobar (void) __attribute__ ((section ("bar")));
2250 @end smallexample
2252 @noindent
2253 puts the function @code{foobar} in the @code{bar} section.
2255 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
2256 attribute is not available on all platforms.
2257 If you need to map the entire contents of a module to a particular
2258 section, consider using the facilities of the linker instead.
2260 @item sentinel
2261 @cindex @code{sentinel} function attribute
2262 This function attribute ensures that a parameter in a function call is
2263 an explicit @code{NULL}.  The attribute is only valid on variadic
2264 functions.  By default, the sentinel is located at position zero, the
2265 last parameter of the function call.  If an optional integer position
2266 argument P is supplied to the attribute, the sentinel must be located at
2267 position P counting backwards from the end of the argument list.
2269 @smallexample
2270 __attribute__ ((sentinel))
2271 is equivalent to
2272 __attribute__ ((sentinel(0)))
2273 @end smallexample
2275 The attribute is automatically set with a position of 0 for the built-in
2276 functions @code{execl} and @code{execlp}.  The built-in function
2277 @code{execle} has the attribute set with a position of 1.
2279 A valid @code{NULL} in this context is defined as zero with any pointer
2280 type.  If your system defines the @code{NULL} macro with an integer type
2281 then you need to add an explicit cast.  GCC replaces @code{stddef.h}
2282 with a copy that redefines NULL appropriately.
2284 The warnings for missing or incorrect sentinels are enabled with
2285 @option{-Wformat}.
2287 @item short_call
2288 See long_call/short_call.
2290 @item shortcall
2291 See longcall/shortcall.
2293 @item signal
2294 @cindex signal handler functions on the AVR processors
2295 Use this attribute on the AVR to indicate that the specified
2296 function is a signal handler.  The compiler will generate function
2297 entry and exit sequences suitable for use in a signal handler when this
2298 attribute is present.  Interrupts will be disabled inside the function.
2300 @item sp_switch
2301 Use this attribute on the SH to indicate an @code{interrupt_handler}
2302 function should switch to an alternate stack.  It expects a string
2303 argument that names a global variable holding the address of the
2304 alternate stack.
2306 @smallexample
2307 void *alt_stack;
2308 void f () __attribute__ ((interrupt_handler,
2309                           sp_switch ("alt_stack")));
2310 @end smallexample
2312 @item stdcall
2313 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
2314 On the Intel 386, the @code{stdcall} attribute causes the compiler to
2315 assume that the called function will pop off the stack space used to
2316 pass arguments, unless it takes a variable number of arguments.
2318 @item tiny_data
2319 @cindex tiny data section on the H8/300H and H8S
2320 Use this attribute on the H8/300H and H8S to indicate that the specified
2321 variable should be placed into the tiny data section.
2322 The compiler will generate more efficient code for loads and stores
2323 on data in the tiny data section.  Note the tiny data area is limited to
2324 slightly under 32kbytes of data.
2326 @item trap_exit
2327 Use this attribute on the SH for an @code{interrupt_handler} to return using
2328 @code{trapa} instead of @code{rte}.  This attribute expects an integer
2329 argument specifying the trap number to be used.
2331 @item unused
2332 @cindex @code{unused} attribute.
2333 This attribute, attached to a function, means that the function is meant
2334 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
2335 function.
2337 @item used
2338 @cindex @code{used} attribute.
2339 This attribute, attached to a function, means that code must be emitted
2340 for the function even if it appears that the function is not referenced.
2341 This is useful, for example, when the function is referenced only in
2342 inline assembly.
2344 @item visibility ("@var{visibility_type}")
2345 @cindex @code{visibility} attribute
2346 This attribute affects the linkage of the declaration to which it is attached.
2347 There are four supported @var{visibility_type} values: default,
2348 hidden, protected or internal visibility.
2350 @smallexample
2351 void __attribute__ ((visibility ("protected")))
2352 f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2353 int i __attribute__ ((visibility ("hidden")));
2354 @end smallexample
2356 The possible values of @var{visibility_type} correspond to the
2357 visibility settings in the ELF gABI.
2359 @table @dfn
2360 @c keep this list of visibilities in alphabetical order.
2362 @item default
2363 Default visibility is the normal case for the object file format.
2364 This value is available for the visibility attribute to override other
2365 options that may change the assumed visibility of entities.
2367 On ELF, default visibility means that the declaration is visible to other
2368 modules and, in shared libraries, means that the declared entity may be
2369 overridden.
2371 On Darwin, default visibility means that the declaration is visible to
2372 other modules.
2374 Default visibility corresponds to ``external linkage'' in the language.
2376 @item hidden
2377 Hidden visibility indicates that the entity declared will have a new
2378 form of linkage, which we'll call ``hidden linkage''.  Two
2379 declarations of an object with hidden linkage refer to the same object
2380 if they are in the same shared object.
2382 @item internal
2383 Internal visibility is like hidden visibility, but with additional
2384 processor specific semantics.  Unless otherwise specified by the
2385 psABI, GCC defines internal visibility to mean that a function is
2386 @emph{never} called from another module.  Compare this with hidden
2387 functions which, while they cannot be referenced directly by other
2388 modules, can be referenced indirectly via function pointers.  By
2389 indicating that a function cannot be called from outside the module,
2390 GCC may for instance omit the load of a PIC register since it is known
2391 that the calling function loaded the correct value.
2393 @item protected
2394 Protected visibility is like default visibility except that it
2395 indicates that references within the defining module will bind to the
2396 definition in that module.  That is, the declared entity cannot be
2397 overridden by another module.
2399 @end table
2401 All visibilities are supported on many, but not all, ELF targets
2402 (supported when the assembler supports the @samp{.visibility}
2403 pseudo-op).  Default visibility is supported everywhere.  Hidden
2404 visibility is supported on Darwin targets.
2406 The visibility attribute should be applied only to declarations which
2407 would otherwise have external linkage.  The attribute should be applied
2408 consistently, so that the same entity should not be declared with
2409 different settings of the attribute.
2411 In C++, the visibility attribute applies to types as well as functions
2412 and objects, because in C++ types have linkage.  There are some bugs
2413 in the C++ support for this flag, for example a template which has a
2414 hidden type as a parameter is not properly hidden.
2415 @c bugzilla 26612
2417 In C++, you can mark member functions and static member variables of a
2418 class with the visibility attribute.  This is useful if if you know a
2419 particular method or static member variable should only be used from
2420 one shared object; then you can mark it hidden while the rest of the
2421 class has default visibility.  Care must be taken to avoid breaking
2422 the One Definition Rule; for example, it is not useful to mark a
2423 method which is defined inside a class definition as hidden without
2424 marking the whole class as hidden.
2426 @item warn_unused_result
2427 @cindex @code{warn_unused_result} attribute
2428 The @code{warn_unused_result} attribute causes a warning to be emitted
2429 if a caller of the function with this attribute does not use its
2430 return value.  This is useful for functions where not checking
2431 the result is either a security problem or always a bug, such as
2432 @code{realloc}.
2434 @smallexample
2435 int fn () __attribute__ ((warn_unused_result));
2436 int foo ()
2438   if (fn () < 0) return -1;
2439   fn ();
2440   return 0;
2442 @end smallexample
2444 results in warning on line 5.
2446 @item weak
2447 @cindex @code{weak} attribute
2448 The @code{weak} attribute causes the declaration to be emitted as a weak
2449 symbol rather than a global.  This is primarily useful in defining
2450 library functions which can be overridden in user code, though it can
2451 also be used with non-function declarations.  Weak symbols are supported
2452 for ELF targets, and also for a.out targets when using the GNU assembler
2453 and linker.
2455 @item weakref
2456 @itemx weakref ("@var{target}")
2457 @cindex @code{weakref} attribute
2458 The @code{weakref} attribute marks a declaration as a weak reference.
2459 Without arguments, it should be accompanied by an @code{alias} attribute
2460 naming the target symbol.  Optionally, the @var{target} may be given as
2461 an argument to @code{weakref} itself.  In either case, @code{weakref}
2462 implicitly marks the declaration as @code{weak}.  Without a
2463 @var{target}, given as an argument to @code{weakref} or to @code{alias},
2464 @code{weakref} is equivalent to @code{weak}.
2466 @smallexample
2467 static int x() __attribute__ ((weakref ("y")));
2468 /* is equivalent to... */
2469 static int x() __attribute__ ((weak, weakref, alias ("y")));
2470 /* and to... */
2471 static int x() __attribute__ ((weakref));
2472 static int x() __attribute__ ((alias ("y")));
2473 @end smallexample
2475 A weak reference is an alias that does not by itself require a
2476 definition to be given for the target symbol.  If the target symbol is
2477 only referenced through weak references, then the becomes a @code{weak}
2478 undefined symbol.  If it is directly referenced, however, then such
2479 strong references prevail, and a definition will be required for the
2480 symbol, not necessarily in the same translation unit.
2482 The effect is equivalent to moving all references to the alias to a
2483 separate translation unit, renaming the alias to the aliased symbol,
2484 declaring it as weak, compiling the two separate translation units and
2485 performing a reloadable link on them.
2487 At present, a declaration to which @code{weakref} is attached can
2488 only be @code{static}.
2490 @item externally_visible
2491 @cindex @code{externally_visible} attribute.
2492 This attribute, attached to a global variable or function nullify
2493 effect of @option{-fwhole-program} command line option, so the object
2494 remain visible outside the current compilation unit
2496 @end table
2498 You can specify multiple attributes in a declaration by separating them
2499 by commas within the double parentheses or by immediately following an
2500 attribute declaration with another attribute declaration.
2502 @cindex @code{#pragma}, reason for not using
2503 @cindex pragma, reason for not using
2504 Some people object to the @code{__attribute__} feature, suggesting that
2505 ISO C's @code{#pragma} should be used instead.  At the time
2506 @code{__attribute__} was designed, there were two reasons for not doing
2507 this.
2509 @enumerate
2510 @item
2511 It is impossible to generate @code{#pragma} commands from a macro.
2513 @item
2514 There is no telling what the same @code{#pragma} might mean in another
2515 compiler.
2516 @end enumerate
2518 These two reasons applied to almost any application that might have been
2519 proposed for @code{#pragma}.  It was basically a mistake to use
2520 @code{#pragma} for @emph{anything}.
2522 The ISO C99 standard includes @code{_Pragma}, which now allows pragmas
2523 to be generated from macros.  In addition, a @code{#pragma GCC}
2524 namespace is now in use for GCC-specific pragmas.  However, it has been
2525 found convenient to use @code{__attribute__} to achieve a natural
2526 attachment of attributes to their corresponding declarations, whereas
2527 @code{#pragma GCC} is of use for constructs that do not naturally form
2528 part of the grammar.  @xref{Other Directives,,Miscellaneous
2529 Preprocessing Directives, cpp, The GNU C Preprocessor}.
2531 @node Attribute Syntax
2532 @section Attribute Syntax
2533 @cindex attribute syntax
2535 This section describes the syntax with which @code{__attribute__} may be
2536 used, and the constructs to which attribute specifiers bind, for the C
2537 language.  Some details may vary for C++ and Objective-C@.  Because of
2538 infelicities in the grammar for attributes, some forms described here
2539 may not be successfully parsed in all cases.
2541 There are some problems with the semantics of attributes in C++.  For
2542 example, there are no manglings for attributes, although they may affect
2543 code generation, so problems may arise when attributed types are used in
2544 conjunction with templates or overloading.  Similarly, @code{typeid}
2545 does not distinguish between types with different attributes.  Support
2546 for attributes in C++ may be restricted in future to attributes on
2547 declarations only, but not on nested declarators.
2549 @xref{Function Attributes}, for details of the semantics of attributes
2550 applying to functions.  @xref{Variable Attributes}, for details of the
2551 semantics of attributes applying to variables.  @xref{Type Attributes},
2552 for details of the semantics of attributes applying to structure, union
2553 and enumerated types.
2555 An @dfn{attribute specifier} is of the form
2556 @code{__attribute__ ((@var{attribute-list}))}.  An @dfn{attribute list}
2557 is a possibly empty comma-separated sequence of @dfn{attributes}, where
2558 each attribute is one of the following:
2560 @itemize @bullet
2561 @item
2562 Empty.  Empty attributes are ignored.
2564 @item
2565 A word (which may be an identifier such as @code{unused}, or a reserved
2566 word such as @code{const}).
2568 @item
2569 A word, followed by, in parentheses, parameters for the attribute.
2570 These parameters take one of the following forms:
2572 @itemize @bullet
2573 @item
2574 An identifier.  For example, @code{mode} attributes use this form.
2576 @item
2577 An identifier followed by a comma and a non-empty comma-separated list
2578 of expressions.  For example, @code{format} attributes use this form.
2580 @item
2581 A possibly empty comma-separated list of expressions.  For example,
2582 @code{format_arg} attributes use this form with the list being a single
2583 integer constant expression, and @code{alias} attributes use this form
2584 with the list being a single string constant.
2585 @end itemize
2586 @end itemize
2588 An @dfn{attribute specifier list} is a sequence of one or more attribute
2589 specifiers, not separated by any other tokens.
2591 In GNU C, an attribute specifier list may appear after the colon following a
2592 label, other than a @code{case} or @code{default} label.  The only
2593 attribute it makes sense to use after a label is @code{unused}.  This
2594 feature is intended for code generated by programs which contains labels
2595 that may be unused but which is compiled with @option{-Wall}.  It would
2596 not normally be appropriate to use in it human-written code, though it
2597 could be useful in cases where the code that jumps to the label is
2598 contained within an @code{#ifdef} conditional.  GNU C++ does not permit
2599 such placement of attribute lists, as it is permissible for a
2600 declaration, which could begin with an attribute list, to be labelled in
2601 C++.  Declarations cannot be labelled in C90 or C99, so the ambiguity
2602 does not arise there.
2604 An attribute specifier list may appear as part of a @code{struct},
2605 @code{union} or @code{enum} specifier.  It may go either immediately
2606 after the @code{struct}, @code{union} or @code{enum} keyword, or after
2607 the closing brace.  It is ignored if the content of the structure, union
2608 or enumerated type is not defined in the specifier in which the
2609 attribute specifier list is used---that is, in usages such as
2610 @code{struct __attribute__((foo)) bar} with no following opening brace.
2611 Where attribute specifiers follow the closing brace, they are considered
2612 to relate to the structure, union or enumerated type defined, not to any
2613 enclosing declaration the type specifier appears in, and the type
2614 defined is not complete until after the attribute specifiers.
2615 @c Otherwise, there would be the following problems: a shift/reduce
2616 @c conflict between attributes binding the struct/union/enum and
2617 @c binding to the list of specifiers/qualifiers; and "aligned"
2618 @c attributes could use sizeof for the structure, but the size could be
2619 @c changed later by "packed" attributes.
2621 Otherwise, an attribute specifier appears as part of a declaration,
2622 counting declarations of unnamed parameters and type names, and relates
2623 to that declaration (which may be nested in another declaration, for
2624 example in the case of a parameter declaration), or to a particular declarator
2625 within a declaration.  Where an
2626 attribute specifier is applied to a parameter declared as a function or
2627 an array, it should apply to the function or array rather than the
2628 pointer to which the parameter is implicitly converted, but this is not
2629 yet correctly implemented.
2631 Any list of specifiers and qualifiers at the start of a declaration may
2632 contain attribute specifiers, whether or not such a list may in that
2633 context contain storage class specifiers.  (Some attributes, however,
2634 are essentially in the nature of storage class specifiers, and only make
2635 sense where storage class specifiers may be used; for example,
2636 @code{section}.)  There is one necessary limitation to this syntax: the
2637 first old-style parameter declaration in a function definition cannot
2638 begin with an attribute specifier, because such an attribute applies to
2639 the function instead by syntax described below (which, however, is not
2640 yet implemented in this case).  In some other cases, attribute
2641 specifiers are permitted by this grammar but not yet supported by the
2642 compiler.  All attribute specifiers in this place relate to the
2643 declaration as a whole.  In the obsolescent usage where a type of
2644 @code{int} is implied by the absence of type specifiers, such a list of
2645 specifiers and qualifiers may be an attribute specifier list with no
2646 other specifiers or qualifiers.
2648 At present, the first parameter in a function prototype must have some
2649 type specifier which is not an attribute specifier; this resolves an
2650 ambiguity in the interpretation of @code{void f(int
2651 (__attribute__((foo)) x))}, but is subject to change.  At present, if
2652 the parentheses of a function declarator contain only attributes then
2653 those attributes are ignored, rather than yielding an error or warning
2654 or implying a single parameter of type int, but this is subject to
2655 change.
2657 An attribute specifier list may appear immediately before a declarator
2658 (other than the first) in a comma-separated list of declarators in a
2659 declaration of more than one identifier using a single list of
2660 specifiers and qualifiers.  Such attribute specifiers apply
2661 only to the identifier before whose declarator they appear.  For
2662 example, in
2664 @smallexample
2665 __attribute__((noreturn)) void d0 (void),
2666     __attribute__((format(printf, 1, 2))) d1 (const char *, ...),
2667      d2 (void)
2668 @end smallexample
2670 @noindent
2671 the @code{noreturn} attribute applies to all the functions
2672 declared; the @code{format} attribute only applies to @code{d1}.
2674 An attribute specifier list may appear immediately before the comma,
2675 @code{=} or semicolon terminating the declaration of an identifier other
2676 than a function definition.  At present, such attribute specifiers apply
2677 to the declared object or function, but in future they may attach to the
2678 outermost adjacent declarator.  In simple cases there is no difference,
2679 but, for example, in
2681 @smallexample
2682 void (****f)(void) __attribute__((noreturn));
2683 @end smallexample
2685 @noindent
2686 at present the @code{noreturn} attribute applies to @code{f}, which
2687 causes a warning since @code{f} is not a function, but in future it may
2688 apply to the function @code{****f}.  The precise semantics of what
2689 attributes in such cases will apply to are not yet specified.  Where an
2690 assembler name for an object or function is specified (@pxref{Asm
2691 Labels}), at present the attribute must follow the @code{asm}
2692 specification; in future, attributes before the @code{asm} specification
2693 may apply to the adjacent declarator, and those after it to the declared
2694 object or function.
2696 An attribute specifier list may, in future, be permitted to appear after
2697 the declarator in a function definition (before any old-style parameter
2698 declarations or the function body).
2700 Attribute specifiers may be mixed with type qualifiers appearing inside
2701 the @code{[]} of a parameter array declarator, in the C99 construct by
2702 which such qualifiers are applied to the pointer to which the array is
2703 implicitly converted.  Such attribute specifiers apply to the pointer,
2704 not to the array, but at present this is not implemented and they are
2705 ignored.
2707 An attribute specifier list may appear at the start of a nested
2708 declarator.  At present, there are some limitations in this usage: the
2709 attributes correctly apply to the declarator, but for most individual
2710 attributes the semantics this implies are not implemented.
2711 When attribute specifiers follow the @code{*} of a pointer
2712 declarator, they may be mixed with any type qualifiers present.
2713 The following describes the formal semantics of this syntax.  It will make the
2714 most sense if you are familiar with the formal specification of
2715 declarators in the ISO C standard.
2717 Consider (as in C99 subclause 6.7.5 paragraph 4) a declaration @code{T
2718 D1}, where @code{T} contains declaration specifiers that specify a type
2719 @var{Type} (such as @code{int}) and @code{D1} is a declarator that
2720 contains an identifier @var{ident}.  The type specified for @var{ident}
2721 for derived declarators whose type does not include an attribute
2722 specifier is as in the ISO C standard.
2724 If @code{D1} has the form @code{( @var{attribute-specifier-list} D )},
2725 and the declaration @code{T D} specifies the type
2726 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2727 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2728 @var{attribute-specifier-list} @var{Type}'' for @var{ident}.
2730 If @code{D1} has the form @code{*
2731 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} D}, and the
2732 declaration @code{T D} specifies the type
2733 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2734 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2735 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} @var{Type}'' for
2736 @var{ident}.
2738 For example,
2740 @smallexample
2741 void (__attribute__((noreturn)) ****f) (void);
2742 @end smallexample
2744 @noindent
2745 specifies the type ``pointer to pointer to pointer to pointer to
2746 non-returning function returning @code{void}''.  As another example,
2748 @smallexample
2749 char *__attribute__((aligned(8))) *f;
2750 @end smallexample
2752 @noindent
2753 specifies the type ``pointer to 8-byte-aligned pointer to @code{char}''.
2754 Note again that this does not work with most attributes; for example,
2755 the usage of @samp{aligned} and @samp{noreturn} attributes given above
2756 is not yet supported.
2758 For compatibility with existing code written for compiler versions that
2759 did not implement attributes on nested declarators, some laxity is
2760 allowed in the placing of attributes.  If an attribute that only applies
2761 to types is applied to a declaration, it will be treated as applying to
2762 the type of that declaration.  If an attribute that only applies to
2763 declarations is applied to the type of a declaration, it will be treated
2764 as applying to that declaration; and, for compatibility with code
2765 placing the attributes immediately before the identifier declared, such
2766 an attribute applied to a function return type will be treated as
2767 applying to the function type, and such an attribute applied to an array
2768 element type will be treated as applying to the array type.  If an
2769 attribute that only applies to function types is applied to a
2770 pointer-to-function type, it will be treated as applying to the pointer
2771 target type; if such an attribute is applied to a function return type
2772 that is not a pointer-to-function type, it will be treated as applying
2773 to the function type.
2775 @node Function Prototypes
2776 @section Prototypes and Old-Style Function Definitions
2777 @cindex function prototype declarations
2778 @cindex old-style function definitions
2779 @cindex promotion of formal parameters
2781 GNU C extends ISO C to allow a function prototype to override a later
2782 old-style non-prototype definition.  Consider the following example:
2784 @smallexample
2785 /* @r{Use prototypes unless the compiler is old-fashioned.}  */
2786 #ifdef __STDC__
2787 #define P(x) x
2788 #else
2789 #define P(x) ()
2790 #endif
2792 /* @r{Prototype function declaration.}  */
2793 int isroot P((uid_t));
2795 /* @r{Old-style function definition.}  */
2797 isroot (x)   /* @r{??? lossage here ???} */
2798      uid_t x;
2800   return x == 0;
2802 @end smallexample
2804 Suppose the type @code{uid_t} happens to be @code{short}.  ISO C does
2805 not allow this example, because subword arguments in old-style
2806 non-prototype definitions are promoted.  Therefore in this example the
2807 function definition's argument is really an @code{int}, which does not
2808 match the prototype argument type of @code{short}.
2810 This restriction of ISO C makes it hard to write code that is portable
2811 to traditional C compilers, because the programmer does not know
2812 whether the @code{uid_t} type is @code{short}, @code{int}, or
2813 @code{long}.  Therefore, in cases like these GNU C allows a prototype
2814 to override a later old-style definition.  More precisely, in GNU C, a
2815 function prototype argument type overrides the argument type specified
2816 by a later old-style definition if the former type is the same as the
2817 latter type before promotion.  Thus in GNU C the above example is
2818 equivalent to the following:
2820 @smallexample
2821 int isroot (uid_t);
2824 isroot (uid_t x)
2826   return x == 0;
2828 @end smallexample
2830 @noindent
2831 GNU C++ does not support old-style function definitions, so this
2832 extension is irrelevant.
2834 @node C++ Comments
2835 @section C++ Style Comments
2836 @cindex //
2837 @cindex C++ comments
2838 @cindex comments, C++ style
2840 In GNU C, you may use C++ style comments, which start with @samp{//} and
2841 continue until the end of the line.  Many other C implementations allow
2842 such comments, and they are included in the 1999 C standard.  However,
2843 C++ style comments are not recognized if you specify an @option{-std}
2844 option specifying a version of ISO C before C99, or @option{-ansi}
2845 (equivalent to @option{-std=c89}).
2847 @node Dollar Signs
2848 @section Dollar Signs in Identifier Names
2849 @cindex $
2850 @cindex dollar signs in identifier names
2851 @cindex identifier names, dollar signs in
2853 In GNU C, you may normally use dollar signs in identifier names.
2854 This is because many traditional C implementations allow such identifiers.
2855 However, dollar signs in identifiers are not supported on a few target
2856 machines, typically because the target assembler does not allow them.
2858 @node Character Escapes
2859 @section The Character @key{ESC} in Constants
2861 You can use the sequence @samp{\e} in a string or character constant to
2862 stand for the ASCII character @key{ESC}.
2864 @node Alignment
2865 @section Inquiring on Alignment of Types or Variables
2866 @cindex alignment
2867 @cindex type alignment
2868 @cindex variable alignment
2870 The keyword @code{__alignof__} allows you to inquire about how an object
2871 is aligned, or the minimum alignment usually required by a type.  Its
2872 syntax is just like @code{sizeof}.
2874 For example, if the target machine requires a @code{double} value to be
2875 aligned on an 8-byte boundary, then @code{__alignof__ (double)} is 8.
2876 This is true on many RISC machines.  On more traditional machine
2877 designs, @code{__alignof__ (double)} is 4 or even 2.
2879 Some machines never actually require alignment; they allow reference to any
2880 data type even at an odd address.  For these machines, @code{__alignof__}
2881 reports the @emph{recommended} alignment of a type.
2883 If the operand of @code{__alignof__} is an lvalue rather than a type,
2884 its value is the required alignment for its type, taking into account
2885 any minimum alignment specified with GCC's @code{__attribute__}
2886 extension (@pxref{Variable Attributes}).  For example, after this
2887 declaration:
2889 @smallexample
2890 struct foo @{ int x; char y; @} foo1;
2891 @end smallexample
2893 @noindent
2894 the value of @code{__alignof__ (foo1.y)} is 1, even though its actual
2895 alignment is probably 2 or 4, the same as @code{__alignof__ (int)}.
2897 It is an error to ask for the alignment of an incomplete type.
2899 @node Variable Attributes
2900 @section Specifying Attributes of Variables
2901 @cindex attribute of variables
2902 @cindex variable attributes
2904 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
2905 attributes of variables or structure fields.  This keyword is followed
2906 by an attribute specification inside double parentheses.  Some
2907 attributes are currently defined generically for variables.
2908 Other attributes are defined for variables on particular target
2909 systems.  Other attributes are available for functions
2910 (@pxref{Function Attributes}) and for types (@pxref{Type Attributes}).
2911 Other front ends might define more attributes
2912 (@pxref{C++ Extensions,,Extensions to the C++ Language}).
2914 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
2915 each keyword.  This allows you to use them in header files without
2916 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
2917 you may use @code{__aligned__} instead of @code{aligned}.
2919 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
2920 attributes.
2922 @table @code
2923 @cindex @code{aligned} attribute
2924 @item aligned (@var{alignment})
2925 This attribute specifies a minimum alignment for the variable or
2926 structure field, measured in bytes.  For example, the declaration:
2928 @smallexample
2929 int x __attribute__ ((aligned (16))) = 0;
2930 @end smallexample
2932 @noindent
2933 causes the compiler to allocate the global variable @code{x} on a
2934 16-byte boundary.  On a 68040, this could be used in conjunction with
2935 an @code{asm} expression to access the @code{move16} instruction which
2936 requires 16-byte aligned operands.
2938 You can also specify the alignment of structure fields.  For example, to
2939 create a double-word aligned @code{int} pair, you could write:
2941 @smallexample
2942 struct foo @{ int x[2] __attribute__ ((aligned (8))); @};
2943 @end smallexample
2945 @noindent
2946 This is an alternative to creating a union with a @code{double} member
2947 that forces the union to be double-word aligned.
2949 As in the preceding examples, you can explicitly specify the alignment
2950 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given variable or
2951 structure field.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
2952 and just ask the compiler to align a variable or field to the maximum
2953 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
2954 example, you could write:
2956 @smallexample
2957 short array[3] __attribute__ ((aligned));
2958 @end smallexample
2960 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned} attribute
2961 specification, the compiler automatically sets the alignment for the declared
2962 variable or field to the largest alignment which is ever used for any data
2963 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often make
2964 copy operations more efficient, because the compiler can use whatever
2965 instructions copy the biggest chunks of memory when performing copies to
2966 or from the variables or fields that you have aligned this way.
2968 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
2969 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
2971 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
2972 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
2973 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
2974 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
2975 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
2976 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
2977 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
2978 alignment.  See your linker documentation for further information.
2980 @item cleanup (@var{cleanup_function})
2981 @cindex @code{cleanup} attribute
2982 The @code{cleanup} attribute runs a function when the variable goes
2983 out of scope.  This attribute can only be applied to auto function
2984 scope variables; it may not be applied to parameters or variables
2985 with static storage duration.  The function must take one parameter,
2986 a pointer to a type compatible with the variable.  The return value
2987 of the function (if any) is ignored.
2989 If @option{-fexceptions} is enabled, then @var{cleanup_function}
2990 will be run during the stack unwinding that happens during the
2991 processing of the exception.  Note that the @code{cleanup} attribute
2992 does not allow the exception to be caught, only to perform an action.
2993 It is undefined what happens if @var{cleanup_function} does not
2994 return normally.
2996 @item common
2997 @itemx nocommon
2998 @cindex @code{common} attribute
2999 @cindex @code{nocommon} attribute
3000 @opindex fcommon
3001 @opindex fno-common
3002 The @code{common} attribute requests GCC to place a variable in
3003 ``common'' storage.  The @code{nocommon} attribute requests the
3004 opposite---to allocate space for it directly.
3006 These attributes override the default chosen by the
3007 @option{-fno-common} and @option{-fcommon} flags respectively.
3009 @item deprecated
3010 @cindex @code{deprecated} attribute
3011 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the variable
3012 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3013 variables that are expected to be removed in a future version of a
3014 program.  The warning also includes the location of the declaration
3015 of the deprecated variable, to enable users to easily find further
3016 information about why the variable is deprecated, or what they should
3017 do instead.  Note that the warning only occurs for uses:
3019 @smallexample
3020 extern int old_var __attribute__ ((deprecated));
3021 extern int old_var;
3022 int new_fn () @{ return old_var; @}
3023 @end smallexample
3025 results in a warning on line 3 but not line 2.
3027 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3028 types (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
3030 @item mode (@var{mode})
3031 @cindex @code{mode} attribute
3032 This attribute specifies the data type for the declaration---whichever
3033 type corresponds to the mode @var{mode}.  This in effect lets you
3034 request an integer or floating point type according to its width.
3036 You may also specify a mode of @samp{byte} or @samp{__byte__} to
3037 indicate the mode corresponding to a one-byte integer, @samp{word} or
3038 @samp{__word__} for the mode of a one-word integer, and @samp{pointer}
3039 or @samp{__pointer__} for the mode used to represent pointers.
3041 @item packed
3042 @cindex @code{packed} attribute
3043 The @code{packed} attribute specifies that a variable or structure field
3044 should have the smallest possible alignment---one byte for a variable,
3045 and one bit for a field, unless you specify a larger value with the
3046 @code{aligned} attribute.
3048 Here is a structure in which the field @code{x} is packed, so that it
3049 immediately follows @code{a}:
3051 @smallexample
3052 struct foo
3054   char a;
3055   int x[2] __attribute__ ((packed));
3057 @end smallexample
3059 @item section ("@var{section-name}")
3060 @cindex @code{section} variable attribute
3061 Normally, the compiler places the objects it generates in sections like
3062 @code{data} and @code{bss}.  Sometimes, however, you need additional sections,
3063 or you need certain particular variables to appear in special sections,
3064 for example to map to special hardware.  The @code{section}
3065 attribute specifies that a variable (or function) lives in a particular
3066 section.  For example, this small program uses several specific section names:
3068 @smallexample
3069 struct duart a __attribute__ ((section ("DUART_A"))) = @{ 0 @};
3070 struct duart b __attribute__ ((section ("DUART_B"))) = @{ 0 @};
3071 char stack[10000] __attribute__ ((section ("STACK"))) = @{ 0 @};
3072 int init_data __attribute__ ((section ("INITDATA"))) = 0;
3074 main()
3076   /* @r{Initialize stack pointer} */
3077   init_sp (stack + sizeof (stack));
3079   /* @r{Initialize initialized data} */
3080   memcpy (&init_data, &data, &edata - &data);
3082   /* @r{Turn on the serial ports} */
3083   init_duart (&a);
3084   init_duart (&b);
3086 @end smallexample
3088 @noindent
3089 Use the @code{section} attribute with an @emph{initialized} definition
3090 of a @emph{global} variable, as shown in the example.  GCC issues
3091 a warning and otherwise ignores the @code{section} attribute in
3092 uninitialized variable declarations.
3094 You may only use the @code{section} attribute with a fully initialized
3095 global definition because of the way linkers work.  The linker requires
3096 each object be defined once, with the exception that uninitialized
3097 variables tentatively go in the @code{common} (or @code{bss}) section
3098 and can be multiply ``defined''.  You can force a variable to be
3099 initialized with the @option{-fno-common} flag or the @code{nocommon}
3100 attribute.
3102 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
3103 attribute is not available on all platforms.
3104 If you need to map the entire contents of a module to a particular
3105 section, consider using the facilities of the linker instead.
3107 @item shared
3108 @cindex @code{shared} variable attribute
3109 On Microsoft Windows, in addition to putting variable definitions in a named
3110 section, the section can also be shared among all running copies of an
3111 executable or DLL@.  For example, this small program defines shared data
3112 by putting it in a named section @code{shared} and marking the section
3113 shareable:
3115 @smallexample
3116 int foo __attribute__((section ("shared"), shared)) = 0;
3119 main()
3121   /* @r{Read and write foo.  All running
3122      copies see the same value.}  */
3123   return 0;
3125 @end smallexample
3127 @noindent
3128 You may only use the @code{shared} attribute along with @code{section}
3129 attribute with a fully initialized global definition because of the way
3130 linkers work.  See @code{section} attribute for more information.
3132 The @code{shared} attribute is only available on Microsoft Windows@.
3134 @item tls_model ("@var{tls_model}")
3135 @cindex @code{tls_model} attribute
3136 The @code{tls_model} attribute sets thread-local storage model
3137 (@pxref{Thread-Local}) of a particular @code{__thread} variable,
3138 overriding @option{-ftls-model=} command line switch on a per-variable
3139 basis.
3140 The @var{tls_model} argument should be one of @code{global-dynamic},
3141 @code{local-dynamic}, @code{initial-exec} or @code{local-exec}.
3143 Not all targets support this attribute.
3145 @item unused
3146 This attribute, attached to a variable, means that the variable is meant
3147 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
3148 variable.
3150 @item vector_size (@var{bytes})
3151 This attribute specifies the vector size for the variable, measured in
3152 bytes.  For example, the declaration:
3154 @smallexample
3155 int foo __attribute__ ((vector_size (16)));
3156 @end smallexample
3158 @noindent
3159 causes the compiler to set the mode for @code{foo}, to be 16 bytes,
3160 divided into @code{int} sized units.  Assuming a 32-bit int (a vector of
3161 4 units of 4 bytes), the corresponding mode of @code{foo} will be V4SI@.
3163 This attribute is only applicable to integral and float scalars,
3164 although arrays, pointers, and function return values are allowed in
3165 conjunction with this construct.
3167 Aggregates with this attribute are invalid, even if they are of the same
3168 size as a corresponding scalar.  For example, the declaration:
3170 @smallexample
3171 struct S @{ int a; @};
3172 struct S  __attribute__ ((vector_size (16))) foo;
3173 @end smallexample
3175 @noindent
3176 is invalid even if the size of the structure is the same as the size of
3177 the @code{int}.
3179 @item selectany
3180 The @code{selectany} attribute causes an initialized global variable to
3181 have link-once semantics.  When multiple definitions of the variable are
3182 encountered by the linker, the first is selected and the remainder are
3183 discarded.  Following usage by the Microsoft compiler, the linker is told
3184 @emph{not} to warn about size or content differences of the multiple
3185 definitions.
3187 Although the primary usage of this attribute is for POD types, the
3188 attribute can also be applied to global C++ objects that are initialized
3189 by a constructor.  In this case, the static initialization and destruction
3190 code for the object is emitted in each translation defining the object,
3191 but the calls to the constructor and destructor are protected by a
3192 link-once guard variable.
3194 The @code{selectany} attribute is only available on Microsoft Windows
3195 targets.  You can use @code{__declspec (selectany)} as a synonym for
3196 @code{__attribute__ ((selectany))} for compatibility with other
3197 compilers.
3199 @item weak
3200 The @code{weak} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3202 @item dllimport
3203 The @code{dllimport} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3205 @item dlexport
3206 The @code{dllexport} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3208 @end table
3210 @subsection M32R/D Variable Attributes
3212 One attribute is currently defined for the M32R/D@.
3214 @table @code
3215 @item model (@var{model-name})
3216 @cindex variable addressability on the M32R/D
3217 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object.
3218 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
3219 or @code{large}, representing each of the code models.
3221 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
3222 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction).
3224 Medium and large model objects may live anywhere in the 32-bit address space
3225 (the compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their
3226 addresses).
3227 @end table
3229 @subsection i386 Variable Attributes
3231 Two attributes are currently defined for i386 configurations:
3232 @code{ms_struct} and @code{gcc_struct}
3234 @table @code
3235 @item ms_struct
3236 @itemx gcc_struct
3237 @cindex @code{ms_struct} attribute
3238 @cindex @code{gcc_struct} attribute
3240 If @code{packed} is used on a structure, or if bit-fields are used
3241 it may be that the Microsoft ABI packs them differently
3242 than GCC would normally pack them.  Particularly when moving packed
3243 data between functions compiled with GCC and the native Microsoft compiler
3244 (either via function call or as data in a file), it may be necessary to access
3245 either format.
3247 Currently @option{-m[no-]ms-bitfields} is provided for the Microsoft Windows X86
3248 compilers to match the native Microsoft compiler.
3250 The Microsoft structure layout algorithm is fairly simple with the exception
3251 of the bitfield packing:
3253 The padding and alignment of members of structures and whether a bit field
3254 can straddle a storage-unit boundary
3256 @enumerate
3257 @item Structure members are stored sequentially in the order in which they are
3258 declared: the first member has the lowest memory address and the last member
3259 the highest.
3261 @item Every data object has an alignment-requirement. The alignment-requirement
3262 for all data except structures, unions, and arrays is either the size of the
3263 object or the current packing size (specified with either the aligned attribute
3264 or the pack pragma), whichever is less. For structures,  unions, and arrays,
3265 the alignment-requirement is the largest alignment-requirement of its members.
3266 Every object is allocated an offset so that:
3268 offset %  alignment-requirement == 0
3270 @item Adjacent bit fields are packed into the same 1-, 2-, or 4-byte allocation
3271 unit if the integral types are the same size and if the next bit field fits
3272 into the current allocation unit without crossing the boundary imposed by the
3273 common alignment requirements of the bit fields.
3274 @end enumerate
3276 Handling of zero-length bitfields:
3278 MSVC interprets zero-length bitfields in the following ways:
3280 @enumerate
3281 @item If a zero-length bitfield is inserted between two bitfields that would
3282 normally be coalesced, the bitfields will not be coalesced.
3284 For example:
3286 @smallexample
3287 struct
3288  @{
3289    unsigned long bf_1 : 12;
3290    unsigned long : 0;
3291    unsigned long bf_2 : 12;
3292  @} t1;
3293 @end smallexample
3295 The size of @code{t1} would be 8 bytes with the zero-length bitfield.  If the
3296 zero-length bitfield were removed, @code{t1}'s size would be 4 bytes.
3298 @item If a zero-length bitfield is inserted after a bitfield, @code{foo}, and the
3299 alignment of the zero-length bitfield is greater than the member that follows it,
3300 @code{bar}, @code{bar} will be aligned as the type of the zero-length bitfield.
3302 For example:
3304 @smallexample
3305 struct
3306  @{
3307    char foo : 4;
3308    short : 0;
3309    char bar;
3310  @} t2;
3312 struct
3313  @{
3314    char foo : 4;
3315    short : 0;
3316    double bar;
3317  @} t3;
3318 @end smallexample
3320 For @code{t2}, @code{bar} will be placed at offset 2, rather than offset 1.
3321 Accordingly, the size of @code{t2} will be 4.  For @code{t3}, the zero-length
3322 bitfield will not affect the alignment of @code{bar} or, as a result, the size
3323 of the structure.
3325 Taking this into account, it is important to note the following:
3327 @enumerate
3328 @item If a zero-length bitfield follows a normal bitfield, the type of the
3329 zero-length bitfield may affect the alignment of the structure as whole. For
3330 example, @code{t2} has a size of 4 bytes, since the zero-length bitfield follows a
3331 normal bitfield, and is of type short.
3333 @item Even if a zero-length bitfield is not followed by a normal bitfield, it may
3334 still affect the alignment of the structure:
3336 @smallexample
3337 struct
3338  @{
3339    char foo : 6;
3340    long : 0;
3341  @} t4;
3342 @end smallexample
3344 Here, @code{t4} will take up 4 bytes.
3345 @end enumerate
3347 @item Zero-length bitfields following non-bitfield members are ignored:
3349 @smallexample
3350 struct
3351  @{
3352    char foo;
3353    long : 0;
3354    char bar;
3355  @} t5;
3356 @end smallexample
3358 Here, @code{t5} will take up 2 bytes.
3359 @end enumerate
3360 @end table
3362 @subsection Xstormy16 Variable Attributes
3364 One attribute is currently defined for xstormy16 configurations:
3365 @code{below100}
3367 @table @code
3368 @item below100
3369 @cindex @code{below100} attribute
3371 If a variable has the @code{below100} attribute (@code{BELOW100} is
3372 allowed also), GCC will place the variable in the first 0x100 bytes of
3373 memory and use special opcodes to access it.  Such variables will be
3374 placed in either the @code{.bss_below100} section or the
3375 @code{.data_below100} section.
3377 @end table
3379 @node Type Attributes
3380 @section Specifying Attributes of Types
3381 @cindex attribute of types
3382 @cindex type attributes
3384 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
3385 attributes of @code{struct} and @code{union} types when you define such
3386 types.  This keyword is followed by an attribute specification inside
3387 double parentheses.  Six attributes are currently defined for types:
3388 @code{aligned}, @code{packed}, @code{transparent_union}, @code{unused},
3389 @code{deprecated} and @code{may_alias}.  Other attributes are defined for
3390 functions (@pxref{Function Attributes}) and for variables
3391 (@pxref{Variable Attributes}).
3393 You may also specify any one of these attributes with @samp{__}
3394 preceding and following its keyword.  This allows you to use these
3395 attributes in header files without being concerned about a possible
3396 macro of the same name.  For example, you may use @code{__aligned__}
3397 instead of @code{aligned}.
3399 You may specify the @code{aligned} and @code{transparent_union}
3400 attributes either in a @code{typedef} declaration or just past the
3401 closing curly brace of a complete enum, struct or union type
3402 @emph{definition} and the @code{packed} attribute only past the closing
3403 brace of a definition.
3405 You may also specify attributes between the enum, struct or union
3406 tag and the name of the type rather than after the closing brace.
3408 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
3409 attributes.
3411 @table @code
3412 @cindex @code{aligned} attribute
3413 @item aligned (@var{alignment})
3414 This attribute specifies a minimum alignment (in bytes) for variables
3415 of the specified type.  For example, the declarations:
3417 @smallexample
3418 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned (8)));
3419 typedef int more_aligned_int __attribute__ ((aligned (8)));
3420 @end smallexample
3422 @noindent
3423 force the compiler to insure (as far as it can) that each variable whose
3424 type is @code{struct S} or @code{more_aligned_int} will be allocated and
3425 aligned @emph{at least} on a 8-byte boundary.  On a SPARC, having all
3426 variables of type @code{struct S} aligned to 8-byte boundaries allows
3427 the compiler to use the @code{ldd} and @code{std} (doubleword load and
3428 store) instructions when copying one variable of type @code{struct S} to
3429 another, thus improving run-time efficiency.
3431 Note that the alignment of any given @code{struct} or @code{union} type
3432 is required by the ISO C standard to be at least a perfect multiple of
3433 the lowest common multiple of the alignments of all of the members of
3434 the @code{struct} or @code{union} in question.  This means that you @emph{can}
3435 effectively adjust the alignment of a @code{struct} or @code{union}
3436 type by attaching an @code{aligned} attribute to any one of the members
3437 of such a type, but the notation illustrated in the example above is a
3438 more obvious, intuitive, and readable way to request the compiler to
3439 adjust the alignment of an entire @code{struct} or @code{union} type.
3441 As in the preceding example, you can explicitly specify the alignment
3442 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given @code{struct}
3443 or @code{union} type.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
3444 and just ask the compiler to align a type to the maximum
3445 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
3446 example, you could write:
3448 @smallexample
3449 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned));
3450 @end smallexample
3452 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned}
3453 attribute specification, the compiler automatically sets the alignment
3454 for the type to the largest alignment which is ever used for any data
3455 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often
3456 make copy operations more efficient, because the compiler can use
3457 whatever instructions copy the biggest chunks of memory when performing
3458 copies to or from the variables which have types that you have aligned
3459 this way.
3461 In the example above, if the size of each @code{short} is 2 bytes, then
3462 the size of the entire @code{struct S} type is 6 bytes.  The smallest
3463 power of two which is greater than or equal to that is 8, so the
3464 compiler sets the alignment for the entire @code{struct S} type to 8
3465 bytes.
3467 Note that although you can ask the compiler to select a time-efficient
3468 alignment for a given type and then declare only individual stand-alone
3469 objects of that type, the compiler's ability to select a time-efficient
3470 alignment is primarily useful only when you plan to create arrays of
3471 variables having the relevant (efficiently aligned) type.  If you
3472 declare or use arrays of variables of an efficiently-aligned type, then
3473 it is likely that your program will also be doing pointer arithmetic (or
3474 subscripting, which amounts to the same thing) on pointers to the
3475 relevant type, and the code that the compiler generates for these
3476 pointer arithmetic operations will often be more efficient for
3477 efficiently-aligned types than for other types.
3479 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
3480 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
3482 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
3483 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
3484 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
3485 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
3486 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
3487 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
3488 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
3489 alignment.  See your linker documentation for further information.
3491 @item packed
3492 This attribute, attached to @code{struct} or @code{union} type
3493 definition, specifies that each member (other than zero-width bitfields)
3494 of the structure or union is placed to minimize the memory required.  When
3495 attached to an @code{enum} definition, it indicates that the smallest
3496 integral type should be used.
3498 @opindex fshort-enums
3499 Specifying this attribute for @code{struct} and @code{union} types is
3500 equivalent to specifying the @code{packed} attribute on each of the
3501 structure or union members.  Specifying the @option{-fshort-enums}
3502 flag on the line is equivalent to specifying the @code{packed}
3503 attribute on all @code{enum} definitions.
3505 In the following example @code{struct my_packed_struct}'s members are
3506 packed closely together, but the internal layout of its @code{s} member
3507 is not packed---to do that, @code{struct my_unpacked_struct} would need to
3508 be packed too.
3510 @smallexample
3511 struct my_unpacked_struct
3512  @{
3513     char c;
3514     int i;
3515  @};
3517 struct __attribute__ ((__packed__)) my_packed_struct
3518   @{
3519      char c;
3520      int  i;
3521      struct my_unpacked_struct s;
3522   @};
3523 @end smallexample
3525 You may only specify this attribute on the definition of a @code{enum},
3526 @code{struct} or @code{union}, not on a @code{typedef} which does not
3527 also define the enumerated type, structure or union.
3529 @item transparent_union
3530 This attribute, attached to a @code{union} type definition, indicates
3531 that any function parameter having that union type causes calls to that
3532 function to be treated in a special way.
3534 First, the argument corresponding to a transparent union type can be of
3535 any type in the union; no cast is required.  Also, if the union contains
3536 a pointer type, the corresponding argument can be a null pointer
3537 constant or a void pointer expression; and if the union contains a void
3538 pointer type, the corresponding argument can be any pointer expression.
3539 If the union member type is a pointer, qualifiers like @code{const} on
3540 the referenced type must be respected, just as with normal pointer
3541 conversions.
3543 Second, the argument is passed to the function using the calling
3544 conventions of the first member of the transparent union, not the calling
3545 conventions of the union itself.  All members of the union must have the
3546 same machine representation; this is necessary for this argument passing
3547 to work properly.
3549 Transparent unions are designed for library functions that have multiple
3550 interfaces for compatibility reasons.  For example, suppose the
3551 @code{wait} function must accept either a value of type @code{int *} to
3552 comply with Posix, or a value of type @code{union wait *} to comply with
3553 the 4.1BSD interface.  If @code{wait}'s parameter were @code{void *},
3554 @code{wait} would accept both kinds of arguments, but it would also
3555 accept any other pointer type and this would make argument type checking
3556 less useful.  Instead, @code{<sys/wait.h>} might define the interface
3557 as follows:
3559 @smallexample
3560 typedef union
3561   @{
3562     int *__ip;
3563     union wait *__up;
3564   @} wait_status_ptr_t __attribute__ ((__transparent_union__));
3566 pid_t wait (wait_status_ptr_t);
3567 @end smallexample
3569 This interface allows either @code{int *} or @code{union wait *}
3570 arguments to be passed, using the @code{int *} calling convention.
3571 The program can call @code{wait} with arguments of either type:
3573 @smallexample
3574 int w1 () @{ int w; return wait (&w); @}
3575 int w2 () @{ union wait w; return wait (&w); @}
3576 @end smallexample
3578 With this interface, @code{wait}'s implementation might look like this:
3580 @smallexample
3581 pid_t wait (wait_status_ptr_t p)
3583   return waitpid (-1, p.__ip, 0);
3585 @end smallexample
3587 @item unused
3588 When attached to a type (including a @code{union} or a @code{struct}),
3589 this attribute means that variables of that type are meant to appear
3590 possibly unused.  GCC will not produce a warning for any variables of
3591 that type, even if the variable appears to do nothing.  This is often
3592 the case with lock or thread classes, which are usually defined and then
3593 not referenced, but contain constructors and destructors that have
3594 nontrivial bookkeeping functions.
3596 @item deprecated
3597 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the type
3598 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3599 types that are expected to be removed in a future version of a program.
3600 If possible, the warning also includes the location of the declaration
3601 of the deprecated type, to enable users to easily find further
3602 information about why the type is deprecated, or what they should do
3603 instead.  Note that the warnings only occur for uses and then only
3604 if the type is being applied to an identifier that itself is not being
3605 declared as deprecated.
3607 @smallexample
3608 typedef int T1 __attribute__ ((deprecated));
3609 T1 x;
3610 typedef T1 T2;
3611 T2 y;
3612 typedef T1 T3 __attribute__ ((deprecated));
3613 T3 z __attribute__ ((deprecated));
3614 @end smallexample
3616 results in a warning on line 2 and 3 but not lines 4, 5, or 6.  No
3617 warning is issued for line 4 because T2 is not explicitly
3618 deprecated.  Line 5 has no warning because T3 is explicitly
3619 deprecated.  Similarly for line 6.
3621 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3622 variables (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Variable Attributes}.)
3624 @item may_alias
3625 Accesses to objects with types with this attribute are not subjected to
3626 type-based alias analysis, but are instead assumed to be able to alias
3627 any other type of objects, just like the @code{char} type.  See
3628 @option{-fstrict-aliasing} for more information on aliasing issues.
3630 Example of use:
3632 @smallexample
3633 typedef short __attribute__((__may_alias__)) short_a;
3636 main (void)
3638   int a = 0x12345678;
3639   short_a *b = (short_a *) &a;
3641   b[1] = 0;
3643   if (a == 0x12345678)
3644     abort();
3646   exit(0);
3648 @end smallexample
3650 If you replaced @code{short_a} with @code{short} in the variable
3651 declaration, the above program would abort when compiled with
3652 @option{-fstrict-aliasing}, which is on by default at @option{-O2} or
3653 above in recent GCC versions.
3655 @subsection ARM Type Attributes
3657 On those ARM targets that support @code{dllimport} (such as Symbian
3658 OS), you can use the @code{notshared} attribute to indicate that the
3659 virtual table and other similar data for a class should not be
3660 exported from a DLL@.  For example:
3662 @smallexample
3663 class __declspec(notshared) C @{
3664 public:
3665   __declspec(dllimport) C();
3666   virtual void f();
3669 __declspec(dllexport)
3670 C::C() @{@}
3671 @end smallexample
3673 In this code, @code{C::C} is exported from the current DLL, but the
3674 virtual table for @code{C} is not exported.  (You can use
3675 @code{__attribute__} instead of @code{__declspec} if you prefer, but
3676 most Symbian OS code uses @code{__declspec}.)
3678 @subsection i386 Type Attributes
3680 Two attributes are currently defined for i386 configurations:
3681 @code{ms_struct} and @code{gcc_struct}
3683 @item ms_struct
3684 @itemx gcc_struct
3685 @cindex @code{ms_struct}
3686 @cindex @code{gcc_struct}
3688 If @code{packed} is used on a structure, or if bit-fields are used
3689 it may be that the Microsoft ABI packs them differently
3690 than GCC would normally pack them.  Particularly when moving packed
3691 data between functions compiled with GCC and the native Microsoft compiler
3692 (either via function call or as data in a file), it may be necessary to access
3693 either format.
3695 Currently @option{-m[no-]ms-bitfields} is provided for the Microsoft Windows X86
3696 compilers to match the native Microsoft compiler.
3697 @end table
3699 To specify multiple attributes, separate them by commas within the
3700 double parentheses: for example, @samp{__attribute__ ((aligned (16),
3701 packed))}.
3703 @node Inline
3704 @section An Inline Function is As Fast As a Macro
3705 @cindex inline functions
3706 @cindex integrating function code
3707 @cindex open coding
3708 @cindex macros, inline alternative
3710 By declaring a function @code{inline}, you can direct GCC to
3711 integrate that function's code into the code for its callers.  This
3712 makes execution faster by eliminating the function-call overhead; in
3713 addition, if any of the actual argument values are constant, their known
3714 values may permit simplifications at compile time so that not all of the
3715 inline function's code needs to be included.  The effect on code size is
3716 less predictable; object code may be larger or smaller with function
3717 inlining, depending on the particular case.  Inlining of functions is an
3718 optimization and it really ``works'' only in optimizing compilation.  If
3719 you don't use @option{-O}, no function is really inline.
3721 Inline functions are included in the ISO C99 standard, but there are
3722 currently substantial differences between what GCC implements and what
3723 the ISO C99 standard requires.
3725 To declare a function inline, use the @code{inline} keyword in its
3726 declaration, like this:
3728 @smallexample
3729 inline int
3730 inc (int *a)
3732   (*a)++;
3734 @end smallexample
3736 (If you are writing a header file to be included in ISO C programs, write
3737 @code{__inline__} instead of @code{inline}.  @xref{Alternate Keywords}.)
3738 You can also make all ``simple enough'' functions inline with the option
3739 @option{-finline-functions}.
3741 @opindex Winline
3742 Note that certain usages in a function definition can make it unsuitable
3743 for inline substitution.  Among these usages are: use of varargs, use of
3744 alloca, use of variable sized data types (@pxref{Variable Length}),
3745 use of computed goto (@pxref{Labels as Values}), use of nonlocal goto,
3746 and nested functions (@pxref{Nested Functions}).  Using @option{-Winline}
3747 will warn when a function marked @code{inline} could not be substituted,
3748 and will give the reason for the failure.
3750 Note that in C and Objective-C, unlike C++, the @code{inline} keyword
3751 does not affect the linkage of the function.
3753 @cindex automatic @code{inline} for C++ member fns
3754 @cindex @code{inline} automatic for C++ member fns
3755 @cindex member fns, automatically @code{inline}
3756 @cindex C++ member fns, automatically @code{inline}
3757 @opindex fno-default-inline
3758 GCC automatically inlines member functions defined within the class
3759 body of C++ programs even if they are not explicitly declared
3760 @code{inline}.  (You can override this with @option{-fno-default-inline};
3761 @pxref{C++ Dialect Options,,Options Controlling C++ Dialect}.)
3763 @cindex inline functions, omission of
3764 @opindex fkeep-inline-functions
3765 When a function is both inline and @code{static}, if all calls to the
3766 function are integrated into the caller, and the function's address is
3767 never used, then the function's own assembler code is never referenced.
3768 In this case, GCC does not actually output assembler code for the
3769 function, unless you specify the option @option{-fkeep-inline-functions}.
3770 Some calls cannot be integrated for various reasons (in particular,
3771 calls that precede the function's definition cannot be integrated, and
3772 neither can recursive calls within the definition).  If there is a
3773 nonintegrated call, then the function is compiled to assembler code as
3774 usual.  The function must also be compiled as usual if the program
3775 refers to its address, because that can't be inlined.
3777 @cindex non-static inline function
3778 When an inline function is not @code{static}, then the compiler must assume
3779 that there may be calls from other source files; since a global symbol can
3780 be defined only once in any program, the function must not be defined in
3781 the other source files, so the calls therein cannot be integrated.
3782 Therefore, a non-@code{static} inline function is always compiled on its
3783 own in the usual fashion.
3785 If you specify both @code{inline} and @code{extern} in the function
3786 definition, then the definition is used only for inlining.  In no case
3787 is the function compiled on its own, not even if you refer to its
3788 address explicitly.  Such an address becomes an external reference, as
3789 if you had only declared the function, and had not defined it.
3791 This combination of @code{inline} and @code{extern} has almost the
3792 effect of a macro.  The way to use it is to put a function definition in
3793 a header file with these keywords, and put another copy of the
3794 definition (lacking @code{inline} and @code{extern}) in a library file.
3795 The definition in the header file will cause most calls to the function
3796 to be inlined.  If any uses of the function remain, they will refer to
3797 the single copy in the library.
3799 Since GCC eventually will implement ISO C99 semantics for
3800 inline functions, it is best to use @code{static inline} only
3801 to guarantee compatibility.  (The
3802 existing semantics will remain available when @option{-std=gnu89} is
3803 specified, but eventually the default will be @option{-std=gnu99} and
3804 that will implement the C99 semantics, though it does not do so yet.)
3806 GCC does not inline any functions when not optimizing unless you specify
3807 the @samp{always_inline} attribute for the function, like this:
3809 @smallexample
3810 /* @r{Prototype.}  */
3811 inline void foo (const char) __attribute__((always_inline));
3812 @end smallexample
3814 @node Extended Asm
3815 @section Assembler Instructions with C Expression Operands
3816 @cindex extended @code{asm}
3817 @cindex @code{asm} expressions
3818 @cindex assembler instructions
3819 @cindex registers
3821 In an assembler instruction using @code{asm}, you can specify the
3822 operands of the instruction using C expressions.  This means you need not
3823 guess which registers or memory locations will contain the data you want
3824 to use.
3826 You must specify an assembler instruction template much like what
3827 appears in a machine description, plus an operand constraint string for
3828 each operand.
3830 For example, here is how to use the 68881's @code{fsinx} instruction:
3832 @smallexample
3833 asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
3834 @end smallexample
3836 @noindent
3837 Here @code{angle} is the C expression for the input operand while
3838 @code{result} is that of the output operand.  Each has @samp{"f"} as its
3839 operand constraint, saying that a floating point register is required.
3840 The @samp{=} in @samp{=f} indicates that the operand is an output; all
3841 output operands' constraints must use @samp{=}.  The constraints use the
3842 same language used in the machine description (@pxref{Constraints}).
3844 Each operand is described by an operand-constraint string followed by
3845 the C expression in parentheses.  A colon separates the assembler
3846 template from the first output operand and another separates the last
3847 output operand from the first input, if any.  Commas separate the
3848 operands within each group.  The total number of operands is currently
3849 limited to 30; this limitation may be lifted in some future version of
3850 GCC@.
3852 If there are no output operands but there are input operands, you must
3853 place two consecutive colons surrounding the place where the output
3854 operands would go.
3856 As of GCC version 3.1, it is also possible to specify input and output
3857 operands using symbolic names which can be referenced within the
3858 assembler code.  These names are specified inside square brackets
3859 preceding the constraint string, and can be referenced inside the
3860 assembler code using @code{%[@var{name}]} instead of a percentage sign
3861 followed by the operand number.  Using named operands the above example
3862 could look like:
3864 @smallexample
3865 asm ("fsinx %[angle],%[output]"
3866      : [output] "=f" (result)
3867      : [angle] "f" (angle));
3868 @end smallexample
3870 @noindent
3871 Note that the symbolic operand names have no relation whatsoever to
3872 other C identifiers.  You may use any name you like, even those of
3873 existing C symbols, but you must ensure that no two operands within the same
3874 assembler construct use the same symbolic name.
3876 Output operand expressions must be lvalues; the compiler can check this.
3877 The input operands need not be lvalues.  The compiler cannot check
3878 whether the operands have data types that are reasonable for the
3879 instruction being executed.  It does not parse the assembler instruction
3880 template and does not know what it means or even whether it is valid
3881 assembler input.  The extended @code{asm} feature is most often used for
3882 machine instructions the compiler itself does not know exist.  If
3883 the output expression cannot be directly addressed (for example, it is a
3884 bit-field), your constraint must allow a register.  In that case, GCC
3885 will use the register as the output of the @code{asm}, and then store
3886 that register into the output.
3888 The ordinary output operands must be write-only; GCC will assume that
3889 the values in these operands before the instruction are dead and need
3890 not be generated.  Extended asm supports input-output or read-write
3891 operands.  Use the constraint character @samp{+} to indicate such an
3892 operand and list it with the output operands.  You should only use
3893 read-write operands when the constraints for the operand (or the
3894 operand in which only some of the bits are to be changed) allow a
3895 register.
3897 You may, as an alternative, logically split its function into two
3898 separate operands, one input operand and one write-only output
3899 operand.  The connection between them is expressed by constraints
3900 which say they need to be in the same location when the instruction
3901 executes.  You can use the same C expression for both operands, or
3902 different expressions.  For example, here we write the (fictitious)
3903 @samp{combine} instruction with @code{bar} as its read-only source
3904 operand and @code{foo} as its read-write destination:
3906 @smallexample
3907 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "0" (foo), "g" (bar));
3908 @end smallexample
3910 @noindent
3911 The constraint @samp{"0"} for operand 1 says that it must occupy the
3912 same location as operand 0.  A number in constraint is allowed only in
3913 an input operand and it must refer to an output operand.
3915 Only a number in the constraint can guarantee that one operand will be in
3916 the same place as another.  The mere fact that @code{foo} is the value
3917 of both operands is not enough to guarantee that they will be in the
3918 same place in the generated assembler code.  The following would not
3919 work reliably:
3921 @smallexample
3922 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "r" (foo), "g" (bar));
3923 @end smallexample
3925 Various optimizations or reloading could cause operands 0 and 1 to be in
3926 different registers; GCC knows no reason not to do so.  For example, the
3927 compiler might find a copy of the value of @code{foo} in one register and
3928 use it for operand 1, but generate the output operand 0 in a different
3929 register (copying it afterward to @code{foo}'s own address).  Of course,
3930 since the register for operand 1 is not even mentioned in the assembler
3931 code, the result will not work, but GCC can't tell that.
3933 As of GCC version 3.1, one may write @code{[@var{name}]} instead of
3934 the operand number for a matching constraint.  For example:
3936 @smallexample
3937 asm ("cmoveq %1,%2,%[result]"
3938      : [result] "=r"(result)
3939      : "r" (test), "r"(new), "[result]"(old));
3940 @end smallexample
3942 Sometimes you need to make an @code{asm} operand be a specific register,
3943 but there's no matching constraint letter for that register @emph{by
3944 itself}.  To force the operand into that register, use a local variable
3945 for the operand and specify the register in the variable declaration.
3946 @xref{Explicit Reg Vars}.  Then for the @code{asm} operand, use any
3947 register constraint letter that matches the register:
3949 @smallexample
3950 register int *p1 asm ("r0") = @dots{};
3951 register int *p2 asm ("r1") = @dots{};
3952 register int *result asm ("r0");
3953 asm ("sysint" : "=r" (result) : "0" (p1), "r" (p2));
3954 @end smallexample
3956 @anchor{Example of asm with clobbered asm reg}
3957 In the above example, beware that a register that is call-clobbered by
3958 the target ABI will be overwritten by any function call in the
3959 assignment, including library calls for arithmetic operators.
3960 Assuming it is a call-clobbered register, this may happen to @code{r0}
3961 above by the assignment to @code{p2}.  If you have to use such a
3962 register, use temporary variables for expressions between the register
3963 assignment and use:
3965 @smallexample
3966 int t1 = @dots{};
3967 register int *p1 asm ("r0") = @dots{};
3968 register int *p2 asm ("r1") = t1;
3969 register int *result asm ("r0");
3970 asm ("sysint" : "=r" (result) : "0" (p1), "r" (p2));
3971 @end smallexample
3973 Some instructions clobber specific hard registers.  To describe this,
3974 write a third colon after the input operands, followed by the names of
3975 the clobbered hard registers (given as strings).  Here is a realistic
3976 example for the VAX:
3978 @smallexample
3979 asm volatile ("movc3 %0,%1,%2"
3980               : /* @r{no outputs} */
3981               : "g" (from), "g" (to), "g" (count)
3982               : "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5");
3983 @end smallexample
3985 You may not write a clobber description in a way that overlaps with an
3986 input or output operand.  For example, you may not have an operand
3987 describing a register class with one member if you mention that register
3988 in the clobber list.  Variables declared to live in specific registers
3989 (@pxref{Explicit Reg Vars}), and used as asm input or output operands must
3990 have no part mentioned in the clobber description.
3991 There is no way for you to specify that an input
3992 operand is modified without also specifying it as an output
3993 operand.  Note that if all the output operands you specify are for this
3994 purpose (and hence unused), you will then also need to specify
3995 @code{volatile} for the @code{asm} construct, as described below, to
3996 prevent GCC from deleting the @code{asm} statement as unused.
3998 If you refer to a particular hardware register from the assembler code,
3999 you will probably have to list the register after the third colon to
4000 tell the compiler the register's value is modified.  In some assemblers,
4001 the register names begin with @samp{%}; to produce one @samp{%} in the
4002 assembler code, you must write @samp{%%} in the input.
4004 If your assembler instruction can alter the condition code register, add
4005 @samp{cc} to the list of clobbered registers.  GCC on some machines
4006 represents the condition codes as a specific hardware register;
4007 @samp{cc} serves to name this register.  On other machines, the
4008 condition code is handled differently, and specifying @samp{cc} has no
4009 effect.  But it is valid no matter what the machine.
4011 If your assembler instructions access memory in an unpredictable
4012 fashion, add @samp{memory} to the list of clobbered registers.  This
4013 will cause GCC to not keep memory values cached in registers across the
4014 assembler instruction and not optimize stores or loads to that memory.
4015 You will also want to add the @code{volatile} keyword if the memory
4016 affected is not listed in the inputs or outputs of the @code{asm}, as
4017 the @samp{memory} clobber does not count as a side-effect of the
4018 @code{asm}.  If you know how large the accessed memory is, you can add
4019 it as input or output but if this is not known, you should add
4020 @samp{memory}.  As an example, if you access ten bytes of a string, you
4021 can use a memory input like:
4023 @smallexample
4024 @{"m"( (@{ struct @{ char x[10]; @} *p = (void *)ptr ; *p; @}) )@}.
4025 @end smallexample
4027 Note that in the following example the memory input is necessary,
4028 otherwise GCC might optimize the store to @code{x} away:
4029 @smallexample
4030 int foo ()
4032   int x = 42;
4033   int *y = &x;
4034   int result;
4035   asm ("magic stuff accessing an 'int' pointed to by '%1'"
4036         "=&d" (r) : "a" (y), "m" (*y));
4037   return result;
4039 @end smallexample
4041 You can put multiple assembler instructions together in a single
4042 @code{asm} template, separated by the characters normally used in assembly
4043 code for the system.  A combination that works in most places is a newline
4044 to break the line, plus a tab character to move to the instruction field
4045 (written as @samp{\n\t}).  Sometimes semicolons can be used, if the
4046 assembler allows semicolons as a line-breaking character.  Note that some
4047 assembler dialects use semicolons to start a comment.
4048 The input operands are guaranteed not to use any of the clobbered
4049 registers, and neither will the output operands' addresses, so you can
4050 read and write the clobbered registers as many times as you like.  Here
4051 is an example of multiple instructions in a template; it assumes the
4052 subroutine @code{_foo} accepts arguments in registers 9 and 10:
4054 @smallexample
4055 asm ("movl %0,r9\n\tmovl %1,r10\n\tcall _foo"
4056      : /* no outputs */
4057      : "g" (from), "g" (to)
4058      : "r9", "r10");
4059 @end smallexample
4061 Unless an output operand has the @samp{&} constraint modifier, GCC
4062 may allocate it in the same register as an unrelated input operand, on
4063 the assumption the inputs are consumed before the outputs are produced.
4064 This assumption may be false if the assembler code actually consists of
4065 more than one instruction.  In such a case, use @samp{&} for each output
4066 operand that may not overlap an input.  @xref{Modifiers}.
4068 If you want to test the condition code produced by an assembler
4069 instruction, you must include a branch and a label in the @code{asm}
4070 construct, as follows:
4072 @smallexample
4073 asm ("clr %0\n\tfrob %1\n\tbeq 0f\n\tmov #1,%0\n0:"
4074      : "g" (result)
4075      : "g" (input));
4076 @end smallexample
4078 @noindent
4079 This assumes your assembler supports local labels, as the GNU assembler
4080 and most Unix assemblers do.
4082 Speaking of labels, jumps from one @code{asm} to another are not
4083 supported.  The compiler's optimizers do not know about these jumps, and
4084 therefore they cannot take account of them when deciding how to
4085 optimize.
4087 @cindex macros containing @code{asm}
4088 Usually the most convenient way to use these @code{asm} instructions is to
4089 encapsulate them in macros that look like functions.  For example,
4091 @smallexample
4092 #define sin(x)       \
4093 (@{ double __value, __arg = (x);   \
4094    asm ("fsinx %1,%0": "=f" (__value): "f" (__arg));  \
4095    __value; @})
4096 @end smallexample
4098 @noindent
4099 Here the variable @code{__arg} is used to make sure that the instruction
4100 operates on a proper @code{double} value, and to accept only those
4101 arguments @code{x} which can convert automatically to a @code{double}.
4103 Another way to make sure the instruction operates on the correct data
4104 type is to use a cast in the @code{asm}.  This is different from using a
4105 variable @code{__arg} in that it converts more different types.  For
4106 example, if the desired type were @code{int}, casting the argument to
4107 @code{int} would accept a pointer with no complaint, while assigning the
4108 argument to an @code{int} variable named @code{__arg} would warn about
4109 using a pointer unless the caller explicitly casts it.
4111 If an @code{asm} has output operands, GCC assumes for optimization
4112 purposes the instruction has no side effects except to change the output
4113 operands.  This does not mean instructions with a side effect cannot be
4114 used, but you must be careful, because the compiler may eliminate them
4115 if the output operands aren't used, or move them out of loops, or
4116 replace two with one if they constitute a common subexpression.  Also,
4117 if your instruction does have a side effect on a variable that otherwise
4118 appears not to change, the old value of the variable may be reused later
4119 if it happens to be found in a register.
4121 You can prevent an @code{asm} instruction from being deleted
4122 by writing the keyword @code{volatile} after
4123 the @code{asm}.  For example:
4125 @smallexample
4126 #define get_and_set_priority(new)              \
4127 (@{ int __old;                                  \
4128    asm volatile ("get_and_set_priority %0, %1" \
4129                  : "=g" (__old) : "g" (new));  \
4130    __old; @})
4131 @end smallexample
4133 @noindent
4134 The @code{volatile} keyword indicates that the instruction has
4135 important side-effects.  GCC will not delete a volatile @code{asm} if
4136 it is reachable.  (The instruction can still be deleted if GCC can
4137 prove that control-flow will never reach the location of the
4138 instruction.)  Note that even a volatile @code{asm} instruction
4139 can be moved relative to other code, including across jump
4140 instructions.  For example, on many targets there is a system
4141 register which can be set to control the rounding mode of
4142 floating point operations.  You might try
4143 setting it with a volatile @code{asm}, like this PowerPC example:
4145 @smallexample
4146        asm volatile("mtfsf 255,%0" : : "f" (fpenv));
4147        sum = x + y;
4148 @end smallexample
4150 @noindent
4151 This will not work reliably, as the compiler may move the addition back
4152 before the volatile @code{asm}.  To make it work you need to add an
4153 artificial dependency to the @code{asm} referencing a variable in the code
4154 you don't want moved, for example:
4156 @smallexample
4157     asm volatile ("mtfsf 255,%1" : "=X"(sum): "f"(fpenv));
4158     sum = x + y;
4159 @end smallexample
4161 Similarly, you can't expect a
4162 sequence of volatile @code{asm} instructions to remain perfectly
4163 consecutive.  If you want consecutive output, use a single @code{asm}.
4164 Also, GCC will perform some optimizations across a volatile @code{asm}
4165 instruction; GCC does not ``forget everything'' when it encounters
4166 a volatile @code{asm} instruction the way some other compilers do.
4168 An @code{asm} instruction without any output operands will be treated
4169 identically to a volatile @code{asm} instruction.
4171 It is a natural idea to look for a way to give access to the condition
4172 code left by the assembler instruction.  However, when we attempted to
4173 implement this, we found no way to make it work reliably.  The problem
4174 is that output operands might need reloading, which would result in
4175 additional following ``store'' instructions.  On most machines, these
4176 instructions would alter the condition code before there was time to
4177 test it.  This problem doesn't arise for ordinary ``test'' and
4178 ``compare'' instructions because they don't have any output operands.
4180 For reasons similar to those described above, it is not possible to give
4181 an assembler instruction access to the condition code left by previous
4182 instructions.
4184 If you are writing a header file that should be includable in ISO C
4185 programs, write @code{__asm__} instead of @code{asm}.  @xref{Alternate
4186 Keywords}.
4188 @subsection Size of an @code{asm}
4190 Some targets require that GCC track the size of each instruction used in
4191 order to generate correct code.  Because the final length of an
4192 @code{asm} is only known by the assembler, GCC must make an estimate as
4193 to how big it will be.  The estimate is formed by counting the number of
4194 statements in the pattern of the @code{asm} and multiplying that by the
4195 length of the longest instruction on that processor.  Statements in the
4196 @code{asm} are identified by newline characters and whatever statement
4197 separator characters are supported by the assembler; on most processors
4198 this is the `@code{;}' character.
4200 Normally, GCC's estimate is perfectly adequate to ensure that correct
4201 code is generated, but it is possible to confuse the compiler if you use
4202 pseudo instructions or assembler macros that expand into multiple real
4203 instructions or if you use assembler directives that expand to more
4204 space in the object file than would be needed for a single instruction.
4205 If this happens then the assembler will produce a diagnostic saying that
4206 a label is unreachable.
4208 @subsection i386 floating point asm operands
4210 There are several rules on the usage of stack-like regs in
4211 asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
4212 stack-like regs:
4214 @enumerate
4215 @item
4216 Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
4217 necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
4218 which must be explicitly popped by gcc.
4220 An input reg that is implicitly popped by the asm must be
4221 explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
4222 output operand.
4224 @item
4225 For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
4226 necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
4227 If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
4228 the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
4229 stack looked like---it's not clear how the rest of the stack ``slides
4230 up''.
4232 All implicitly popped input regs must be closer to the top of
4233 the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
4235 It is possible that if an input dies in an insn, reload might
4236 use the input reg for an output reload.  Consider this example:
4238 @smallexample
4239 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
4240 @end smallexample
4242 This asm says that input B is not popped by the asm, and that
4243 the asm pushes a result onto the reg-stack, i.e., the stack is one
4244 deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
4245 reload will think that it can use the same reg for both the input and
4246 the output, if input B dies in this insn.
4248 If any input operand uses the @code{f} constraint, all output reg
4249 constraints must use the @code{&} earlyclobber.
4251 The asm above would be written as
4253 @smallexample
4254 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
4255 @end smallexample
4257 @item
4258 Some operands need to be in particular places on the stack.  All
4259 output operands fall in this category---there is no other way to
4260 know which regs the outputs appear in unless the user indicates
4261 this in the constraints.
4263 Output operands must specifically indicate which reg an output
4264 appears in after an asm.  @code{=f} is not allowed: the operand
4265 constraints must select a class with a single reg.
4267 @item
4268 Output operands may not be ``inserted'' between existing stack regs.
4269 Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
4270 are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
4271 It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
4273 Output operands must start at the top of the reg-stack: output
4274 operands may not ``skip'' a reg.
4276 @item
4277 Some asm statements may need extra stack space for internal
4278 calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
4279 unrelated to the inputs and outputs.
4281 @end enumerate
4283 Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
4284 takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
4286 @smallexample
4287 asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
4288 @end smallexample
4290 This asm takes two inputs, which are popped by the @code{fyl2xp1} opcode,
4291 and replaces them with one output.  The user must code the @code{st(1)}
4292 clobber for reg-stack.c to know that @code{fyl2xp1} pops both inputs.
4294 @smallexample
4295 asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
4296 @end smallexample
4298 @include md.texi
4300 @node Asm Labels
4301 @section Controlling Names Used in Assembler Code
4302 @cindex assembler names for identifiers
4303 @cindex names used in assembler code
4304 @cindex identifiers, names in assembler code
4306 You can specify the name to be used in the assembler code for a C
4307 function or variable by writing the @code{asm} (or @code{__asm__})
4308 keyword after the declarator as follows:
4310 @smallexample
4311 int foo asm ("myfoo") = 2;
4312 @end smallexample
4314 @noindent
4315 This specifies that the name to be used for the variable @code{foo} in
4316 the assembler code should be @samp{myfoo} rather than the usual
4317 @samp{_foo}.
4319 On systems where an underscore is normally prepended to the name of a C
4320 function or variable, this feature allows you to define names for the
4321 linker that do not start with an underscore.
4323 It does not make sense to use this feature with a non-static local
4324 variable since such variables do not have assembler names.  If you are
4325 trying to put the variable in a particular register, see @ref{Explicit
4326 Reg Vars}.  GCC presently accepts such code with a warning, but will
4327 probably be changed to issue an error, rather than a warning, in the
4328 future.
4330 You cannot use @code{asm} in this way in a function @emph{definition}; but
4331 you can get the same effect by writing a declaration for the function
4332 before its definition and putting @code{asm} there, like this:
4334 @smallexample
4335 extern func () asm ("FUNC");
4337 func (x, y)
4338      int x, y;
4339 /* @r{@dots{}} */
4340 @end smallexample
4342 It is up to you to make sure that the assembler names you choose do not
4343 conflict with any other assembler symbols.  Also, you must not use a
4344 register name; that would produce completely invalid assembler code.  GCC
4345 does not as yet have the ability to store static variables in registers.
4346 Perhaps that will be added.
4348 @node Explicit Reg Vars
4349 @section Variables in Specified Registers
4350 @cindex explicit register variables
4351 @cindex variables in specified registers
4352 @cindex specified registers
4353 @cindex registers, global allocation
4355 GNU C allows you to put a few global variables into specified hardware
4356 registers.  You can also specify the register in which an ordinary
4357 register variable should be allocated.
4359 @itemize @bullet
4360 @item
4361 Global register variables reserve registers throughout the program.
4362 This may be useful in programs such as programming language
4363 interpreters which have a couple of global variables that are accessed
4364 very often.
4366 @item
4367 Local register variables in specific registers do not reserve the
4368 registers, except at the point where they are used as input or output
4369 operands in an @code{asm} statement and the @code{asm} statement itself is
4370 not deleted.  The compiler's data flow analysis is capable of determining
4371 where the specified registers contain live values, and where they are
4372 available for other uses.  Stores into local register variables may be deleted
4373 when they appear to be dead according to dataflow analysis.  References
4374 to local register variables may be deleted or moved or simplified.
4376 These local variables are sometimes convenient for use with the extended
4377 @code{asm} feature (@pxref{Extended Asm}), if you want to write one
4378 output of the assembler instruction directly into a particular register.
4379 (This will work provided the register you specify fits the constraints
4380 specified for that operand in the @code{asm}.)
4381 @end itemize
4383 @menu
4384 * Global Reg Vars::
4385 * Local Reg Vars::
4386 @end menu
4388 @node Global Reg Vars
4389 @subsection Defining Global Register Variables
4390 @cindex global register variables
4391 @cindex registers, global variables in
4393 You can define a global register variable in GNU C like this:
4395 @smallexample
4396 register int *foo asm ("a5");
4397 @end smallexample
4399 @noindent
4400 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Choose a
4401 register which is normally saved and restored by function calls on your
4402 machine, so that library routines will not clobber it.
4404 Naturally the register name is cpu-dependent, so you would need to
4405 conditionalize your program according to cpu type.  The register
4406 @code{a5} would be a good choice on a 68000 for a variable of pointer
4407 type.  On machines with register windows, be sure to choose a ``global''
4408 register that is not affected magically by the function call mechanism.
4410 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4411 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4412 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4414 Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a register
4415 automatically, but first we need to figure out how it should choose and
4416 how to enable you to guide the choice.  No solution is evident.
4418 Defining a global register variable in a certain register reserves that
4419 register entirely for this use, at least within the current compilation.
4420 The register will not be allocated for any other purpose in the functions
4421 in the current compilation.  The register will not be saved and restored by
4422 these functions.  Stores into this register are never deleted even if they
4423 would appear to be dead, but references may be deleted or moved or
4424 simplified.
4426 It is not safe to access the global register variables from signal
4427 handlers, or from more than one thread of control, because the system
4428 library routines may temporarily use the register for other things (unless
4429 you recompile them specially for the task at hand).
4431 @cindex @code{qsort}, and global register variables
4432 It is not safe for one function that uses a global register variable to
4433 call another such function @code{foo} by way of a third function
4434 @code{lose} that was compiled without knowledge of this variable (i.e.@: in a
4435 different source file in which the variable wasn't declared).  This is
4436 because @code{lose} might save the register and put some other value there.
4437 For example, you can't expect a global register variable to be available in
4438 the comparison-function that you pass to @code{qsort}, since @code{qsort}
4439 might have put something else in that register.  (If you are prepared to
4440 recompile @code{qsort} with the same global register variable, you can
4441 solve this problem.)
4443 If you want to recompile @code{qsort} or other source files which do not
4444 actually use your global register variable, so that they will not use that
4445 register for any other purpose, then it suffices to specify the compiler
4446 option @option{-ffixed-@var{reg}}.  You need not actually add a global
4447 register declaration to their source code.
4449 A function which can alter the value of a global register variable cannot
4450 safely be called from a function compiled without this variable, because it
4451 could clobber the value the caller expects to find there on return.
4452 Therefore, the function which is the entry point into the part of the
4453 program that uses the global register variable must explicitly save and
4454 restore the value which belongs to its caller.
4456 @cindex register variable after @code{longjmp}
4457 @cindex global register after @code{longjmp}
4458 @cindex value after @code{longjmp}
4459 @findex longjmp
4460 @findex setjmp
4461 On most machines, @code{longjmp} will restore to each global register
4462 variable the value it had at the time of the @code{setjmp}.  On some
4463 machines, however, @code{longjmp} will not change the value of global
4464 register variables.  To be portable, the function that called @code{setjmp}
4465 should make other arrangements to save the values of the global register
4466 variables, and to restore them in a @code{longjmp}.  This way, the same
4467 thing will happen regardless of what @code{longjmp} does.
4469 All global register variable declarations must precede all function
4470 definitions.  If such a declaration could appear after function
4471 definitions, the declaration would be too late to prevent the register from
4472 being used for other purposes in the preceding functions.
4474 Global register variables may not have initial values, because an
4475 executable file has no means to supply initial contents for a register.
4477 On the SPARC, there are reports that g3 @dots{} g7 are suitable
4478 registers, but certain library functions, such as @code{getwd}, as well
4479 as the subroutines for division and remainder, modify g3 and g4.  g1 and
4480 g2 are local temporaries.
4482 On the 68000, a2 @dots{} a5 should be suitable, as should d2 @dots{} d7.
4483 Of course, it will not do to use more than a few of those.
4485 @node Local Reg Vars
4486 @subsection Specifying Registers for Local Variables
4487 @cindex local variables, specifying registers
4488 @cindex specifying registers for local variables
4489 @cindex registers for local variables
4491 You can define a local register variable with a specified register
4492 like this:
4494 @smallexample
4495 register int *foo asm ("a5");
4496 @end smallexample
4498 @noindent
4499 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Note
4500 that this is the same syntax used for defining global register
4501 variables, but for a local variable it would appear within a function.
4503 Naturally the register name is cpu-dependent, but this is not a
4504 problem, since specific registers are most often useful with explicit
4505 assembler instructions (@pxref{Extended Asm}).  Both of these things
4506 generally require that you conditionalize your program according to
4507 cpu type.
4509 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4510 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4511 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4513 Defining such a register variable does not reserve the register; it
4514 remains available for other uses in places where flow control determines
4515 the variable's value is not live.
4517 This option does not guarantee that GCC will generate code that has
4518 this variable in the register you specify at all times.  You may not
4519 code an explicit reference to this register in the @emph{assembler
4520 instruction template} part of an @code{asm} statement and assume it will
4521 always refer to this variable.  However, using the variable as an
4522 @code{asm} @emph{operand} guarantees that the specified register is used
4523 for the operand.
4525 Stores into local register variables may be deleted when they appear to be dead
4526 according to dataflow analysis.  References to local register variables may
4527 be deleted or moved or simplified.
4529 As for global register variables, it's recommended that you choose a
4530 register which is normally saved and restored by function calls on
4531 your machine, so that library routines will not clobber it.  A common
4532 pitfall is to initialize multiple call-clobbered registers with
4533 arbitrary expressions, where a function call or library call for an
4534 arithmetic operator will overwrite a register value from a previous
4535 assignment, for example @code{r0} below:
4536 @smallexample
4537 register int *p1 asm ("r0") = @dots{};
4538 register int *p2 asm ("r1") = @dots{};
4539 @end smallexample
4540 In those cases, a solution is to use a temporary variable for
4541 each arbitrary expression.   @xref{Example of asm with clobbered asm reg}.
4543 @node Alternate Keywords
4544 @section Alternate Keywords
4545 @cindex alternate keywords
4546 @cindex keywords, alternate
4548 @option{-ansi} and the various @option{-std} options disable certain
4549 keywords.  This causes trouble when you want to use GNU C extensions, or
4550 a general-purpose header file that should be usable by all programs,
4551 including ISO C programs.  The keywords @code{asm}, @code{typeof} and
4552 @code{inline} are not available in programs compiled with
4553 @option{-ansi} or @option{-std} (although @code{inline} can be used in a
4554 program compiled with @option{-std=c99}).  The ISO C99 keyword
4555 @code{restrict} is only available when @option{-std=gnu99} (which will
4556 eventually be the default) or @option{-std=c99} (or the equivalent
4557 @option{-std=iso9899:1999}) is used.
4559 The way to solve these problems is to put @samp{__} at the beginning and
4560 end of each problematical keyword.  For example, use @code{__asm__}
4561 instead of @code{asm}, and @code{__inline__} instead of @code{inline}.
4563 Other C compilers won't accept these alternative keywords; if you want to
4564 compile with another compiler, you can define the alternate keywords as
4565 macros to replace them with the customary keywords.  It looks like this:
4567 @smallexample
4568 #ifndef __GNUC__
4569 #define __asm__ asm
4570 #endif
4571 @end smallexample
4573 @findex __extension__
4574 @opindex pedantic
4575 @option{-pedantic} and other options cause warnings for many GNU C extensions.
4576 You can
4577 prevent such warnings within one expression by writing
4578 @code{__extension__} before the expression.  @code{__extension__} has no
4579 effect aside from this.
4581 @node Incomplete Enums
4582 @section Incomplete @code{enum} Types
4584 You can define an @code{enum} tag without specifying its possible values.
4585 This results in an incomplete type, much like what you get if you write
4586 @code{struct foo} without describing the elements.  A later declaration
4587 which does specify the possible values completes the type.
4589 You can't allocate variables or storage using the type while it is
4590 incomplete.  However, you can work with pointers to that type.
4592 This extension may not be very useful, but it makes the handling of
4593 @code{enum} more consistent with the way @code{struct} and @code{union}
4594 are handled.
4596 This extension is not supported by GNU C++.
4598 @node Function Names
4599 @section Function Names as Strings
4600 @cindex @code{__func__} identifier
4601 @cindex @code{__FUNCTION__} identifier
4602 @cindex @code{__PRETTY_FUNCTION__} identifier
4604 GCC provides three magic variables which hold the name of the current
4605 function, as a string.  The first of these is @code{__func__}, which
4606 is part of the C99 standard:
4608 @display
4609 The identifier @code{__func__} is implicitly declared by the translator
4610 as if, immediately following the opening brace of each function
4611 definition, the declaration
4613 @smallexample
4614 static const char __func__[] = "function-name";
4615 @end smallexample
4617 appeared, where function-name is the name of the lexically-enclosing
4618 function.  This name is the unadorned name of the function.
4619 @end display
4621 @code{__FUNCTION__} is another name for @code{__func__}.  Older
4622 versions of GCC recognize only this name.  However, it is not
4623 standardized.  For maximum portability, we recommend you use
4624 @code{__func__}, but provide a fallback definition with the
4625 preprocessor:
4627 @smallexample
4628 #if __STDC_VERSION__ < 199901L
4629 # if __GNUC__ >= 2
4630 #  define __func__ __FUNCTION__
4631 # else
4632 #  define __func__ "<unknown>"
4633 # endif
4634 #endif
4635 @end smallexample
4637 In C, @code{__PRETTY_FUNCTION__} is yet another name for
4638 @code{__func__}.  However, in C++, @code{__PRETTY_FUNCTION__} contains
4639 the type signature of the function as well as its bare name.  For
4640 example, this program:
4642 @smallexample
4643 extern "C" @{
4644 extern int printf (char *, ...);
4647 class a @{
4648  public:
4649   void sub (int i)
4650     @{
4651       printf ("__FUNCTION__ = %s\n", __FUNCTION__);
4652       printf ("__PRETTY_FUNCTION__ = %s\n", __PRETTY_FUNCTION__);
4653     @}
4657 main (void)
4659   a ax;
4660   ax.sub (0);
4661   return 0;
4663 @end smallexample
4665 @noindent
4666 gives this output:
4668 @smallexample
4669 __FUNCTION__ = sub
4670 __PRETTY_FUNCTION__ = void a::sub(int)
4671 @end smallexample
4673 These identifiers are not preprocessor macros.  In GCC 3.3 and
4674 earlier, in C only, @code{__FUNCTION__} and @code{__PRETTY_FUNCTION__}
4675 were treated as string literals; they could be used to initialize
4676 @code{char} arrays, and they could be concatenated with other string
4677 literals.  GCC 3.4 and later treat them as variables, like
4678 @code{__func__}.  In C++, @code{__FUNCTION__} and
4679 @code{__PRETTY_FUNCTION__} have always been variables.
4681 @node Return Address
4682 @section Getting the Return or Frame Address of a Function
4684 These functions may be used to get information about the callers of a
4685 function.
4687 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_return_address (unsigned int @var{level})
4688 This function returns the return address of the current function, or of
4689 one of its callers.  The @var{level} argument is number of frames to
4690 scan up the call stack.  A value of @code{0} yields the return address
4691 of the current function, a value of @code{1} yields the return address
4692 of the caller of the current function, and so forth.  When inlining
4693 the expected behavior is that the function will return the address of
4694 the function that will be returned to.  To work around this behavior use
4695 the @code{noinline} function attribute.
4697 The @var{level} argument must be a constant integer.
4699 On some machines it may be impossible to determine the return address of
4700 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4701 of the stack has been reached, this function will return @code{0} or a
4702 random value.  In addition, @code{__builtin_frame_address} may be used
4703 to determine if the top of the stack has been reached.
4705 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4706 purposes.
4707 @end deftypefn
4709 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_frame_address (unsigned int @var{level})
4710 This function is similar to @code{__builtin_return_address}, but it
4711 returns the address of the function frame rather than the return address
4712 of the function.  Calling @code{__builtin_frame_address} with a value of
4713 @code{0} yields the frame address of the current function, a value of
4714 @code{1} yields the frame address of the caller of the current function,
4715 and so forth.
4717 The frame is the area on the stack which holds local variables and saved
4718 registers.  The frame address is normally the address of the first word
4719 pushed on to the stack by the function.  However, the exact definition
4720 depends upon the processor and the calling convention.  If the processor
4721 has a dedicated frame pointer register, and the function has a frame,
4722 then @code{__builtin_frame_address} will return the value of the frame
4723 pointer register.
4725 On some machines it may be impossible to determine the frame address of
4726 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4727 of the stack has been reached, this function will return @code{0} if
4728 the first frame pointer is properly initialized by the startup code.
4730 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4731 purposes.
4732 @end deftypefn
4734 @node Vector Extensions
4735 @section Using vector instructions through built-in functions
4737 On some targets, the instruction set contains SIMD vector instructions that
4738 operate on multiple values contained in one large register at the same time.
4739 For example, on the i386 the MMX, 3Dnow! and SSE extensions can be used
4740 this way.
4742 The first step in using these extensions is to provide the necessary data
4743 types.  This should be done using an appropriate @code{typedef}:
4745 @smallexample
4746 typedef int v4si __attribute__ ((vector_size (16)));
4747 @end smallexample
4749 The @code{int} type specifies the base type, while the attribute specifies
4750 the vector size for the variable, measured in bytes.  For example, the
4751 declaration above causes the compiler to set the mode for the @code{v4si}
4752 type to be 16 bytes wide and divided into @code{int} sized units.  For
4753 a 32-bit @code{int} this means a vector of 4 units of 4 bytes, and the
4754 corresponding mode of @code{foo} will be @acronym{V4SI}.
4756 The @code{vector_size} attribute is only applicable to integral and
4757 float scalars, although arrays, pointers, and function return values
4758 are allowed in conjunction with this construct.
4760 All the basic integer types can be used as base types, both as signed
4761 and as unsigned: @code{char}, @code{short}, @code{int}, @code{long},
4762 @code{long long}.  In addition, @code{float} and @code{double} can be
4763 used to build floating-point vector types.
4765 Specifying a combination that is not valid for the current architecture
4766 will cause GCC to synthesize the instructions using a narrower mode.
4767 For example, if you specify a variable of type @code{V4SI} and your
4768 architecture does not allow for this specific SIMD type, GCC will
4769 produce code that uses 4 @code{SIs}.
4771 The types defined in this manner can be used with a subset of normal C
4772 operations.  Currently, GCC will allow using the following operators
4773 on these types: @code{+, -, *, /, unary minus, ^, |, &, ~}@.
4775 The operations behave like C++ @code{valarrays}.  Addition is defined as
4776 the addition of the corresponding elements of the operands.  For
4777 example, in the code below, each of the 4 elements in @var{a} will be
4778 added to the corresponding 4 elements in @var{b} and the resulting
4779 vector will be stored in @var{c}.
4781 @smallexample
4782 typedef int v4si __attribute__ ((vector_size (16)));
4784 v4si a, b, c;
4786 c = a + b;
4787 @end smallexample
4789 Subtraction, multiplication, division, and the logical operations
4790 operate in a similar manner.  Likewise, the result of using the unary
4791 minus or complement operators on a vector type is a vector whose
4792 elements are the negative or complemented values of the corresponding
4793 elements in the operand.
4795 You can declare variables and use them in function calls and returns, as
4796 well as in assignments and some casts.  You can specify a vector type as
4797 a return type for a function.  Vector types can also be used as function
4798 arguments.  It is possible to cast from one vector type to another,
4799 provided they are of the same size (in fact, you can also cast vectors
4800 to and from other datatypes of the same size).
4802 You cannot operate between vectors of different lengths or different
4803 signedness without a cast.
4805 A port that supports hardware vector operations, usually provides a set
4806 of built-in functions that can be used to operate on vectors.  For
4807 example, a function to add two vectors and multiply the result by a
4808 third could look like this:
4810 @smallexample
4811 v4si f (v4si a, v4si b, v4si c)
4813   v4si tmp = __builtin_addv4si (a, b);
4814   return __builtin_mulv4si (tmp, c);
4817 @end smallexample
4819 @node Offsetof
4820 @section Offsetof
4821 @findex __builtin_offsetof
4823 GCC implements for both C and C++ a syntactic extension to implement
4824 the @code{offsetof} macro.
4826 @smallexample
4827 primary:
4828         "__builtin_offsetof" "(" @code{typename} "," offsetof_member_designator ")"
4830 offsetof_member_designator:
4831           @code{identifier}
4832         | offsetof_member_designator "." @code{identifier}
4833         | offsetof_member_designator "[" @code{expr} "]"
4834 @end smallexample
4836 This extension is sufficient such that
4838 @smallexample
4839 #define offsetof(@var{type}, @var{member})  __builtin_offsetof (@var{type}, @var{member})
4840 @end smallexample
4842 is a suitable definition of the @code{offsetof} macro.  In C++, @var{type}
4843 may be dependent.  In either case, @var{member} may consist of a single
4844 identifier, or a sequence of member accesses and array references.
4846 @node Atomic Builtins
4847 @section Built-in functions for atomic memory access
4849 The following builtins are intended to be compatible with those described
4850 in the @cite{Intel Itanium Processor-specific Application Binary Interface},
4851 section 7.4.  As such, they depart from the normal GCC practice of using
4852 the ``__builtin_'' prefix, and further that they are overloaded such that
4853 they work on multiple types.
4855 The definition given in the Intel documentation allows only for the use of
4856 the types @code{int}, @code{long}, @code{long long} as well as their unsigned
4857 counterparts.  GCC will allow any integral scalar or pointer type that is
4858 1, 2, 4 or 8 bytes in length.
4860 Not all operations are supported by all target processors.  If a particular
4861 operation cannot be implemented on the target processor, a warning will be
4862 generated and a call an external function will be generated.  The external
4863 function will carry the same name as the builtin, with an additional suffix
4864 @samp{_@var{n}} where @var{n} is the size of the data type.
4866 @c ??? Should we have a mechanism to suppress this warning?  This is almost
4867 @c useful for implementing the operation under the control of an external
4868 @c mutex.
4870 In most cases, these builtins are considered a @dfn{full barrier}.  That is,
4871 no memory operand will be moved across the operation, either forward or
4872 backward.  Further, instructions will be issued as necessary to prevent the
4873 processor from speculating loads across the operation and from queuing stores
4874 after the operation.
4876 All of the routines are are described in the Intel documentation to take
4877 ``an optional list of variables protected by the memory barrier''.  It's
4878 not clear what is meant by that; it could mean that @emph{only} the
4879 following variables are protected, or it could mean that these variables
4880 should in addition be protected.  At present GCC ignores this list and
4881 protects all variables which are globally accessible.  If in the future
4882 we make some use of this list, an empty list will continue to mean all
4883 globally accessible variables.
4885 @table @code
4886 @item @var{type} __sync_fetch_and_add (@var{type} *ptr, @var{type} value, ...)
4887 @itemx @var{type} __sync_fetch_and_sub (@var{type} *ptr, @var{type} value, ...)
4888 @itemx @var{type} __sync_fetch_and_or (@var{type} *ptr, @var{type} value, ...)
4889 @itemx @var{type} __sync_fetch_and_and (@var{type} *ptr, @var{type} value, ...)
4890 @itemx @var{type} __sync_fetch_and_xor (@var{type} *ptr, @var{type} value, ...)
4891 @itemx @var{type} __sync_fetch_and_nand (@var{type} *ptr, @var{type} value, ...)
4892 @findex __sync_fetch_and_add
4893 @findex __sync_fetch_and_sub
4894 @findex __sync_fetch_and_or
4895 @findex __sync_fetch_and_and
4896 @findex __sync_fetch_and_xor
4897 @findex __sync_fetch_and_nand
4898 These builtins perform the operation suggested by the name, and
4899 returns the value that had previously been in memory.  That is,
4901 @smallexample
4902 @{ tmp = *ptr; *ptr @var{op}= value; return tmp; @}
4903 @{ tmp = *ptr; *ptr = ~tmp & value; return tmp; @}   // nand
4904 @end smallexample
4906 @item @var{type} __sync_add_and_fetch (@var{type} *ptr, @var{type} value, ...)
4907 @itemx @var{type} __sync_sub_and_fetch (@var{type} *ptr, @var{type} value, ...)
4908 @itemx @var{type} __sync_or_and_fetch (@var{type} *ptr, @var{type} value, ...)
4909 @itemx @var{type} __sync_and_and_fetch (@var{type} *ptr, @var{type} value, ...)
4910 @itemx @var{type} __sync_xor_and_fetch (@var{type} *ptr, @var{type} value, ...)
4911 @itemx @var{type} __sync_nand_and_fetch (@var{type} *ptr, @var{type} value, ...)
4912 @findex __sync_add_and_fetch
4913 @findex __sync_sub_and_fetch
4914 @findex __sync_or_and_fetch
4915 @findex __sync_and_and_fetch
4916 @findex __sync_xor_and_fetch
4917 @findex __sync_nand_and_fetch
4918 These builtins perform the operation suggested by the name, and
4919 return the new value.  That is,
4921 @smallexample
4922 @{ *ptr @var{op}= value; return *ptr; @}
4923 @{ *ptr = ~*ptr & value; return *ptr; @}   // nand
4924 @end smallexample
4926 @item bool __sync_bool_compare_and_swap (@var{type} *ptr, @var{type} oldval @var{type} newval, ...)
4927 @itemx @var{type} __sync_val_compare_and_swap (@var{type} *ptr, @var{type} oldval @var{type} newval, ...)
4928 @findex __sync_bool_compare_and_swap
4929 @findex __sync_val_compare_and_swap
4930 These builtins perform an atomic compare and swap.  That is, if the current
4931 value of @code{*@var{ptr}} is @var{oldval}, then write @var{newval} into
4932 @code{*@var{ptr}}.
4934 The ``bool'' version returns true if the comparison is successful and
4935 @var{newval} was written.  The ``val'' version returns the contents
4936 of @code{*@var{ptr}} before the operation.
4938 @item __sync_synchronize (...)
4939 @findex __sync_synchronize
4940 This builtin issues a full memory barrier.
4942 @item @var{type} __sync_lock_test_and_set (@var{type} *ptr, @var{type} value, ...)
4943 @findex __sync_lock_test_and_set
4944 This builtin, as described by Intel, is not a traditional test-and-set
4945 operation, but rather an atomic exchange operation.  It writes @var{value}
4946 into @code{*@var{ptr}}, and returns the previous contents of
4947 @code{*@var{ptr}}.
4949 Many targets have only minimal support for such locks, and do not support
4950 a full exchange operation.  In this case, a target may support reduced
4951 functionality here by which the @emph{only} valid value to store is the
4952 immediate constant 1.  The exact value actually stored in @code{*@var{ptr}}
4953 is implementation defined.
4955 This builtin is not a full barrier, but rather an @dfn{acquire barrier}.
4956 This means that references after the builtin cannot move to (or be
4957 speculated to) before the builtin, but previous memory stores may not
4958 be globally visible yet, and previous memory loads may not yet be
4959 satisfied.
4961 @item void __sync_lock_release (@var{type} *ptr, ...)
4962 @findex __sync_lock_release
4963 This builtin releases the lock acquired by @code{__sync_lock_test_and_set}.
4964 Normally this means writing the constant 0 to @code{*@var{ptr}}.
4966 This builtin is not a full barrier, but rather a @dfn{release barrier}.
4967 This means that all previous memory stores are globally visible, and all
4968 previous memory loads have been satisfied, but following memory reads
4969 are not prevented from being speculated to before the barrier.
4970 @end table
4972 @node Object Size Checking
4973 @section Object Size Checking Builtins
4974 @findex __builtin_object_size
4975 @findex __builtin___memcpy_chk
4976 @findex __builtin___mempcpy_chk
4977 @findex __builtin___memmove_chk
4978 @findex __builtin___memset_chk
4979 @findex __builtin___strcpy_chk
4980 @findex __builtin___stpcpy_chk
4981 @findex __builtin___strncpy_chk
4982 @findex __builtin___strcat_chk
4983 @findex __builtin___strncat_chk
4984 @findex __builtin___sprintf_chk
4985 @findex __builtin___snprintf_chk
4986 @findex __builtin___vsprintf_chk
4987 @findex __builtin___vsnprintf_chk
4988 @findex __builtin___printf_chk
4989 @findex __builtin___vprintf_chk
4990 @findex __builtin___fprintf_chk
4991 @findex __builtin___vfprintf_chk
4993 GCC implements a limited buffer overflow protection mechanism
4994 that can prevent some buffer overflow attacks.
4996 @deftypefn {Built-in Function} {size_t} __builtin_object_size (void * @var{ptr}, int @var{type})
4997 is a built-in construct that returns a constant number of bytes from
4998 @var{ptr} to the end of the object @var{ptr} pointer points to
4999 (if known at compile time).  @code{__builtin_object_size} never evaluates
5000 its arguments for side-effects.  If there are any side-effects in them, it
5001 returns @code{(size_t) -1} for @var{type} 0 or 1 and @code{(size_t) 0}
5002 for @var{type} 2 or 3.  If there are multiple objects @var{ptr} can
5003 point to and all of them are known at compile time, the returned number
5004 is the maximum of remaining byte counts in those objects if @var{type} & 2 is
5005 0 and minimum if nonzero.  If it is not possible to determine which objects
5006 @var{ptr} points to at compile time, @code{__builtin_object_size} should
5007 return @code{(size_t) -1} for @var{type} 0 or 1 and @code{(size_t) 0}
5008 for @var{type} 2 or 3.
5010 @var{type} is an integer constant from 0 to 3.  If the least significant
5011 bit is clear, objects are whole variables, if it is set, a closest
5012 surrounding subobject is considered the object a pointer points to.
5013 The second bit determines if maximum or minimum of remaining bytes
5014 is computed.
5016 @smallexample
5017 struct V @{ char buf1[10]; int b; char buf2[10]; @} var;
5018 char *p = &var.buf1[1], *q = &var.b;
5020 /* Here the object p points to is var.  */
5021 assert (__builtin_object_size (p, 0) == sizeof (var) - 1);
5022 /* The subobject p points to is var.buf1.  */
5023 assert (__builtin_object_size (p, 1) == sizeof (var.buf1) - 1);
5024 /* The object q points to is var.  */
5025 assert (__builtin_object_size (q, 0)
5026         == (char *) (&var + 1) - (char *) &var.b);
5027 /* The subobject q points to is var.b.  */
5028 assert (__builtin_object_size (q, 1) == sizeof (var.b));
5029 @end smallexample
5030 @end deftypefn
5032 There are built-in functions added for many common string operation
5033 functions, e.g. for @code{memcpy} @code{__builtin___memcpy_chk}
5034 built-in is provided.  This built-in has an additional last argument,
5035 which is the number of bytes remaining in object the @var{dest}
5036 argument points to or @code{(size_t) -1} if the size is not known.
5038 The built-in functions are optimized into the normal string functions
5039 like @code{memcpy} if the last argument is @code{(size_t) -1} or if
5040 it is known at compile time that the destination object will not
5041 be overflown.  If the compiler can determine at compile time the
5042 object will be always overflown, it issues a warning.
5044 The intended use can be e.g.
5046 @smallexample
5047 #undef memcpy
5048 #define bos0(dest) __builtin_object_size (dest, 0)
5049 #define memcpy(dest, src, n) \
5050   __builtin___memcpy_chk (dest, src, n, bos0 (dest))
5052 char *volatile p;
5053 char buf[10];
5054 /* It is unknown what object p points to, so this is optimized
5055    into plain memcpy - no checking is possible.  */
5056 memcpy (p, "abcde", n);
5057 /* Destination is known and length too.  It is known at compile
5058    time there will be no overflow.  */
5059 memcpy (&buf[5], "abcde", 5);
5060 /* Destination is known, but the length is not known at compile time.
5061    This will result in __memcpy_chk call that can check for overflow
5062    at runtime.  */
5063 memcpy (&buf[5], "abcde", n);
5064 /* Destination is known and it is known at compile time there will
5065    be overflow.  There will be a warning and __memcpy_chk call that
5066    will abort the program at runtime.  */
5067 memcpy (&buf[6], "abcde", 5);
5068 @end smallexample
5070 Such built-in functions are provided for @code{memcpy}, @code{mempcpy},
5071 @code{memmove}, @code{memset}, @code{strcpy}, @code{stpcpy}, @code{strncpy},
5072 @code{strcat} and @code{strncat}.
5074 There are also checking built-in functions for formatted output functions.
5075 @smallexample
5076 int __builtin___sprintf_chk (char *s, int flag, size_t os, const char *fmt, ...);
5077 int __builtin___snprintf_chk (char *s, size_t maxlen, int flag, size_t os,
5078                               const char *fmt, ...);
5079 int __builtin___vsprintf_chk (char *s, int flag, size_t os, const char *fmt,
5080                               va_list ap);
5081 int __builtin___vsnprintf_chk (char *s, size_t maxlen, int flag, size_t os,
5082                                const char *fmt, va_list ap);
5083 @end smallexample
5085 The added @var{flag} argument is passed unchanged to @code{__sprintf_chk}
5086 etc. functions and can contain implementation specific flags on what
5087 additional security measures the checking function might take, such as
5088 handling @code{%n} differently.
5090 The @var{os} argument is the object size @var{s} points to, like in the
5091 other built-in functions.  There is a small difference in the behavior
5092 though, if @var{os} is @code{(size_t) -1}, the built-in functions are
5093 optimized into the non-checking functions only if @var{flag} is 0, otherwise
5094 the checking function is called with @var{os} argument set to
5095 @code{(size_t) -1}.
5097 In addition to this, there are checking built-in functions
5098 @code{__builtin___printf_chk}, @code{__builtin___vprintf_chk},
5099 @code{__builtin___fprintf_chk} and @code{__builtin___vfprintf_chk}.
5100 These have just one additional argument, @var{flag}, right before
5101 format string @var{fmt}.  If the compiler is able to optimize them to
5102 @code{fputc} etc. functions, it will, otherwise the checking function
5103 should be called and the @var{flag} argument passed to it.
5105 @node Other Builtins
5106 @section Other built-in functions provided by GCC
5107 @cindex built-in functions
5108 @findex __builtin_isgreater
5109 @findex __builtin_isgreaterequal
5110 @findex __builtin_isless
5111 @findex __builtin_islessequal
5112 @findex __builtin_islessgreater
5113 @findex __builtin_isunordered
5114 @findex __builtin_powi
5115 @findex __builtin_powif
5116 @findex __builtin_powil
5117 @findex _Exit
5118 @findex _exit
5119 @findex abort
5120 @findex abs
5121 @findex acos
5122 @findex acosf
5123 @findex acosh
5124 @findex acoshf
5125 @findex acoshl
5126 @findex acosl
5127 @findex alloca
5128 @findex asin
5129 @findex asinf
5130 @findex asinh
5131 @findex asinhf
5132 @findex asinhl
5133 @findex asinl
5134 @findex atan
5135 @findex atan2
5136 @findex atan2f
5137 @findex atan2l
5138 @findex atanf
5139 @findex atanh
5140 @findex atanhf
5141 @findex atanhl
5142 @findex atanl
5143 @findex bcmp
5144 @findex bzero
5145 @findex cabs
5146 @findex cabsf
5147 @findex cabsl
5148 @findex cacos
5149 @findex cacosf
5150 @findex cacosh
5151 @findex cacoshf
5152 @findex cacoshl
5153 @findex cacosl
5154 @findex calloc
5155 @findex carg
5156 @findex cargf
5157 @findex cargl
5158 @findex casin
5159 @findex casinf
5160 @findex casinh
5161 @findex casinhf
5162 @findex casinhl
5163 @findex casinl
5164 @findex catan
5165 @findex catanf
5166 @findex catanh
5167 @findex catanhf
5168 @findex catanhl
5169 @findex catanl
5170 @findex cbrt
5171 @findex cbrtf
5172 @findex cbrtl
5173 @findex ccos
5174 @findex ccosf
5175 @findex ccosh
5176 @findex ccoshf
5177 @findex ccoshl
5178 @findex ccosl
5179 @findex ceil
5180 @findex ceilf
5181 @findex ceill
5182 @findex cexp
5183 @findex cexpf
5184 @findex cexpl
5185 @findex cimag
5186 @findex cimagf
5187 @findex cimagl
5188 @findex clog
5189 @findex clogf
5190 @findex clogl
5191 @findex conj
5192 @findex conjf
5193 @findex conjl
5194 @findex copysign
5195 @findex copysignf
5196 @findex copysignl
5197 @findex cos
5198 @findex cosf
5199 @findex cosh
5200 @findex coshf
5201 @findex coshl
5202 @findex cosl
5203 @findex cpow
5204 @findex cpowf
5205 @findex cpowl
5206 @findex cproj
5207 @findex cprojf
5208 @findex cprojl
5209 @findex creal
5210 @findex crealf
5211 @findex creall
5212 @findex csin
5213 @findex csinf
5214 @findex csinh
5215 @findex csinhf
5216 @findex csinhl
5217 @findex csinl
5218 @findex csqrt
5219 @findex csqrtf
5220 @findex csqrtl
5221 @findex ctan
5222 @findex ctanf
5223 @findex ctanh
5224 @findex ctanhf
5225 @findex ctanhl
5226 @findex ctanl
5227 @findex dcgettext
5228 @findex dgettext
5229 @findex drem
5230 @findex dremf
5231 @findex dreml
5232 @findex erf
5233 @findex erfc
5234 @findex erfcf
5235 @findex erfcl
5236 @findex erff
5237 @findex erfl
5238 @findex exit
5239 @findex exp
5240 @findex exp10
5241 @findex exp10f
5242 @findex exp10l
5243 @findex exp2
5244 @findex exp2f
5245 @findex exp2l
5246 @findex expf
5247 @findex expl
5248 @findex expm1
5249 @findex expm1f
5250 @findex expm1l
5251 @findex fabs
5252 @findex fabsf
5253 @findex fabsl
5254 @findex fdim
5255 @findex fdimf
5256 @findex fdiml
5257 @findex ffs
5258 @findex floor
5259 @findex floorf
5260 @findex floorl
5261 @findex fma
5262 @findex fmaf
5263 @findex fmal
5264 @findex fmax
5265 @findex fmaxf
5266 @findex fmaxl
5267 @findex fmin
5268 @findex fminf
5269 @findex fminl
5270 @findex fmod
5271 @findex fmodf
5272 @findex fmodl
5273 @findex fprintf
5274 @findex fprintf_unlocked
5275 @findex fputs
5276 @findex fputs_unlocked
5277 @findex frexp
5278 @findex frexpf
5279 @findex frexpl
5280 @findex fscanf
5281 @findex gamma
5282 @findex gammaf
5283 @findex gammal
5284 @findex gettext
5285 @findex hypot
5286 @findex hypotf
5287 @findex hypotl
5288 @findex ilogb
5289 @findex ilogbf
5290 @findex ilogbl
5291 @findex imaxabs
5292 @findex index
5293 @findex isalnum
5294 @findex isalpha
5295 @findex isascii
5296 @findex isblank
5297 @findex iscntrl
5298 @findex isdigit
5299 @findex isgraph
5300 @findex islower
5301 @findex isprint
5302 @findex ispunct
5303 @findex isspace
5304 @findex isupper
5305 @findex iswalnum
5306 @findex iswalpha
5307 @findex iswblank
5308 @findex iswcntrl
5309 @findex iswdigit
5310 @findex iswgraph
5311 @findex iswlower
5312 @findex iswprint
5313 @findex iswpunct
5314 @findex iswspace
5315 @findex iswupper
5316 @findex iswxdigit
5317 @findex isxdigit
5318 @findex j0
5319 @findex j0f
5320 @findex j0l
5321 @findex j1
5322 @findex j1f
5323 @findex j1l
5324 @findex jn
5325 @findex jnf
5326 @findex jnl
5327 @findex labs
5328 @findex ldexp
5329 @findex ldexpf
5330 @findex ldexpl
5331 @findex lgamma
5332 @findex lgammaf
5333 @findex lgammal
5334 @findex llabs
5335 @findex llrint
5336 @findex llrintf
5337 @findex llrintl
5338 @findex llround
5339 @findex llroundf
5340 @findex llroundl
5341 @findex log
5342 @findex log10
5343 @findex log10f
5344 @findex log10l
5345 @findex log1p
5346 @findex log1pf
5347 @findex log1pl
5348 @findex log2
5349 @findex log2f
5350 @findex log2l
5351 @findex logb
5352 @findex logbf
5353 @findex logbl
5354 @findex logf
5355 @findex logl
5356 @findex lrint
5357 @findex lrintf
5358 @findex lrintl
5359 @findex lround
5360 @findex lroundf
5361 @findex lroundl
5362 @findex malloc
5363 @findex memcmp
5364 @findex memcpy
5365 @findex mempcpy
5366 @findex memset
5367 @findex modf
5368 @findex modff
5369 @findex modfl
5370 @findex nearbyint
5371 @findex nearbyintf
5372 @findex nearbyintl
5373 @findex nextafter
5374 @findex nextafterf
5375 @findex nextafterl
5376 @findex nexttoward
5377 @findex nexttowardf
5378 @findex nexttowardl
5379 @findex pow
5380 @findex pow10
5381 @findex pow10f
5382 @findex pow10l
5383 @findex powf
5384 @findex powl
5385 @findex printf
5386 @findex printf_unlocked
5387 @findex putchar
5388 @findex puts
5389 @findex remainder
5390 @findex remainderf
5391 @findex remainderl
5392 @findex remquo
5393 @findex remquof
5394 @findex remquol
5395 @findex rindex
5396 @findex rint
5397 @findex rintf
5398 @findex rintl
5399 @findex round
5400 @findex roundf
5401 @findex roundl
5402 @findex scalb
5403 @findex scalbf
5404 @findex scalbl
5405 @findex scalbln
5406 @findex scalblnf
5407 @findex scalblnf
5408 @findex scalbn
5409 @findex scalbnf
5410 @findex scanfnl
5411 @findex signbit
5412 @findex signbitf
5413 @findex signbitl
5414 @findex significand
5415 @findex significandf
5416 @findex significandl
5417 @findex sin
5418 @findex sincos
5419 @findex sincosf
5420 @findex sincosl
5421 @findex sinf
5422 @findex sinh
5423 @findex sinhf
5424 @findex sinhl
5425 @findex sinl
5426 @findex snprintf
5427 @findex sprintf
5428 @findex sqrt
5429 @findex sqrtf
5430 @findex sqrtl
5431 @findex sscanf
5432 @findex stpcpy
5433 @findex stpncpy
5434 @findex strcasecmp
5435 @findex strcat
5436 @findex strchr
5437 @findex strcmp
5438 @findex strcpy
5439 @findex strcspn
5440 @findex strdup
5441 @findex strfmon
5442 @findex strftime
5443 @findex strlen
5444 @findex strncasecmp
5445 @findex strncat
5446 @findex strncmp
5447 @findex strncpy
5448 @findex strndup
5449 @findex strpbrk
5450 @findex strrchr
5451 @findex strspn
5452 @findex strstr
5453 @findex tan
5454 @findex tanf
5455 @findex tanh
5456 @findex tanhf
5457 @findex tanhl
5458 @findex tanl
5459 @findex tgamma
5460 @findex tgammaf
5461 @findex tgammal
5462 @findex toascii
5463 @findex tolower
5464 @findex toupper
5465 @findex towlower
5466 @findex towupper
5467 @findex trunc
5468 @findex truncf
5469 @findex truncl
5470 @findex vfprintf
5471 @findex vfscanf
5472 @findex vprintf
5473 @findex vscanf
5474 @findex vsnprintf
5475 @findex vsprintf
5476 @findex vsscanf
5477 @findex y0
5478 @findex y0f
5479 @findex y0l
5480 @findex y1
5481 @findex y1f
5482 @findex y1l
5483 @findex yn
5484 @findex ynf
5485 @findex ynl
5487 GCC provides a large number of built-in functions other than the ones
5488 mentioned above.  Some of these are for internal use in the processing
5489 of exceptions or variable-length argument lists and will not be
5490 documented here because they may change from time to time; we do not
5491 recommend general use of these functions.
5493 The remaining functions are provided for optimization purposes.
5495 @opindex fno-builtin
5496 GCC includes built-in versions of many of the functions in the standard
5497 C library.  The versions prefixed with @code{__builtin_} will always be
5498 treated as having the same meaning as the C library function even if you
5499 specify the @option{-fno-builtin} option.  (@pxref{C Dialect Options})
5500 Many of these functions are only optimized in certain cases; if they are
5501 not optimized in a particular case, a call to the library function will
5502 be emitted.
5504 @opindex ansi
5505 @opindex std
5506 Outside strict ISO C mode (@option{-ansi}, @option{-std=c89} or
5507 @option{-std=c99}), the functions
5508 @code{_exit}, @code{alloca}, @code{bcmp}, @code{bzero},
5509 @code{dcgettext}, @code{dgettext}, @code{dremf}, @code{dreml},
5510 @code{drem}, @code{exp10f}, @code{exp10l}, @code{exp10}, @code{ffsll},
5511 @code{ffsl}, @code{ffs}, @code{fprintf_unlocked}, @code{fputs_unlocked},
5512 @code{gammaf}, @code{gammal}, @code{gamma}, @code{gettext},
5513 @code{index}, @code{isascii}, @code{j0f}, @code{j0l}, @code{j0},
5514 @code{j1f}, @code{j1l}, @code{j1}, @code{jnf}, @code{jnl}, @code{jn},
5515 @code{mempcpy}, @code{pow10f}, @code{pow10l}, @code{pow10},
5516 @code{printf_unlocked}, @code{rindex}, @code{scalbf}, @code{scalbl},
5517 @code{scalb}, @code{signbit}, @code{signbitf}, @code{signbitl},
5518 @code{significandf}, @code{significandl}, @code{significand},
5519 @code{sincosf}, @code{sincosl}, @code{sincos}, @code{stpcpy},
5520 @code{stpncpy}, @code{strcasecmp}, @code{strdup}, @code{strfmon},
5521 @code{strncasecmp}, @code{strndup}, @code{toascii}, @code{y0f},
5522 @code{y0l}, @code{y0}, @code{y1f}, @code{y1l}, @code{y1}, @code{ynf},
5523 @code{ynl} and @code{yn}
5524 may be handled as built-in functions.
5525 All these functions have corresponding versions
5526 prefixed with @code{__builtin_}, which may be used even in strict C89
5527 mode.
5529 The ISO C99 functions
5530 @code{_Exit}, @code{acoshf}, @code{acoshl}, @code{acosh}, @code{asinhf},
5531 @code{asinhl}, @code{asinh}, @code{atanhf}, @code{atanhl}, @code{atanh},
5532 @code{cabsf}, @code{cabsl}, @code{cabs}, @code{cacosf}, @code{cacoshf},
5533 @code{cacoshl}, @code{cacosh}, @code{cacosl}, @code{cacos},
5534 @code{cargf}, @code{cargl}, @code{carg}, @code{casinf}, @code{casinhf},
5535 @code{casinhl}, @code{casinh}, @code{casinl}, @code{casin},
5536 @code{catanf}, @code{catanhf}, @code{catanhl}, @code{catanh},
5537 @code{catanl}, @code{catan}, @code{cbrtf}, @code{cbrtl}, @code{cbrt},
5538 @code{ccosf}, @code{ccoshf}, @code{ccoshl}, @code{ccosh}, @code{ccosl},
5539 @code{ccos}, @code{cexpf}, @code{cexpl}, @code{cexp}, @code{cimagf},
5540 @code{cimagl}, @code{cimag}, @code{clogf}, @code{clogl}, @code{clog},
5541 @code{conjf}, @code{conjl}, @code{conj}, @code{copysignf}, @code{copysignl},
5542 @code{copysign}, @code{cpowf}, @code{cpowl}, @code{cpow}, @code{cprojf},
5543 @code{cprojl}, @code{cproj}, @code{crealf}, @code{creall}, @code{creal},
5544 @code{csinf}, @code{csinhf}, @code{csinhl}, @code{csinh}, @code{csinl},
5545 @code{csin}, @code{csqrtf}, @code{csqrtl}, @code{csqrt}, @code{ctanf},
5546 @code{ctanhf}, @code{ctanhl}, @code{ctanh}, @code{ctanl}, @code{ctan},
5547 @code{erfcf}, @code{erfcl}, @code{erfc}, @code{erff}, @code{erfl},
5548 @code{erf}, @code{exp2f}, @code{exp2l}, @code{exp2}, @code{expm1f},
5549 @code{expm1l}, @code{expm1}, @code{fdimf}, @code{fdiml}, @code{fdim},
5550 @code{fmaf}, @code{fmal}, @code{fmaxf}, @code{fmaxl}, @code{fmax},
5551 @code{fma}, @code{fminf}, @code{fminl}, @code{fmin}, @code{hypotf},
5552 @code{hypotl}, @code{hypot}, @code{ilogbf}, @code{ilogbl}, @code{ilogb},
5553 @code{imaxabs}, @code{isblank}, @code{iswblank}, @code{lgammaf},
5554 @code{lgammal}, @code{lgamma}, @code{llabs}, @code{llrintf}, @code{llrintl},
5555 @code{llrint}, @code{llroundf}, @code{llroundl}, @code{llround},
5556 @code{log1pf}, @code{log1pl}, @code{log1p}, @code{log2f}, @code{log2l},
5557 @code{log2}, @code{logbf}, @code{logbl}, @code{logb}, @code{lrintf},
5558 @code{lrintl}, @code{lrint}, @code{lroundf}, @code{lroundl},
5559 @code{lround}, @code{nearbyintf}, @code{nearbyintl}, @code{nearbyint},
5560 @code{nextafterf}, @code{nextafterl}, @code{nextafter},
5561 @code{nexttowardf}, @code{nexttowardl}, @code{nexttoward},
5562 @code{remainderf}, @code{remainderl}, @code{remainder}, @code{remquof},
5563 @code{remquol}, @code{remquo}, @code{rintf}, @code{rintl}, @code{rint},
5564 @code{roundf}, @code{roundl}, @code{round}, @code{scalblnf},
5565 @code{scalblnl}, @code{scalbln}, @code{scalbnf}, @code{scalbnl},
5566 @code{scalbn}, @code{snprintf}, @code{tgammaf}, @code{tgammal},
5567 @code{tgamma}, @code{truncf}, @code{truncl}, @code{trunc},
5568 @code{vfscanf}, @code{vscanf}, @code{vsnprintf} and @code{vsscanf}
5569 are handled as built-in functions
5570 except in strict ISO C90 mode (@option{-ansi} or @option{-std=c89}).
5572 There are also built-in versions of the ISO C99 functions
5573 @code{acosf}, @code{acosl}, @code{asinf}, @code{asinl}, @code{atan2f},
5574 @code{atan2l}, @code{atanf}, @code{atanl}, @code{ceilf}, @code{ceill},
5575 @code{cosf}, @code{coshf}, @code{coshl}, @code{cosl}, @code{expf},
5576 @code{expl}, @code{fabsf}, @code{fabsl}, @code{floorf}, @code{floorl},
5577 @code{fmodf}, @code{fmodl}, @code{frexpf}, @code{frexpl}, @code{ldexpf},
5578 @code{ldexpl}, @code{log10f}, @code{log10l}, @code{logf}, @code{logl},
5579 @code{modfl}, @code{modf}, @code{powf}, @code{powl}, @code{sinf},
5580 @code{sinhf}, @code{sinhl}, @code{sinl}, @code{sqrtf}, @code{sqrtl},
5581 @code{tanf}, @code{tanhf}, @code{tanhl} and @code{tanl}
5582 that are recognized in any mode since ISO C90 reserves these names for
5583 the purpose to which ISO C99 puts them.  All these functions have
5584 corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
5586 The ISO C94 functions
5587 @code{iswalnum}, @code{iswalpha}, @code{iswcntrl}, @code{iswdigit},
5588 @code{iswgraph}, @code{iswlower}, @code{iswprint}, @code{iswpunct},
5589 @code{iswspace}, @code{iswupper}, @code{iswxdigit}, @code{towlower} and
5590 @code{towupper}
5591 are handled as built-in functions
5592 except in strict ISO C90 mode (@option{-ansi} or @option{-std=c89}).
5594 The ISO C90 functions
5595 @code{abort}, @code{abs}, @code{acos}, @code{asin}, @code{atan2},
5596 @code{atan}, @code{calloc}, @code{ceil}, @code{cosh}, @code{cos},
5597 @code{exit}, @code{exp}, @code{fabs}, @code{floor}, @code{fmod},
5598 @code{fprintf}, @code{fputs}, @code{frexp}, @code{fscanf},
5599 @code{isalnum}, @code{isalpha}, @code{iscntrl}, @code{isdigit},
5600 @code{isgraph}, @code{islower}, @code{isprint}, @code{ispunct},
5601 @code{isspace}, @code{isupper}, @code{isxdigit}, @code{tolower},
5602 @code{toupper}, @code{labs}, @code{ldexp}, @code{log10}, @code{log},
5603 @code{malloc}, @code{memcmp}, @code{memcpy}, @code{memset}, @code{modf},
5604 @code{pow}, @code{printf}, @code{putchar}, @code{puts}, @code{scanf},
5605 @code{sinh}, @code{sin}, @code{snprintf}, @code{sprintf}, @code{sqrt},
5606 @code{sscanf}, @code{strcat}, @code{strchr}, @code{strcmp},
5607 @code{strcpy}, @code{strcspn}, @code{strlen}, @code{strncat},
5608 @code{strncmp}, @code{strncpy}, @code{strpbrk}, @code{strrchr},
5609 @code{strspn}, @code{strstr}, @code{tanh}, @code{tan}, @code{vfprintf},
5610 @code{vprintf} and @code{vsprintf}
5611 are all recognized as built-in functions unless
5612 @option{-fno-builtin} is specified (or @option{-fno-builtin-@var{function}}
5613 is specified for an individual function).  All of these functions have
5614 corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
5616 GCC provides built-in versions of the ISO C99 floating point comparison
5617 macros that avoid raising exceptions for unordered operands.  They have
5618 the same names as the standard macros ( @code{isgreater},
5619 @code{isgreaterequal}, @code{isless}, @code{islessequal},
5620 @code{islessgreater}, and @code{isunordered}) , with @code{__builtin_}
5621 prefixed.  We intend for a library implementor to be able to simply
5622 @code{#define} each standard macro to its built-in equivalent.
5624 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_types_compatible_p (@var{type1}, @var{type2})
5626 You can use the built-in function @code{__builtin_types_compatible_p} to
5627 determine whether two types are the same.
5629 This built-in function returns 1 if the unqualified versions of the
5630 types @var{type1} and @var{type2} (which are types, not expressions) are
5631 compatible, 0 otherwise.  The result of this built-in function can be
5632 used in integer constant expressions.
5634 This built-in function ignores top level qualifiers (e.g., @code{const},
5635 @code{volatile}).  For example, @code{int} is equivalent to @code{const
5636 int}.
5638 The type @code{int[]} and @code{int[5]} are compatible.  On the other
5639 hand, @code{int} and @code{char *} are not compatible, even if the size
5640 of their types, on the particular architecture are the same.  Also, the
5641 amount of pointer indirection is taken into account when determining
5642 similarity.  Consequently, @code{short *} is not similar to
5643 @code{short **}.  Furthermore, two types that are typedefed are
5644 considered compatible if their underlying types are compatible.
5646 An @code{enum} type is not considered to be compatible with another
5647 @code{enum} type even if both are compatible with the same integer
5648 type; this is what the C standard specifies.
5649 For example, @code{enum @{foo, bar@}} is not similar to
5650 @code{enum @{hot, dog@}}.
5652 You would typically use this function in code whose execution varies
5653 depending on the arguments' types.  For example:
5655 @smallexample
5656 #define foo(x)                                                  \
5657   (@{                                                           \
5658     typeof (x) tmp;                                             \
5659     if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), long double)) \
5660       tmp = foo_long_double (tmp);                              \
5661     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), double)) \
5662       tmp = foo_double (tmp);                                   \
5663     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), float))  \
5664       tmp = foo_float (tmp);                                    \
5665     else                                                        \
5666       abort ();                                                 \
5667     tmp;                                                        \
5668   @})
5669 @end smallexample
5671 @emph{Note:} This construct is only available for C@.
5673 @end deftypefn
5675 @deftypefn {Built-in Function} @var{type} __builtin_choose_expr (@var{const_exp}, @var{exp1}, @var{exp2})
5677 You can use the built-in function @code{__builtin_choose_expr} to
5678 evaluate code depending on the value of a constant expression.  This
5679 built-in function returns @var{exp1} if @var{const_exp}, which is a
5680 constant expression that must be able to be determined at compile time,
5681 is nonzero.  Otherwise it returns 0.
5683 This built-in function is analogous to the @samp{? :} operator in C,
5684 except that the expression returned has its type unaltered by promotion
5685 rules.  Also, the built-in function does not evaluate the expression
5686 that was not chosen.  For example, if @var{const_exp} evaluates to true,
5687 @var{exp2} is not evaluated even if it has side-effects.
5689 This built-in function can return an lvalue if the chosen argument is an
5690 lvalue.
5692 If @var{exp1} is returned, the return type is the same as @var{exp1}'s
5693 type.  Similarly, if @var{exp2} is returned, its return type is the same
5694 as @var{exp2}.
5696 Example:
5698 @smallexample
5699 #define foo(x)                                                    \
5700   __builtin_choose_expr (                                         \
5701     __builtin_types_compatible_p (typeof (x), double),            \
5702     foo_double (x),                                               \
5703     __builtin_choose_expr (                                       \
5704       __builtin_types_compatible_p (typeof (x), float),           \
5705       foo_float (x),                                              \
5706       /* @r{The void expression results in a compile-time error}  \
5707          @r{when assigning the result to something.}  */          \
5708       (void)0))
5709 @end smallexample
5711 @emph{Note:} This construct is only available for C@.  Furthermore, the
5712 unused expression (@var{exp1} or @var{exp2} depending on the value of
5713 @var{const_exp}) may still generate syntax errors.  This may change in
5714 future revisions.
5716 @end deftypefn
5718 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_constant_p (@var{exp})
5719 You can use the built-in function @code{__builtin_constant_p} to
5720 determine if a value is known to be constant at compile-time and hence
5721 that GCC can perform constant-folding on expressions involving that
5722 value.  The argument of the function is the value to test.  The function
5723 returns the integer 1 if the argument is known to be a compile-time
5724 constant and 0 if it is not known to be a compile-time constant.  A
5725 return of 0 does not indicate that the value is @emph{not} a constant,
5726 but merely that GCC cannot prove it is a constant with the specified
5727 value of the @option{-O} option.
5729 You would typically use this function in an embedded application where
5730 memory was a critical resource.  If you have some complex calculation,
5731 you may want it to be folded if it involves constants, but need to call
5732 a function if it does not.  For example:
5734 @smallexample
5735 #define Scale_Value(X)      \
5736   (__builtin_constant_p (X) \
5737   ? ((X) * SCALE + OFFSET) : Scale (X))
5738 @end smallexample
5740 You may use this built-in function in either a macro or an inline
5741 function.  However, if you use it in an inlined function and pass an
5742 argument of the function as the argument to the built-in, GCC will
5743 never return 1 when you call the inline function with a string constant
5744 or compound literal (@pxref{Compound Literals}) and will not return 1
5745 when you pass a constant numeric value to the inline function unless you
5746 specify the @option{-O} option.
5748 You may also use @code{__builtin_constant_p} in initializers for static
5749 data.  For instance, you can write
5751 @smallexample
5752 static const int table[] = @{
5753    __builtin_constant_p (EXPRESSION) ? (EXPRESSION) : -1,
5754    /* @r{@dots{}} */
5756 @end smallexample
5758 @noindent
5759 This is an acceptable initializer even if @var{EXPRESSION} is not a
5760 constant expression.  GCC must be more conservative about evaluating the
5761 built-in in this case, because it has no opportunity to perform
5762 optimization.
5764 Previous versions of GCC did not accept this built-in in data
5765 initializers.  The earliest version where it is completely safe is
5766 3.0.1.
5767 @end deftypefn
5769 @deftypefn {Built-in Function} long __builtin_expect (long @var{exp}, long @var{c})
5770 @opindex fprofile-arcs
5771 You may use @code{__builtin_expect} to provide the compiler with
5772 branch prediction information.  In general, you should prefer to
5773 use actual profile feedback for this (@option{-fprofile-arcs}), as
5774 programmers are notoriously bad at predicting how their programs
5775 actually perform.  However, there are applications in which this
5776 data is hard to collect.
5778 The return value is the value of @var{exp}, which should be an
5779 integral expression.  The value of @var{c} must be a compile-time
5780 constant.  The semantics of the built-in are that it is expected
5781 that @var{exp} == @var{c}.  For example:
5783 @smallexample
5784 if (__builtin_expect (x, 0))
5785   foo ();
5786 @end smallexample
5788 @noindent
5789 would indicate that we do not expect to call @code{foo}, since
5790 we expect @code{x} to be zero.  Since you are limited to integral
5791 expressions for @var{exp}, you should use constructions such as
5793 @smallexample
5794 if (__builtin_expect (ptr != NULL, 1))
5795   error ();
5796 @end smallexample
5798 @noindent
5799 when testing pointer or floating-point values.
5800 @end deftypefn
5802 @deftypefn {Built-in Function} void __builtin_prefetch (const void *@var{addr}, ...)
5803 This function is used to minimize cache-miss latency by moving data into
5804 a cache before it is accessed.
5805 You can insert calls to @code{__builtin_prefetch} into code for which
5806 you know addresses of data in memory that is likely to be accessed soon.
5807 If the target supports them, data prefetch instructions will be generated.
5808 If the prefetch is done early enough before the access then the data will
5809 be in the cache by the time it is accessed.
5811 The value of @var{addr} is the address of the memory to prefetch.
5812 There are two optional arguments, @var{rw} and @var{locality}.
5813 The value of @var{rw} is a compile-time constant one or zero; one
5814 means that the prefetch is preparing for a write to the memory address
5815 and zero, the default, means that the prefetch is preparing for a read.
5816 The value @var{locality} must be a compile-time constant integer between
5817 zero and three.  A value of zero means that the data has no temporal
5818 locality, so it need not be left in the cache after the access.  A value
5819 of three means that the data has a high degree of temporal locality and
5820 should be left in all levels of cache possible.  Values of one and two
5821 mean, respectively, a low or moderate degree of temporal locality.  The
5822 default is three.
5824 @smallexample
5825 for (i = 0; i < n; i++)
5826   @{
5827     a[i] = a[i] + b[i];
5828     __builtin_prefetch (&a[i+j], 1, 1);
5829     __builtin_prefetch (&b[i+j], 0, 1);
5830     /* @r{@dots{}} */
5831   @}
5832 @end smallexample
5834 Data prefetch does not generate faults if @var{addr} is invalid, but
5835 the address expression itself must be valid.  For example, a prefetch
5836 of @code{p->next} will not fault if @code{p->next} is not a valid
5837 address, but evaluation will fault if @code{p} is not a valid address.
5839 If the target does not support data prefetch, the address expression
5840 is evaluated if it includes side effects but no other code is generated
5841 and GCC does not issue a warning.
5842 @end deftypefn
5844 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_huge_val (void)
5845 Returns a positive infinity, if supported by the floating-point format,
5846 else @code{DBL_MAX}.  This function is suitable for implementing the
5847 ISO C macro @code{HUGE_VAL}.
5848 @end deftypefn
5850 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_huge_valf (void)
5851 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except the return type is @code{float}.
5852 @end deftypefn
5854 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_huge_vall (void)
5855 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except the return
5856 type is @code{long double}.
5857 @end deftypefn
5859 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_inf (void)
5860 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except a warning is generated
5861 if the target floating-point format does not support infinities.
5862 @end deftypefn
5864 @deftypefn {Built-in Function} _Decimal32 __builtin_infd32 (void)
5865 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return type is @code{_Decimal32}.
5866 @end deftypefn
5868 @deftypefn {Built-in Function} _Decimal64 __builtin_infd64 (void)
5869 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return type is @code{_Decimal64}.
5870 @end deftypefn
5872 @deftypefn {Built-in Function} _Decimal128 __builtin_infd128 (void)
5873 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return type is @code{_Decimal128}.
5874 @end deftypefn
5876 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_inff (void)
5877 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return type is @code{float}.
5878 This function is suitable for implementing the ISO C99 macro @code{INFINITY}.
5879 @end deftypefn
5881 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_infl (void)
5882 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return
5883 type is @code{long double}.
5884 @end deftypefn
5886 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_nan (const char *str)
5887 This is an implementation of the ISO C99 function @code{nan}.
5889 Since ISO C99 defines this function in terms of @code{strtod}, which we
5890 do not implement, a description of the parsing is in order.  The string
5891 is parsed as by @code{strtol}; that is, the base is recognized by
5892 leading @samp{0} or @samp{0x} prefixes.  The number parsed is placed
5893 in the significand such that the least significant bit of the number
5894 is at the least significant bit of the significand.  The number is
5895 truncated to fit the significand field provided.  The significand is
5896 forced to be a quiet NaN@.
5898 This function, if given a string literal all of which would have been
5899 consumed by strtol, is evaluated early enough that it is considered a
5900 compile-time constant.
5901 @end deftypefn
5903 @deftypefn {Built-in Function} _Decimal32 __builtin_nand32 (const char *str)
5904 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{_Decimal32}.
5905 @end deftypefn
5907 @deftypefn {Built-in Function} _Decimal64 __builtin_nand64 (const char *str)
5908 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{_Decimal64}.
5909 @end deftypefn
5911 @deftypefn {Built-in Function} _Decimal128 __builtin_nand128 (const char *str)
5912 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{_Decimal128}.
5913 @end deftypefn
5915 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_nanf (const char *str)
5916 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{float}.
5917 @end deftypefn
5919 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_nanl (const char *str)
5920 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{long double}.
5921 @end deftypefn
5923 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_nans (const char *str)
5924 Similar to @code{__builtin_nan}, except the significand is forced
5925 to be a signaling NaN@.  The @code{nans} function is proposed by
5926 @uref{http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n965.htm,,WG14 N965}.
5927 @end deftypefn
5929 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_nansf (const char *str)
5930 Similar to @code{__builtin_nans}, except the return type is @code{float}.
5931 @end deftypefn
5933 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_nansl (const char *str)
5934 Similar to @code{__builtin_nans}, except the return type is @code{long double}.
5935 @end deftypefn
5937 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffs (unsigned int x)
5938 Returns one plus the index of the least significant 1-bit of @var{x}, or
5939 if @var{x} is zero, returns zero.
5940 @end deftypefn
5942 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clz (unsigned int x)
5943 Returns the number of leading 0-bits in @var{x}, starting at the most
5944 significant bit position.  If @var{x} is 0, the result is undefined.
5945 @end deftypefn
5947 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctz (unsigned int x)
5948 Returns the number of trailing 0-bits in @var{x}, starting at the least
5949 significant bit position.  If @var{x} is 0, the result is undefined.
5950 @end deftypefn
5952 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcount (unsigned int x)
5953 Returns the number of 1-bits in @var{x}.
5954 @end deftypefn
5956 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parity (unsigned int x)
5957 Returns the parity of @var{x}, i.e.@: the number of 1-bits in @var{x}
5958 modulo 2.
5959 @end deftypefn
5961 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffsl (unsigned long)
5962 Similar to @code{__builtin_ffs}, except the argument type is
5963 @code{unsigned long}.
5964 @end deftypefn
5966 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clzl (unsigned long)
5967 Similar to @code{__builtin_clz}, except the argument type is
5968 @code{unsigned long}.
5969 @end deftypefn
5971 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctzl (unsigned long)
5972 Similar to @code{__builtin_ctz}, except the argument type is
5973 @code{unsigned long}.
5974 @end deftypefn
5976 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcountl (unsigned long)
5977 Similar to @code{__builtin_popcount}, except the argument type is
5978 @code{unsigned long}.
5979 @end deftypefn
5981 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parityl (unsigned long)
5982 Similar to @code{__builtin_parity}, except the argument type is
5983 @code{unsigned long}.
5984 @end deftypefn
5986 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffsll (unsigned long long)
5987 Similar to @code{__builtin_ffs}, except the argument type is
5988 @code{unsigned long long}.
5989 @end deftypefn
5991 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clzll (unsigned long long)
5992 Similar to @code{__builtin_clz}, except the argument type is
5993 @code{unsigned long long}.
5994 @end deftypefn
5996 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctzll (unsigned long long)
5997 Similar to @code{__builtin_ctz}, except the argument type is
5998 @code{unsigned long long}.
5999 @end deftypefn
6001 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcountll (unsigned long long)
6002 Similar to @code{__builtin_popcount}, except the argument type is
6003 @code{unsigned long long}.
6004 @end deftypefn
6006 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parityll (unsigned long long)
6007 Similar to @code{__builtin_parity}, except the argument type is
6008 @code{unsigned long long}.
6009 @end deftypefn
6011 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_powi (double, int)
6012 Returns the first argument raised to the power of the second.  Unlike the
6013 @code{pow} function no guarantees about precision and rounding are made.
6014 @end deftypefn
6016 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_powif (float, int)
6017 Similar to @code{__builtin_powi}, except the argument and return types
6018 are @code{float}.
6019 @end deftypefn
6021 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_powil (long double, int)
6022 Similar to @code{__builtin_powi}, except the argument and return types
6023 are @code{long double}.
6024 @end deftypefn
6027 @node Target Builtins
6028 @section Built-in Functions Specific to Particular Target Machines
6030 On some target machines, GCC supports many built-in functions specific
6031 to those machines.  Generally these generate calls to specific machine
6032 instructions, but allow the compiler to schedule those calls.
6034 @menu
6035 * Alpha Built-in Functions::
6036 * ARM Built-in Functions::
6037 * Blackfin Built-in Functions::
6038 * FR-V Built-in Functions::
6039 * X86 Built-in Functions::
6040 * MIPS DSP Built-in Functions::
6041 * MIPS Paired-Single Support::
6042 * PowerPC AltiVec Built-in Functions::
6043 * SPARC VIS Built-in Functions::
6044 @end menu
6046 @node Alpha Built-in Functions
6047 @subsection Alpha Built-in Functions
6049 These built-in functions are available for the Alpha family of
6050 processors, depending on the command-line switches used.
6052 The following built-in functions are always available.  They
6053 all generate the machine instruction that is part of the name.
6055 @smallexample
6056 long __builtin_alpha_implver (void)
6057 long __builtin_alpha_rpcc (void)
6058 long __builtin_alpha_amask (long)
6059 long __builtin_alpha_cmpbge (long, long)
6060 long __builtin_alpha_extbl (long, long)
6061 long __builtin_alpha_extwl (long, long)
6062 long __builtin_alpha_extll (long, long)
6063 long __builtin_alpha_extql (long, long)
6064 long __builtin_alpha_extwh (long, long)
6065 long __builtin_alpha_extlh (long, long)
6066 long __builtin_alpha_extqh (long, long)
6067 long __builtin_alpha_insbl (long, long)
6068 long __builtin_alpha_inswl (long, long)
6069 long __builtin_alpha_insll (long, long)
6070 long __builtin_alpha_insql (long, long)
6071 long __builtin_alpha_inswh (long, long)
6072 long __builtin_alpha_inslh (long, long)
6073 long __builtin_alpha_insqh (long, long)
6074 long __builtin_alpha_mskbl (long, long)
6075 long __builtin_alpha_mskwl (long, long)
6076 long __builtin_alpha_mskll (long, long)
6077 long __builtin_alpha_mskql (long, long)
6078 long __builtin_alpha_mskwh (long, long)
6079 long __builtin_alpha_msklh (long, long)
6080 long __builtin_alpha_mskqh (long, long)
6081 long __builtin_alpha_umulh (long, long)
6082 long __builtin_alpha_zap (long, long)
6083 long __builtin_alpha_zapnot (long, long)
6084 @end smallexample
6086 The following built-in functions are always with @option{-mmax}
6087 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{pca56} or
6088 later.  They all generate the machine instruction that is part
6089 of the name.
6091 @smallexample
6092 long __builtin_alpha_pklb (long)
6093 long __builtin_alpha_pkwb (long)
6094 long __builtin_alpha_unpkbl (long)
6095 long __builtin_alpha_unpkbw (long)
6096 long __builtin_alpha_minub8 (long, long)
6097 long __builtin_alpha_minsb8 (long, long)
6098 long __builtin_alpha_minuw4 (long, long)
6099 long __builtin_alpha_minsw4 (long, long)
6100 long __builtin_alpha_maxub8 (long, long)
6101 long __builtin_alpha_maxsb8 (long, long)
6102 long __builtin_alpha_maxuw4 (long, long)
6103 long __builtin_alpha_maxsw4 (long, long)
6104 long __builtin_alpha_perr (long, long)
6105 @end smallexample
6107 The following built-in functions are always with @option{-mcix}
6108 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{ev67} or
6109 later.  They all generate the machine instruction that is part
6110 of the name.
6112 @smallexample
6113 long __builtin_alpha_cttz (long)
6114 long __builtin_alpha_ctlz (long)
6115 long __builtin_alpha_ctpop (long)
6116 @end smallexample
6118 The following builtins are available on systems that use the OSF/1
6119 PALcode.  Normally they invoke the @code{rduniq} and @code{wruniq}
6120 PAL calls, but when invoked with @option{-mtls-kernel}, they invoke
6121 @code{rdval} and @code{wrval}.
6123 @smallexample
6124 void *__builtin_thread_pointer (void)
6125 void __builtin_set_thread_pointer (void *)
6126 @end smallexample
6128 @node ARM Built-in Functions
6129 @subsection ARM Built-in Functions
6131 These built-in functions are available for the ARM family of
6132 processors, when the @option{-mcpu=iwmmxt} switch is used:
6134 @smallexample
6135 typedef int v2si __attribute__ ((vector_size (8)));
6136 typedef short v4hi __attribute__ ((vector_size (8)));
6137 typedef char v8qi __attribute__ ((vector_size (8)));
6139 int __builtin_arm_getwcx (int)
6140 void __builtin_arm_setwcx (int, int)
6141 int __builtin_arm_textrmsb (v8qi, int)
6142 int __builtin_arm_textrmsh (v4hi, int)
6143 int __builtin_arm_textrmsw (v2si, int)
6144 int __builtin_arm_textrmub (v8qi, int)
6145 int __builtin_arm_textrmuh (v4hi, int)
6146 int __builtin_arm_textrmuw (v2si, int)
6147 v8qi __builtin_arm_tinsrb (v8qi, int)
6148 v4hi __builtin_arm_tinsrh (v4hi, int)
6149 v2si __builtin_arm_tinsrw (v2si, int)
6150 long long __builtin_arm_tmia (long long, int, int)
6151 long long __builtin_arm_tmiabb (long long, int, int)
6152 long long __builtin_arm_tmiabt (long long, int, int)
6153 long long __builtin_arm_tmiaph (long long, int, int)
6154 long long __builtin_arm_tmiatb (long long, int, int)
6155 long long __builtin_arm_tmiatt (long long, int, int)
6156 int __builtin_arm_tmovmskb (v8qi)
6157 int __builtin_arm_tmovmskh (v4hi)
6158 int __builtin_arm_tmovmskw (v2si)
6159 long long __builtin_arm_waccb (v8qi)
6160 long long __builtin_arm_wacch (v4hi)
6161 long long __builtin_arm_waccw (v2si)
6162 v8qi __builtin_arm_waddb (v8qi, v8qi)
6163 v8qi __builtin_arm_waddbss (v8qi, v8qi)
6164 v8qi __builtin_arm_waddbus (v8qi, v8qi)
6165 v4hi __builtin_arm_waddh (v4hi, v4hi)
6166 v4hi __builtin_arm_waddhss (v4hi, v4hi)
6167 v4hi __builtin_arm_waddhus (v4hi, v4hi)
6168 v2si __builtin_arm_waddw (v2si, v2si)
6169 v2si __builtin_arm_waddwss (v2si, v2si)
6170 v2si __builtin_arm_waddwus (v2si, v2si)
6171 v8qi __builtin_arm_walign (v8qi, v8qi, int)
6172 long long __builtin_arm_wand(long long, long long)
6173 long long __builtin_arm_wandn (long long, long long)
6174 v8qi __builtin_arm_wavg2b (v8qi, v8qi)
6175 v8qi __builtin_arm_wavg2br (v8qi, v8qi)
6176 v4hi __builtin_arm_wavg2h (v4hi, v4hi)
6177 v4hi __builtin_arm_wavg2hr (v4hi, v4hi)
6178 v8qi __builtin_arm_wcmpeqb (v8qi, v8qi)
6179 v4hi __builtin_arm_wcmpeqh (v4hi, v4hi)
6180 v2si __builtin_arm_wcmpeqw (v2si, v2si)
6181 v8qi __builtin_arm_wcmpgtsb (v8qi, v8qi)
6182 v4hi __builtin_arm_wcmpgtsh (v4hi, v4hi)
6183 v2si __builtin_arm_wcmpgtsw (v2si, v2si)
6184 v8qi __builtin_arm_wcmpgtub (v8qi, v8qi)
6185 v4hi __builtin_arm_wcmpgtuh (v4hi, v4hi)
6186 v2si __builtin_arm_wcmpgtuw (v2si, v2si)
6187 long long __builtin_arm_wmacs (long long, v4hi, v4hi)
6188 long long __builtin_arm_wmacsz (v4hi, v4hi)
6189 long long __builtin_arm_wmacu (long long, v4hi, v4hi)
6190 long long __builtin_arm_wmacuz (v4hi, v4hi)
6191 v4hi __builtin_arm_wmadds (v4hi, v4hi)
6192 v4hi __builtin_arm_wmaddu (v4hi, v4hi)
6193 v8qi __builtin_arm_wmaxsb (v8qi, v8qi)
6194 v4hi __builtin_arm_wmaxsh (v4hi, v4hi)
6195 v2si __builtin_arm_wmaxsw (v2si, v2si)
6196 v8qi __builtin_arm_wmaxub (v8qi, v8qi)
6197 v4hi __builtin_arm_wmaxuh (v4hi, v4hi)
6198 v2si __builtin_arm_wmaxuw (v2si, v2si)
6199 v8qi __builtin_arm_wminsb (v8qi, v8qi)
6200 v4hi __builtin_arm_wminsh (v4hi, v4hi)
6201 v2si __builtin_arm_wminsw (v2si, v2si)
6202 v8qi __builtin_arm_wminub (v8qi, v8qi)
6203 v4hi __builtin_arm_wminuh (v4hi, v4hi)
6204 v2si __builtin_arm_wminuw (v2si, v2si)
6205 v4hi __builtin_arm_wmulsm (v4hi, v4hi)
6206 v4hi __builtin_arm_wmulul (v4hi, v4hi)
6207 v4hi __builtin_arm_wmulum (v4hi, v4hi)
6208 long long __builtin_arm_wor (long long, long long)
6209 v2si __builtin_arm_wpackdss (long long, long long)
6210 v2si __builtin_arm_wpackdus (long long, long long)
6211 v8qi __builtin_arm_wpackhss (v4hi, v4hi)
6212 v8qi __builtin_arm_wpackhus (v4hi, v4hi)
6213 v4hi __builtin_arm_wpackwss (v2si, v2si)
6214 v4hi __builtin_arm_wpackwus (v2si, v2si)
6215 long long __builtin_arm_wrord (long long, long long)
6216 long long __builtin_arm_wrordi (long long, int)
6217 v4hi __builtin_arm_wrorh (v4hi, long long)
6218 v4hi __builtin_arm_wrorhi (v4hi, int)
6219 v2si __builtin_arm_wrorw (v2si, long long)
6220 v2si __builtin_arm_wrorwi (v2si, int)
6221 v2si __builtin_arm_wsadb (v8qi, v8qi)
6222 v2si __builtin_arm_wsadbz (v8qi, v8qi)
6223 v2si __builtin_arm_wsadh (v4hi, v4hi)
6224 v2si __builtin_arm_wsadhz (v4hi, v4hi)
6225 v4hi __builtin_arm_wshufh (v4hi, int)
6226 long long __builtin_arm_wslld (long long, long long)
6227 long long __builtin_arm_wslldi (long long, int)
6228 v4hi __builtin_arm_wsllh (v4hi, long long)
6229 v4hi __builtin_arm_wsllhi (v4hi, int)
6230 v2si __builtin_arm_wsllw (v2si, long long)
6231 v2si __builtin_arm_wsllwi (v2si, int)
6232 long long __builtin_arm_wsrad (long long, long long)
6233 long long __builtin_arm_wsradi (long long, int)
6234 v4hi __builtin_arm_wsrah (v4hi, long long)
6235 v4hi __builtin_arm_wsrahi (v4hi, int)
6236 v2si __builtin_arm_wsraw (v2si, long long)
6237 v2si __builtin_arm_wsrawi (v2si, int)
6238 long long __builtin_arm_wsrld (long long, long long)
6239 long long __builtin_arm_wsrldi (long long, int)
6240 v4hi __builtin_arm_wsrlh (v4hi, long long)
6241 v4hi __builtin_arm_wsrlhi (v4hi, int)
6242 v2si __builtin_arm_wsrlw (v2si, long long)
6243 v2si __builtin_arm_wsrlwi (v2si, int)
6244 v8qi __builtin_arm_wsubb (v8qi, v8qi)
6245 v8qi __builtin_arm_wsubbss (v8qi, v8qi)
6246 v8qi __builtin_arm_wsubbus (v8qi, v8qi)
6247 v4hi __builtin_arm_wsubh (v4hi, v4hi)
6248 v4hi __builtin_arm_wsubhss (v4hi, v4hi)
6249 v4hi __builtin_arm_wsubhus (v4hi, v4hi)
6250 v2si __builtin_arm_wsubw (v2si, v2si)
6251 v2si __builtin_arm_wsubwss (v2si, v2si)
6252 v2si __builtin_arm_wsubwus (v2si, v2si)
6253 v4hi __builtin_arm_wunpckehsb (v8qi)
6254 v2si __builtin_arm_wunpckehsh (v4hi)
6255 long long __builtin_arm_wunpckehsw (v2si)
6256 v4hi __builtin_arm_wunpckehub (v8qi)
6257 v2si __builtin_arm_wunpckehuh (v4hi)
6258 long long __builtin_arm_wunpckehuw (v2si)
6259 v4hi __builtin_arm_wunpckelsb (v8qi)
6260 v2si __builtin_arm_wunpckelsh (v4hi)
6261 long long __builtin_arm_wunpckelsw (v2si)
6262 v4hi __builtin_arm_wunpckelub (v8qi)
6263 v2si __builtin_arm_wunpckeluh (v4hi)
6264 long long __builtin_arm_wunpckeluw (v2si)
6265 v8qi __builtin_arm_wunpckihb (v8qi, v8qi)
6266 v4hi __builtin_arm_wunpckihh (v4hi, v4hi)
6267 v2si __builtin_arm_wunpckihw (v2si, v2si)
6268 v8qi __builtin_arm_wunpckilb (v8qi, v8qi)
6269 v4hi __builtin_arm_wunpckilh (v4hi, v4hi)
6270 v2si __builtin_arm_wunpckilw (v2si, v2si)
6271 long long __builtin_arm_wxor (long long, long long)
6272 long long __builtin_arm_wzero ()
6273 @end smallexample
6275 @node Blackfin Built-in Functions
6276 @subsection Blackfin Built-in Functions
6278 Currently, there are two Blackfin-specific built-in functions.  These are
6279 used for generating @code{CSYNC} and @code{SSYNC} machine insns without
6280 using inline assembly; by using these built-in functions the compiler can
6281 automatically add workarounds for hardware errata involving these
6282 instructions.  These functions are named as follows:
6284 @smallexample
6285 void __builtin_bfin_csync (void)
6286 void __builtin_bfin_ssync (void)
6287 @end smallexample
6289 @node FR-V Built-in Functions
6290 @subsection FR-V Built-in Functions
6292 GCC provides many FR-V-specific built-in functions.  In general,
6293 these functions are intended to be compatible with those described
6294 by @cite{FR-V Family, Softune C/C++ Compiler Manual (V6), Fujitsu
6295 Semiconductor}.  The two exceptions are @code{__MDUNPACKH} and
6296 @code{__MBTOHE}, the gcc forms of which pass 128-bit values by
6297 pointer rather than by value.
6299 Most of the functions are named after specific FR-V instructions.
6300 Such functions are said to be ``directly mapped'' and are summarized
6301 here in tabular form.
6303 @menu
6304 * Argument Types::
6305 * Directly-mapped Integer Functions::
6306 * Directly-mapped Media Functions::
6307 * Raw read/write Functions::
6308 * Other Built-in Functions::
6309 @end menu
6311 @node Argument Types
6312 @subsubsection Argument Types
6314 The arguments to the built-in functions can be divided into three groups:
6315 register numbers, compile-time constants and run-time values.  In order
6316 to make this classification clear at a glance, the arguments and return
6317 values are given the following pseudo types:
6319 @multitable @columnfractions .20 .30 .15 .35
6320 @item Pseudo type @tab Real C type @tab Constant? @tab Description
6321 @item @code{uh} @tab @code{unsigned short} @tab No @tab an unsigned halfword
6322 @item @code{uw1} @tab @code{unsigned int} @tab No @tab an unsigned word
6323 @item @code{sw1} @tab @code{int} @tab No @tab a signed word
6324 @item @code{uw2} @tab @code{unsigned long long} @tab No
6325 @tab an unsigned doubleword
6326 @item @code{sw2} @tab @code{long long} @tab No @tab a signed doubleword
6327 @item @code{const} @tab @code{int} @tab Yes @tab an integer constant
6328 @item @code{acc} @tab @code{int} @tab Yes @tab an ACC register number
6329 @item @code{iacc} @tab @code{int} @tab Yes @tab an IACC register number
6330 @end multitable
6332 These pseudo types are not defined by GCC, they are simply a notational
6333 convenience used in this manual.
6335 Arguments of type @code{uh}, @code{uw1}, @code{sw1}, @code{uw2}
6336 and @code{sw2} are evaluated at run time.  They correspond to
6337 register operands in the underlying FR-V instructions.
6339 @code{const} arguments represent immediate operands in the underlying
6340 FR-V instructions.  They must be compile-time constants.
6342 @code{acc} arguments are evaluated at compile time and specify the number
6343 of an accumulator register.  For example, an @code{acc} argument of 2
6344 will select the ACC2 register.
6346 @code{iacc} arguments are similar to @code{acc} arguments but specify the
6347 number of an IACC register.  See @pxref{Other Built-in Functions}
6348 for more details.
6350 @node Directly-mapped Integer Functions
6351 @subsubsection Directly-mapped Integer Functions
6353 The functions listed below map directly to FR-V I-type instructions.
6355 @multitable @columnfractions .45 .32 .23
6356 @item Function prototype @tab Example usage @tab Assembly output
6357 @item @code{sw1 __ADDSS (sw1, sw1)}
6358 @tab @code{@var{c} = __ADDSS (@var{a}, @var{b})}
6359 @tab @code{ADDSS @var{a},@var{b},@var{c}}
6360 @item @code{sw1 __SCAN (sw1, sw1)}
6361 @tab @code{@var{c} = __SCAN (@var{a}, @var{b})}
6362 @tab @code{SCAN @var{a},@var{b},@var{c}}
6363 @item @code{sw1 __SCUTSS (sw1)}
6364 @tab @code{@var{b} = __SCUTSS (@var{a})}
6365 @tab @code{SCUTSS @var{a},@var{b}}
6366 @item @code{sw1 __SLASS (sw1, sw1)}
6367 @tab @code{@var{c} = __SLASS (@var{a}, @var{b})}
6368 @tab @code{SLASS @var{a},@var{b},@var{c}}
6369 @item @code{void __SMASS (sw1, sw1)}
6370 @tab @code{__SMASS (@var{a}, @var{b})}
6371 @tab @code{SMASS @var{a},@var{b}}
6372 @item @code{void __SMSSS (sw1, sw1)}
6373 @tab @code{__SMSSS (@var{a}, @var{b})}
6374 @tab @code{SMSSS @var{a},@var{b}}
6375 @item @code{void __SMU (sw1, sw1)}
6376 @tab @code{__SMU (@var{a}, @var{b})}
6377 @tab @code{SMU @var{a},@var{b}}
6378 @item @code{sw2 __SMUL (sw1, sw1)}
6379 @tab @code{@var{c} = __SMUL (@var{a}, @var{b})}
6380 @tab @code{SMUL @var{a},@var{b},@var{c}}
6381 @item @code{sw1 __SUBSS (sw1, sw1)}
6382 @tab @code{@var{c} = __SUBSS (@var{a}, @var{b})}
6383 @tab @code{SUBSS @var{a},@var{b},@var{c}}
6384 @item @code{uw2 __UMUL (uw1, uw1)}
6385 @tab @code{@var{c} = __UMUL (@var{a}, @var{b})}
6386 @tab @code{UMUL @var{a},@var{b},@var{c}}
6387 @end multitable
6389 @node Directly-mapped Media Functions
6390 @subsubsection Directly-mapped Media Functions
6392 The functions listed below map directly to FR-V M-type instructions.
6394 @multitable @columnfractions .45 .32 .23
6395 @item Function prototype @tab Example usage @tab Assembly output
6396 @item @code{uw1 __MABSHS (sw1)}
6397 @tab @code{@var{b} = __MABSHS (@var{a})}
6398 @tab @code{MABSHS @var{a},@var{b}}
6399 @item @code{void __MADDACCS (acc, acc)}
6400 @tab @code{__MADDACCS (@var{b}, @var{a})}
6401 @tab @code{MADDACCS @var{a},@var{b}}
6402 @item @code{sw1 __MADDHSS (sw1, sw1)}
6403 @tab @code{@var{c} = __MADDHSS (@var{a}, @var{b})}
6404 @tab @code{MADDHSS @var{a},@var{b},@var{c}}
6405 @item @code{uw1 __MADDHUS (uw1, uw1)}
6406 @tab @code{@var{c} = __MADDHUS (@var{a}, @var{b})}
6407 @tab @code{MADDHUS @var{a},@var{b},@var{c}}
6408 @item @code{uw1 __MAND (uw1, uw1)}
6409 @tab @code{@var{c} = __MAND (@var{a}, @var{b})}
6410 @tab @code{MAND @var{a},@var{b},@var{c}}
6411 @item @code{void __MASACCS (acc, acc)}
6412 @tab @code{__MASACCS (@var{b}, @var{a})}
6413 @tab @code{MASACCS @var{a},@var{b}}
6414 @item @code{uw1 __MAVEH (uw1, uw1)}
6415 @tab @code{@var{c} = __MAVEH (@var{a}, @var{b})}
6416 @tab @code{MAVEH @var{a},@var{b},@var{c}}
6417 @item @code{uw2 __MBTOH (uw1)}
6418 @tab @code{@var{b} = __MBTOH (@var{a})}
6419 @tab @code{MBTOH @var{a},@var{b}}
6420 @item @code{void __MBTOHE (uw1 *, uw1)}
6421 @tab @code{__MBTOHE (&@var{b}, @var{a})}
6422 @tab @code{MBTOHE @var{a},@var{b}}
6423 @item @code{void __MCLRACC (acc)}
6424 @tab @code{__MCLRACC (@var{a})}
6425 @tab @code{MCLRACC @var{a}}
6426 @item @code{void __MCLRACCA (void)}
6427 @tab @code{__MCLRACCA ()}
6428 @tab @code{MCLRACCA}
6429 @item @code{uw1 __Mcop1 (uw1, uw1)}
6430 @tab @code{@var{c} = __Mcop1 (@var{a}, @var{b})}
6431 @tab @code{Mcop1 @var{a},@var{b},@var{c}}
6432 @item @code{uw1 __Mcop2 (uw1, uw1)}
6433 @tab @code{@var{c} = __Mcop2 (@var{a}, @var{b})}
6434 @tab @code{Mcop2 @var{a},@var{b},@var{c}}
6435 @item @code{uw1 __MCPLHI (uw2, const)}
6436 @tab @code{@var{c} = __MCPLHI (@var{a}, @var{b})}
6437 @tab @code{MCPLHI @var{a},#@var{b},@var{c}}
6438 @item @code{uw1 __MCPLI (uw2, const)}
6439 @tab @code{@var{c} = __MCPLI (@var{a}, @var{b})}
6440 @tab @code{MCPLI @var{a},#@var{b},@var{c}}
6441 @item @code{void __MCPXIS (acc, sw1, sw1)}
6442 @tab @code{__MCPXIS (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6443 @tab @code{MCPXIS @var{a},@var{b},@var{c}}
6444 @item @code{void __MCPXIU (acc, uw1, uw1)}
6445 @tab @code{__MCPXIU (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6446 @tab @code{MCPXIU @var{a},@var{b},@var{c}}
6447 @item @code{void __MCPXRS (acc, sw1, sw1)}
6448 @tab @code{__MCPXRS (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6449 @tab @code{MCPXRS @var{a},@var{b},@var{c}}
6450 @item @code{void __MCPXRU (acc, uw1, uw1)}
6451 @tab @code{__MCPXRU (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6452 @tab @code{MCPXRU @var{a},@var{b},@var{c}}
6453 @item @code{uw1 __MCUT (acc, uw1)}
6454 @tab @code{@var{c} = __MCUT (@var{a}, @var{b})}
6455 @tab @code{MCUT @var{a},@var{b},@var{c}}
6456 @item @code{uw1 __MCUTSS (acc, sw1)}
6457 @tab @code{@var{c} = __MCUTSS (@var{a}, @var{b})}
6458 @tab @code{MCUTSS @var{a},@var{b},@var{c}}
6459 @item @code{void __MDADDACCS (acc, acc)}
6460 @tab @code{__MDADDACCS (@var{b}, @var{a})}
6461 @tab @code{MDADDACCS @var{a},@var{b}}
6462 @item @code{void __MDASACCS (acc, acc)}
6463 @tab @code{__MDASACCS (@var{b}, @var{a})}
6464 @tab @code{MDASACCS @var{a},@var{b}}
6465 @item @code{uw2 __MDCUTSSI (acc, const)}
6466 @tab @code{@var{c} = __MDCUTSSI (@var{a}, @var{b})}
6467 @tab @code{MDCUTSSI @var{a},#@var{b},@var{c}}
6468 @item @code{uw2 __MDPACKH (uw2, uw2)}
6469 @tab @code{@var{c} = __MDPACKH (@var{a}, @var{b})}
6470 @tab @code{MDPACKH @var{a},@var{b},@var{c}}
6471 @item @code{uw2 __MDROTLI (uw2, const)}
6472 @tab @code{@var{c} = __MDROTLI (@var{a}, @var{b})}
6473 @tab @code{MDROTLI @var{a},#@var{b},@var{c}}
6474 @item @code{void __MDSUBACCS (acc, acc)}
6475 @tab @code{__MDSUBACCS (@var{b}, @var{a})}
6476 @tab @code{MDSUBACCS @var{a},@var{b}}
6477 @item @code{void __MDUNPACKH (uw1 *, uw2)}
6478 @tab @code{__MDUNPACKH (&@var{b}, @var{a})}
6479 @tab @code{MDUNPACKH @var{a},@var{b}}
6480 @item @code{uw2 __MEXPDHD (uw1, const)}
6481 @tab @code{@var{c} = __MEXPDHD (@var{a}, @var{b})}
6482 @tab @code{MEXPDHD @var{a},#@var{b},@var{c}}
6483 @item @code{uw1 __MEXPDHW (uw1, const)}
6484 @tab @code{@var{c} = __MEXPDHW (@var{a}, @var{b})}
6485 @tab @code{MEXPDHW @var{a},#@var{b},@var{c}}
6486 @item @code{uw1 __MHDSETH (uw1, const)}
6487 @tab @code{@var{c} = __MHDSETH (@var{a}, @var{b})}
6488 @tab @code{MHDSETH @var{a},#@var{b},@var{c}}
6489 @item @code{sw1 __MHDSETS (const)}
6490 @tab @code{@var{b} = __MHDSETS (@var{a})}
6491 @tab @code{MHDSETS #@var{a},@var{b}}
6492 @item @code{uw1 __MHSETHIH (uw1, const)}
6493 @tab @code{@var{b} = __MHSETHIH (@var{b}, @var{a})}
6494 @tab @code{MHSETHIH #@var{a},@var{b}}
6495 @item @code{sw1 __MHSETHIS (sw1, const)}
6496 @tab @code{@var{b} = __MHSETHIS (@var{b}, @var{a})}
6497 @tab @code{MHSETHIS #@var{a},@var{b}}
6498 @item @code{uw1 __MHSETLOH (uw1, const)}
6499 @tab @code{@var{b} = __MHSETLOH (@var{b}, @var{a})}
6500 @tab @code{MHSETLOH #@var{a},@var{b}}
6501 @item @code{sw1 __MHSETLOS (sw1, const)}
6502 @tab @code{@var{b} = __MHSETLOS (@var{b}, @var{a})}
6503 @tab @code{MHSETLOS #@var{a},@var{b}}
6504 @item @code{uw1 __MHTOB (uw2)}
6505 @tab @code{@var{b} = __MHTOB (@var{a})}
6506 @tab @code{MHTOB @var{a},@var{b}}
6507 @item @code{void __MMACHS (acc, sw1, sw1)}
6508 @tab @code{__MMACHS (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6509 @tab @code{MMACHS @var{a},@var{b},@var{c}}
6510 @item @code{void __MMACHU (acc, uw1, uw1)}
6511 @tab @code{__MMACHU (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6512 @tab @code{MMACHU @var{a},@var{b},@var{c}}
6513 @item @code{void __MMRDHS (acc, sw1, sw1)}
6514 @tab @code{__MMRDHS (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6515 @tab @code{MMRDHS @var{a},@var{b},@var{c}}
6516 @item @code{void __MMRDHU (acc, uw1, uw1)}
6517 @tab @code{__MMRDHU (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6518 @tab @code{MMRDHU @var{a},@var{b},@var{c}}
6519 @item @code{void __MMULHS (acc, sw1, sw1)}
6520 @tab @code{__MMULHS (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6521 @tab @code{MMULHS @var{a},@var{b},@var{c}}
6522 @item @code{void __MMULHU (acc, uw1, uw1)}
6523 @tab @code{__MMULHU (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6524 @tab @code{MMULHU @var{a},@var{b},@var{c}}
6525 @item @code{void __MMULXHS (acc, sw1, sw1)}
6526 @tab @code{__MMULXHS (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6527 @tab @code{MMULXHS @var{a},@var{b},@var{c}}
6528 @item @code{void __MMULXHU (acc, uw1, uw1)}
6529 @tab @code{__MMULXHU (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6530 @tab @code{MMULXHU @var{a},@var{b},@var{c}}
6531 @item @code{uw1 __MNOT (uw1)}
6532 @tab @code{@var{b} = __MNOT (@var{a})}
6533 @tab @code{MNOT @var{a},@var{b}}
6534 @item @code{uw1 __MOR (uw1, uw1)}
6535 @tab @code{@var{c} = __MOR (@var{a}, @var{b})}
6536 @tab @code{MOR @var{a},@var{b},@var{c}}
6537 @item @code{uw1 __MPACKH (uh, uh)}
6538 @tab @code{@var{c} = __MPACKH (@var{a}, @var{b})}
6539 @tab @code{MPACKH @var{a},@var{b},@var{c}}
6540 @item @code{sw2 __MQADDHSS (sw2, sw2)}
6541 @tab @code{@var{c} = __MQADDHSS (@var{a}, @var{b})}
6542 @tab @code{MQADDHSS @var{a},@var{b},@var{c}}
6543 @item @code{uw2 __MQADDHUS (uw2, uw2)}
6544 @tab @code{@var{c} = __MQADDHUS (@var{a}, @var{b})}
6545 @tab @code{MQADDHUS @var{a},@var{b},@var{c}}
6546 @item @code{void __MQCPXIS (acc, sw2, sw2)}
6547 @tab @code{__MQCPXIS (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6548 @tab @code{MQCPXIS @var{a},@var{b},@var{c}}
6549 @item @code{void __MQCPXIU (acc, uw2, uw2)}
6550 @tab @code{__MQCPXIU (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6551 @tab @code{MQCPXIU @var{a},@var{b},@var{c}}
6552 @item @code{void __MQCPXRS (acc, sw2, sw2)}
6553 @tab @code{__MQCPXRS (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6554 @tab @code{MQCPXRS @var{a},@var{b},@var{c}}
6555 @item @code{void __MQCPXRU (acc, uw2, uw2)}
6556 @tab @code{__MQCPXRU (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6557 @tab @code{MQCPXRU @var{a},@var{b},@var{c}}
6558 @item @code{sw2 __MQLCLRHS (sw2, sw2)}
6559 @tab @code{@var{c} = __MQLCLRHS (@var{a}, @var{b})}
6560 @tab @code{MQLCLRHS @var{a},@var{b},@var{c}}
6561 @item @code{sw2 __MQLMTHS (sw2, sw2)}
6562 @tab @code{@var{c} = __MQLMTHS (@var{a}, @var{b})}
6563 @tab @code{MQLMTHS @var{a},@var{b},@var{c}}
6564 @item @code{void __MQMACHS (acc, sw2, sw2)}
6565 @tab @code{__MQMACHS (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6566 @tab @code{MQMACHS @var{a},@var{b},@var{c}}
6567 @item @code{void __MQMACHU (acc, uw2, uw2)}
6568 @tab @code{__MQMACHU (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6569 @tab @code{MQMACHU @var{a},@var{b},@var{c}}
6570 @item @code{void __MQMACXHS (acc, sw2, sw2)}
6571 @tab @code{__MQMACXHS (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6572 @tab @code{MQMACXHS @var{a},@var{b},@var{c}}
6573 @item @code{void __MQMULHS (acc, sw2, sw2)}
6574 @tab @code{__MQMULHS (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6575 @tab @code{MQMULHS @var{a},@var{b},@var{c}}
6576 @item @code{void __MQMULHU (acc, uw2, uw2)}
6577 @tab @code{__MQMULHU (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6578 @tab @code{MQMULHU @var{a},@var{b},@var{c}}
6579 @item @code{void __MQMULXHS (acc, sw2, sw2)}
6580 @tab @code{__MQMULXHS (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6581 @tab @code{MQMULXHS @var{a},@var{b},@var{c}}
6582 @item @code{void __MQMULXHU (acc, uw2, uw2)}
6583 @tab @code{__MQMULXHU (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6584 @tab @code{MQMULXHU @var{a},@var{b},@var{c}}
6585 @item @code{sw2 __MQSATHS (sw2, sw2)}
6586 @tab @code{@var{c} = __MQSATHS (@var{a}, @var{b})}
6587 @tab @code{MQSATHS @var{a},@var{b},@var{c}}
6588 @item @code{uw2 __MQSLLHI (uw2, int)}
6589 @tab @code{@var{c} = __MQSLLHI (@var{a}, @var{b})}
6590 @tab @code{MQSLLHI @var{a},@var{b},@var{c}}
6591 @item @code{sw2 __MQSRAHI (sw2, int)}
6592 @tab @code{@var{c} = __MQSRAHI (@var{a}, @var{b})}
6593 @tab @code{MQSRAHI @var{a},@var{b},@var{c}}
6594 @item @code{sw2 __MQSUBHSS (sw2, sw2)}
6595 @tab @code{@var{c} = __MQSUBHSS (@var{a}, @var{b})}
6596 @tab @code{MQSUBHSS @var{a},@var{b},@var{c}}
6597 @item @code{uw2 __MQSUBHUS (uw2, uw2)}
6598 @tab @code{@var{c} = __MQSUBHUS (@var{a}, @var{b})}
6599 @tab @code{MQSUBHUS @var{a},@var{b},@var{c}}
6600 @item @code{void __MQXMACHS (acc, sw2, sw2)}
6601 @tab @code{__MQXMACHS (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6602 @tab @code{MQXMACHS @var{a},@var{b},@var{c}}
6603 @item @code{void __MQXMACXHS (acc, sw2, sw2)}
6604 @tab @code{__MQXMACXHS (@var{c}, @var{a}, @var{b})}
6605 @tab @code{MQXMACXHS @var{a},@var{b},@var{c}}
6606 @item @code{uw1 __MRDACC (acc)}
6607 @tab @code{@var{b} = __MRDACC (@var{a})}
6608 @tab @code{MRDACC @var{a},@var{b}}
6609 @item @code{uw1 __MRDACCG (acc)}
6610 @tab @code{@var{b} = __MRDACCG (@var{a})}
6611 @tab @code{MRDACCG @var{a},@var{b}}
6612 @item @code{uw1 __MROTLI (uw1, const)}
6613 @tab @code{@var{c} = __MROTLI (@var{a}, @var{b})}
6614 @tab @code{MROTLI @var{a},#@var{b},@var{c}}
6615 @item @code{uw1 __MROTRI (uw1, const)}
6616 @tab @code{@var{c} = __MROTRI (@var{a}, @var{b})}
6617 @tab @code{MROTRI @var{a},#@var{b},@var{c}}
6618 @item @code{sw1 __MSATHS (sw1, sw1)}
6619 @tab @code{@var{c} = __MSATHS (@var{a}, @var{b})}
6620 @tab @code{MSATHS @var{a},@var{b},@var{c}}
6621 @item @code{uw1 __MSATHU (uw1, uw1)}
6622 @tab @code{@var{c} = __MSATHU (@var{a}, @var{b})}
6623 @tab @code{MSATHU @var{a},@var{b},@var{c}}
6624 @item @code{uw1 __MSLLHI (uw1, const)}
6625 @tab @code{@var{c} = __MSLLHI (@var{a}, @var{b})}
6626 @tab @code{MSLLHI @var{a},#@var{b},@var{c}}
6627 @item @code{sw1 __MSRAHI (sw1, const)}
6628 @tab @code{@var{c} = __MSRAHI (@var{a}, @var{b})}
6629 @tab @code{MSRAHI @var{a},#@var{b},@var{c}}
6630 @item @code{uw1 __MSRLHI (uw1, const)}
6631 @tab @code{@var{c} = __MSRLHI (@var{a}, @var{b})}
6632 @tab @code{MSRLHI @var{a},#@var{b},@var{c}}
6633 @item @code{void __MSUBACCS (acc, acc)}
6634 @tab @code{__MSUBACCS (@var{b}, @var{a})}
6635 @tab @code{MSUBACCS @var{a},@var{b}}
6636 @item @code{sw1 __MSUBHSS (sw1, sw1)}
6637 @tab @code{@var{c} = __MSUBHSS (@var{a}, @var{b})}
6638 @tab @code{MSUBHSS @var{a},@var{b},@var{c}}
6639 @item @code{uw1 __MSUBHUS (uw1, uw1)}
6640 @tab @code{@var{c} = __MSUBHUS (@var{a}, @var{b})}
6641 @tab @code{MSUBHUS @var{a},@var{b},@var{c}}
6642 @item @code{void __MTRAP (void)}
6643 @tab @code{__MTRAP ()}
6644 @tab @code{MTRAP}
6645 @item @code{uw2 __MUNPACKH (uw1)}
6646 @tab @code{@var{b} = __MUNPACKH (@var{a})}
6647 @tab @code{MUNPACKH @var{a},@var{b}}
6648 @item @code{uw1 __MWCUT (uw2, uw1)}
6649 @tab @code{@var{c} = __MWCUT (@var{a}, @var{b})}
6650 @tab @code{MWCUT @var{a},@var{b},@var{c}}
6651 @item @code{void __MWTACC (acc, uw1)}
6652 @tab @code{__MWTACC (@var{b}, @var{a})}
6653 @tab @code{MWTACC @var{a},@var{b}}
6654 @item @code{void __MWTACCG (acc, uw1)}
6655 @tab @code{__MWTACCG (@var{b}, @var{a})}
6656 @tab @code{MWTACCG @var{a},@var{b}}
6657 @item @code{uw1 __MXOR (uw1, uw1)}
6658 @tab @code{@var{c} = __MXOR (@var{a}, @var{b})}
6659 @tab @code{MXOR @var{a},@var{b},@var{c}}
6660 @end multitable
6662 @node Raw read/write Functions
6663 @subsubsection Raw read/write Functions
6665 This sections describes built-in functions related to read and write
6666 instructions to access memory.  These functions generate
6667 @code{membar} instructions to flush the I/O load and stores where
6668 appropriate, as described in Fujitsu's manual described above.
6670 @table @code
6672 @item unsigned char __builtin_read8 (void *@var{data})
6673 @item unsigned short __builtin_read16 (void *@var{data})
6674 @item unsigned long __builtin_read32 (void *@var{data})
6675 @item unsigned long long __builtin_read64 (void *@var{data})
6677 @item void __builtin_write8 (void *@var{data}, unsigned char @var{datum})
6678 @item void __builtin_write16 (void *@var{data}, unsigned short @var{datum})
6679 @item void __builtin_write32 (void *@var{data}, unsigned long @var{datum})
6680 @item void __builtin_write64 (void *@var{data}, unsigned long long @var{datum})
6681 @end table
6683 @node Other Built-in Functions
6684 @subsubsection Other Built-in Functions
6686 This section describes built-in functions that are not named after
6687 a specific FR-V instruction.
6689 @table @code
6690 @item sw2 __IACCreadll (iacc @var{reg})
6691 Return the full 64-bit value of IACC0@.  The @var{reg} argument is reserved
6692 for future expansion and must be 0.
6694 @item sw1 __IACCreadl (iacc @var{reg})
6695 Return the value of IACC0H if @var{reg} is 0 and IACC0L if @var{reg} is 1.
6696 Other values of @var{reg} are rejected as invalid.
6698 @item void __IACCsetll (iacc @var{reg}, sw2 @var{x})
6699 Set the full 64-bit value of IACC0 to @var{x}.  The @var{reg} argument
6700 is reserved for future expansion and must be 0.
6702 @item void __IACCsetl (iacc @var{reg}, sw1 @var{x})
6703 Set IACC0H to @var{x} if @var{reg} is 0 and IACC0L to @var{x} if @var{reg}
6704 is 1.  Other values of @var{reg} are rejected as invalid.
6706 @item void __data_prefetch0 (const void *@var{x})
6707 Use the @code{dcpl} instruction to load the contents of address @var{x}
6708 into the data cache.
6710 @item void __data_prefetch (const void *@var{x})
6711 Use the @code{nldub} instruction to load the contents of address @var{x}
6712 into the data cache.  The instruction will be issued in slot I1@.
6713 @end table
6715 @node X86 Built-in Functions
6716 @subsection X86 Built-in Functions
6718 These built-in functions are available for the i386 and x86-64 family
6719 of computers, depending on the command-line switches used.
6721 Note that, if you specify command-line switches such as @option{-msse},
6722 the compiler could use the extended instruction sets even if the built-ins
6723 are not used explicitly in the program.  For this reason, applications
6724 which perform runtime CPU detection must compile separate files for each
6725 supported architecture, using the appropriate flags.  In particular,
6726 the file containing the CPU detection code should be compiled without
6727 these options.
6729 The following machine modes are available for use with MMX built-in functions
6730 (@pxref{Vector Extensions}): @code{V2SI} for a vector of two 32-bit integers,
6731 @code{V4HI} for a vector of four 16-bit integers, and @code{V8QI} for a
6732 vector of eight 8-bit integers.  Some of the built-in functions operate on
6733 MMX registers as a whole 64-bit entity, these use @code{DI} as their mode.
6735 If 3Dnow extensions are enabled, @code{V2SF} is used as a mode for a vector
6736 of two 32-bit floating point values.
6738 If SSE extensions are enabled, @code{V4SF} is used for a vector of four 32-bit
6739 floating point values.  Some instructions use a vector of four 32-bit
6740 integers, these use @code{V4SI}.  Finally, some instructions operate on an
6741 entire vector register, interpreting it as a 128-bit integer, these use mode
6742 @code{TI}.
6744 The following built-in functions are made available by @option{-mmmx}.
6745 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
6747 @smallexample
6748 v8qi __builtin_ia32_paddb (v8qi, v8qi)
6749 v4hi __builtin_ia32_paddw (v4hi, v4hi)
6750 v2si __builtin_ia32_paddd (v2si, v2si)
6751 v8qi __builtin_ia32_psubb (v8qi, v8qi)
6752 v4hi __builtin_ia32_psubw (v4hi, v4hi)
6753 v2si __builtin_ia32_psubd (v2si, v2si)
6754 v8qi __builtin_ia32_paddsb (v8qi, v8qi)
6755 v4hi __builtin_ia32_paddsw (v4hi, v4hi)
6756 v8qi __builtin_ia32_psubsb (v8qi, v8qi)
6757 v4hi __builtin_ia32_psubsw (v4hi, v4hi)
6758 v8qi __builtin_ia32_paddusb (v8qi, v8qi)
6759 v4hi __builtin_ia32_paddusw (v4hi, v4hi)
6760 v8qi __builtin_ia32_psubusb (v8qi, v8qi)
6761 v4hi __builtin_ia32_psubusw (v4hi, v4hi)
6762 v4hi __builtin_ia32_pmullw (v4hi, v4hi)
6763 v4hi __builtin_ia32_pmulhw (v4hi, v4hi)
6764 di __builtin_ia32_pand (di, di)
6765 di __builtin_ia32_pandn (di,di)
6766 di __builtin_ia32_por (di, di)
6767 di __builtin_ia32_pxor (di, di)
6768 v8qi __builtin_ia32_pcmpeqb (v8qi, v8qi)
6769 v4hi __builtin_ia32_pcmpeqw (v4hi, v4hi)
6770 v2si __builtin_ia32_pcmpeqd (v2si, v2si)
6771 v8qi __builtin_ia32_pcmpgtb (v8qi, v8qi)
6772 v4hi __builtin_ia32_pcmpgtw (v4hi, v4hi)
6773 v2si __builtin_ia32_pcmpgtd (v2si, v2si)
6774 v8qi __builtin_ia32_punpckhbw (v8qi, v8qi)
6775 v4hi __builtin_ia32_punpckhwd (v4hi, v4hi)
6776 v2si __builtin_ia32_punpckhdq (v2si, v2si)
6777 v8qi __builtin_ia32_punpcklbw (v8qi, v8qi)
6778 v4hi __builtin_ia32_punpcklwd (v4hi, v4hi)
6779 v2si __builtin_ia32_punpckldq (v2si, v2si)
6780 v8qi __builtin_ia32_packsswb (v4hi, v4hi)
6781 v4hi __builtin_ia32_packssdw (v2si, v2si)
6782 v8qi __builtin_ia32_packuswb (v4hi, v4hi)
6783 @end smallexample
6785 The following built-in functions are made available either with
6786 @option{-msse}, or with a combination of @option{-m3dnow} and
6787 @option{-march=athlon}.  All of them generate the machine
6788 instruction that is part of the name.
6790 @smallexample
6791 v4hi __builtin_ia32_pmulhuw (v4hi, v4hi)
6792 v8qi __builtin_ia32_pavgb (v8qi, v8qi)
6793 v4hi __builtin_ia32_pavgw (v4hi, v4hi)
6794 v4hi __builtin_ia32_psadbw (v8qi, v8qi)
6795 v8qi __builtin_ia32_pmaxub (v8qi, v8qi)
6796 v4hi __builtin_ia32_pmaxsw (v4hi, v4hi)
6797 v8qi __builtin_ia32_pminub (v8qi, v8qi)
6798 v4hi __builtin_ia32_pminsw (v4hi, v4hi)
6799 int __builtin_ia32_pextrw (v4hi, int)
6800 v4hi __builtin_ia32_pinsrw (v4hi, int, int)
6801 int __builtin_ia32_pmovmskb (v8qi)
6802 void __builtin_ia32_maskmovq (v8qi, v8qi, char *)
6803 void __builtin_ia32_movntq (di *, di)
6804 void __builtin_ia32_sfence (void)
6805 @end smallexample
6807 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
6808 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
6810 @smallexample
6811 int __builtin_ia32_comieq (v4sf, v4sf)
6812 int __builtin_ia32_comineq (v4sf, v4sf)
6813 int __builtin_ia32_comilt (v4sf, v4sf)
6814 int __builtin_ia32_comile (v4sf, v4sf)
6815 int __builtin_ia32_comigt (v4sf, v4sf)
6816 int __builtin_ia32_comige (v4sf, v4sf)
6817 int __builtin_ia32_ucomieq (v4sf, v4sf)
6818 int __builtin_ia32_ucomineq (v4sf, v4sf)
6819 int __builtin_ia32_ucomilt (v4sf, v4sf)
6820 int __builtin_ia32_ucomile (v4sf, v4sf)
6821 int __builtin_ia32_ucomigt (v4sf, v4sf)
6822 int __builtin_ia32_ucomige (v4sf, v4sf)
6823 v4sf __builtin_ia32_addps (v4sf, v4sf)
6824 v4sf __builtin_ia32_subps (v4sf, v4sf)
6825 v4sf __builtin_ia32_mulps (v4sf, v4sf)
6826 v4sf __builtin_ia32_divps (v4sf, v4sf)
6827 v4sf __builtin_ia32_addss (v4sf, v4sf)
6828 v4sf __builtin_ia32_subss (v4sf, v4sf)
6829 v4sf __builtin_ia32_mulss (v4sf, v4sf)
6830 v4sf __builtin_ia32_divss (v4sf, v4sf)
6831 v4si __builtin_ia32_cmpeqps (v4sf, v4sf)
6832 v4si __builtin_ia32_cmpltps (v4sf, v4sf)
6833 v4si __builtin_ia32_cmpleps (v4sf, v4sf)
6834 v4si __builtin_ia32_cmpgtps (v4sf, v4sf)
6835 v4si __builtin_ia32_cmpgeps (v4sf, v4sf)
6836 v4si __builtin_ia32_cmpunordps (v4sf, v4sf)
6837 v4si __builtin_ia32_cmpneqps (v4sf, v4sf)
6838 v4si __builtin_ia32_cmpnltps (v4sf, v4sf)
6839 v4si __builtin_ia32_cmpnleps (v4sf, v4sf)
6840 v4si __builtin_ia32_cmpngtps (v4sf, v4sf)
6841 v4si __builtin_ia32_cmpngeps (v4sf, v4sf)
6842 v4si __builtin_ia32_cmpordps (v4sf, v4sf)
6843 v4si __builtin_ia32_cmpeqss (v4sf, v4sf)
6844 v4si __builtin_ia32_cmpltss (v4sf, v4sf)
6845 v4si __builtin_ia32_cmpless (v4sf, v4sf)
6846 v4si __builtin_ia32_cmpunordss (v4sf, v4sf)
6847 v4si __builtin_ia32_cmpneqss (v4sf, v4sf)
6848 v4si __builtin_ia32_cmpnlts (v4sf, v4sf)
6849 v4si __builtin_ia32_cmpnless (v4sf, v4sf)
6850 v4si __builtin_ia32_cmpordss (v4sf, v4sf)
6851 v4sf __builtin_ia32_maxps (v4sf, v4sf)
6852 v4sf __builtin_ia32_maxss (v4sf, v4sf)
6853 v4sf __builtin_ia32_minps (v4sf, v4sf)
6854 v4sf __builtin_ia32_minss (v4sf, v4sf)
6855 v4sf __builtin_ia32_andps (v4sf, v4sf)
6856 v4sf __builtin_ia32_andnps (v4sf, v4sf)
6857 v4sf __builtin_ia32_orps (v4sf, v4sf)
6858 v4sf __builtin_ia32_xorps (v4sf, v4sf)
6859 v4sf __builtin_ia32_movss (v4sf, v4sf)
6860 v4sf __builtin_ia32_movhlps (v4sf, v4sf)
6861 v4sf __builtin_ia32_movlhps (v4sf, v4sf)
6862 v4sf __builtin_ia32_unpckhps (v4sf, v4sf)
6863 v4sf __builtin_ia32_unpcklps (v4sf, v4sf)
6864 v4sf __builtin_ia32_cvtpi2ps (v4sf, v2si)
6865 v4sf __builtin_ia32_cvtsi2ss (v4sf, int)
6866 v2si __builtin_ia32_cvtps2pi (v4sf)
6867 int __builtin_ia32_cvtss2si (v4sf)
6868 v2si __builtin_ia32_cvttps2pi (v4sf)
6869 int __builtin_ia32_cvttss2si (v4sf)
6870 v4sf __builtin_ia32_rcpps (v4sf)
6871 v4sf __builtin_ia32_rsqrtps (v4sf)
6872 v4sf __builtin_ia32_sqrtps (v4sf)
6873 v4sf __builtin_ia32_rcpss (v4sf)
6874 v4sf __builtin_ia32_rsqrtss (v4sf)
6875 v4sf __builtin_ia32_sqrtss (v4sf)
6876 v4sf __builtin_ia32_shufps (v4sf, v4sf, int)
6877 void __builtin_ia32_movntps (float *, v4sf)
6878 int __builtin_ia32_movmskps (v4sf)
6879 @end smallexample
6881 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
6883 @table @code
6884 @item v4sf __builtin_ia32_loadaps (float *)
6885 Generates the @code{movaps} machine instruction as a load from memory.
6886 @item void __builtin_ia32_storeaps (float *, v4sf)
6887 Generates the @code{movaps} machine instruction as a store to memory.
6888 @item v4sf __builtin_ia32_loadups (float *)
6889 Generates the @code{movups} machine instruction as a load from memory.
6890 @item void __builtin_ia32_storeups (float *, v4sf)
6891 Generates the @code{movups} machine instruction as a store to memory.
6892 @item v4sf __builtin_ia32_loadsss (float *)
6893 Generates the @code{movss} machine instruction as a load from memory.
6894 @item void __builtin_ia32_storess (float *, v4sf)
6895 Generates the @code{movss} machine instruction as a store to memory.
6896 @item v4sf __builtin_ia32_loadhps (v4sf, v2si *)
6897 Generates the @code{movhps} machine instruction as a load from memory.
6898 @item v4sf __builtin_ia32_loadlps (v4sf, v2si *)
6899 Generates the @code{movlps} machine instruction as a load from memory
6900 @item void __builtin_ia32_storehps (v4sf, v2si *)
6901 Generates the @code{movhps} machine instruction as a store to memory.
6902 @item void __builtin_ia32_storelps (v4sf, v2si *)
6903 Generates the @code{movlps} machine instruction as a store to memory.
6904 @end table
6906 The following built-in functions are available when @option{-msse3} is used.
6907 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
6909 @smallexample
6910 v2df __builtin_ia32_addsubpd (v2df, v2df)
6911 v2df __builtin_ia32_addsubps (v2df, v2df)
6912 v2df __builtin_ia32_haddpd (v2df, v2df)
6913 v2df __builtin_ia32_haddps (v2df, v2df)
6914 v2df __builtin_ia32_hsubpd (v2df, v2df)
6915 v2df __builtin_ia32_hsubps (v2df, v2df)
6916 v16qi __builtin_ia32_lddqu (char const *)
6917 void __builtin_ia32_monitor (void *, unsigned int, unsigned int)
6918 v2df __builtin_ia32_movddup (v2df)
6919 v4sf __builtin_ia32_movshdup (v4sf)
6920 v4sf __builtin_ia32_movsldup (v4sf)
6921 void __builtin_ia32_mwait (unsigned int, unsigned int)
6922 @end smallexample
6924 The following built-in functions are available when @option{-msse3} is used.
6926 @table @code
6927 @item v2df __builtin_ia32_loadddup (double const *)
6928 Generates the @code{movddup} machine instruction as a load from memory.
6929 @end table
6931 The following built-in functions are available when @option{-m3dnow} is used.
6932 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
6934 @smallexample
6935 void __builtin_ia32_femms (void)
6936 v8qi __builtin_ia32_pavgusb (v8qi, v8qi)
6937 v2si __builtin_ia32_pf2id (v2sf)
6938 v2sf __builtin_ia32_pfacc (v2sf, v2sf)
6939 v2sf __builtin_ia32_pfadd (v2sf, v2sf)
6940 v2si __builtin_ia32_pfcmpeq (v2sf, v2sf)
6941 v2si __builtin_ia32_pfcmpge (v2sf, v2sf)
6942 v2si __builtin_ia32_pfcmpgt (v2sf, v2sf)
6943 v2sf __builtin_ia32_pfmax (v2sf, v2sf)
6944 v2sf __builtin_ia32_pfmin (v2sf, v2sf)
6945 v2sf __builtin_ia32_pfmul (v2sf, v2sf)
6946 v2sf __builtin_ia32_pfrcp (v2sf)
6947 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit1 (v2sf, v2sf)
6948 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit2 (v2sf, v2sf)
6949 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrt (v2sf)
6950 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrtit1 (v2sf, v2sf)
6951 v2sf __builtin_ia32_pfsub (v2sf, v2sf)
6952 v2sf __builtin_ia32_pfsubr (v2sf, v2sf)
6953 v2sf __builtin_ia32_pi2fd (v2si)
6954 v4hi __builtin_ia32_pmulhrw (v4hi, v4hi)
6955 @end smallexample
6957 The following built-in functions are available when both @option{-m3dnow}
6958 and @option{-march=athlon} are used.  All of them generate the machine
6959 instruction that is part of the name.
6961 @smallexample
6962 v2si __builtin_ia32_pf2iw (v2sf)
6963 v2sf __builtin_ia32_pfnacc (v2sf, v2sf)
6964 v2sf __builtin_ia32_pfpnacc (v2sf, v2sf)
6965 v2sf __builtin_ia32_pi2fw (v2si)
6966 v2sf __builtin_ia32_pswapdsf (v2sf)
6967 v2si __builtin_ia32_pswapdsi (v2si)
6968 @end smallexample
6970 @node MIPS DSP Built-in Functions
6971 @subsection MIPS DSP Built-in Functions
6973 The MIPS DSP Application-Specific Extension (ASE) includes new
6974 instructions that are designed to improve the performance of DSP and
6975 media applications.  It provides instructions that operate on packed
6976 8-bit integer data, Q15 fractional data and Q31 fractional data.
6978 GCC supports MIPS DSP operations using both the generic
6979 vector extensions (@pxref{Vector Extensions}) and a collection of
6980 MIPS-specific built-in functions.  Both kinds of support are
6981 enabled by the @option{-mdsp} command-line option.
6983 At present, GCC only provides support for operations on 32-bit
6984 vectors.  The vector type associated with 8-bit integer data is
6985 usually called @code{v4i8} and the vector type associated with Q15 is
6986 usually called @code{v2q15}.  They can be defined in C as follows:
6988 @smallexample
6989 typedef char v4i8 __attribute__ ((vector_size(4)));
6990 typedef short v2q15 __attribute__ ((vector_size(4)));
6991 @end smallexample
6993 @code{v4i8} and @code{v2q15} values are initialized in the same way as
6994 aggregates.  For example:
6996 @smallexample
6997 v4i8 a = @{1, 2, 3, 4@};
6998 v4i8 b;
6999 b = (v4i8) @{5, 6, 7, 8@};
7001 v2q15 c = @{0x0fcb, 0x3a75@};
7002 v2q15 d;
7003 d = (v2q15) @{0.1234 * 0x1.0p15, 0.4567 * 0x1.0p15@};
7004 @end smallexample
7006 @emph{Note:} The CPU's endianness determines the order in which values
7007 are packed.  On little-endian targets, the first value is the least
7008 significant and the last value is the most significant.  The opposite
7009 order applies to big-endian targets.  For example, the code above will
7010 set the lowest byte of @code{a} to @code{1} on little-endian targets
7011 and @code{4} on big-endian targets.
7013 @emph{Note:} Q15 and Q31 values must be initialized with their integer
7014 representation.  As shown in this example, the integer representation
7015 of a Q15 value can be obtained by multiplying the fractional value by
7016 @code{0x1.0p15}.  The equivalent for Q31 values is to multiply by
7017 @code{0x1.0p31}.
7019 The table below lists the @code{v4i8} and @code{v2q15} operations for which
7020 hardware support exists.  @code{a} and @code{b} are @code{v4i8} values,
7021 and @code{c} and @code{d} are @code{v2q15} values.
7023 @multitable @columnfractions .50 .50
7024 @item C code @tab MIPS instruction
7025 @item @code{a + b} @tab @code{addu.qb}
7026 @item @code{c + d} @tab @code{addq.ph}
7027 @item @code{a - b} @tab @code{subu.qb}
7028 @item @code{c - d} @tab @code{subq.ph}
7029 @end multitable
7031 It is easier to describe the DSP built-in functions if we first define
7032 the following types:
7034 @smallexample
7035 typedef int q31;
7036 typedef int i32;
7037 typedef long long a64;
7038 @end smallexample
7040 @code{q31} and @code{i32} are actually the same as @code{int}, but we
7041 use @code{q31} to indicate a Q31 fractional value and @code{i32} to
7042 indicate a 32-bit integer value.  Similarly, @code{a64} is the same as
7043 @code{long long}, but we use @code{a64} to indicate values that will
7044 be placed in one of the four DSP accumulators (@code{$ac0},
7045 @code{$ac1}, @code{$ac2} or @code{$ac3}).
7047 Also, some built-in functions prefer or require immediate numbers as
7048 parameters, because the corresponding DSP instructions accept both immediate
7049 numbers and register operands, or accept immediate numbers only.  The
7050 immediate parameters are listed as follows.
7052 @smallexample
7053 imm0_7: 0 to 7.
7054 imm0_15: 0 to 15.
7055 imm0_31: 0 to 31.
7056 imm0_63: 0 to 63.
7057 imm0_255: 0 to 255.
7058 imm_n32_31: -32 to 31.
7059 imm_n512_511: -512 to 511.
7060 @end smallexample
7062 The following built-in functions map directly to a particular MIPS DSP
7063 instruction.  Please refer to the architecture specification
7064 for details on what each instruction does.
7066 @smallexample
7067 v2q15 __builtin_mips_addq_ph (v2q15, v2q15)
7068 v2q15 __builtin_mips_addq_s_ph (v2q15, v2q15)
7069 q31 __builtin_mips_addq_s_w (q31, q31)
7070 v4i8 __builtin_mips_addu_qb (v4i8, v4i8)
7071 v4i8 __builtin_mips_addu_s_qb (v4i8, v4i8)
7072 v2q15 __builtin_mips_subq_ph (v2q15, v2q15)
7073 v2q15 __builtin_mips_subq_s_ph (v2q15, v2q15)
7074 q31 __builtin_mips_subq_s_w (q31, q31)
7075 v4i8 __builtin_mips_subu_qb (v4i8, v4i8)
7076 v4i8 __builtin_mips_subu_s_qb (v4i8, v4i8)
7077 i32 __builtin_mips_addsc (i32, i32)
7078 i32 __builtin_mips_addwc (i32, i32)
7079 i32 __builtin_mips_modsub (i32, i32)
7080 i32 __builtin_mips_raddu_w_qb (v4i8)
7081 v2q15 __builtin_mips_absq_s_ph (v2q15)
7082 q31 __builtin_mips_absq_s_w (q31)
7083 v4i8 __builtin_mips_precrq_qb_ph (v2q15, v2q15)
7084 v2q15 __builtin_mips_precrq_ph_w (q31, q31)
7085 v2q15 __builtin_mips_precrq_rs_ph_w (q31, q31)
7086 v4i8 __builtin_mips_precrqu_s_qb_ph (v2q15, v2q15)
7087 q31 __builtin_mips_preceq_w_phl (v2q15)
7088 q31 __builtin_mips_preceq_w_phr (v2q15)
7089 v2q15 __builtin_mips_precequ_ph_qbl (v4i8)
7090 v2q15 __builtin_mips_precequ_ph_qbr (v4i8)
7091 v2q15 __builtin_mips_precequ_ph_qbla (v4i8)
7092 v2q15 __builtin_mips_precequ_ph_qbra (v4i8)
7093 v2q15 __builtin_mips_preceu_ph_qbl (v4i8)
7094 v2q15 __builtin_mips_preceu_ph_qbr (v4i8)
7095 v2q15 __builtin_mips_preceu_ph_qbla (v4i8)
7096 v2q15 __builtin_mips_preceu_ph_qbra (v4i8)
7097 v4i8 __builtin_mips_shll_qb (v4i8, imm0_7)
7098 v4i8 __builtin_mips_shll_qb (v4i8, i32)
7099 v2q15 __builtin_mips_shll_ph (v2q15, imm0_15)
7100 v2q15 __builtin_mips_shll_ph (v2q15, i32)
7101 v2q15 __builtin_mips_shll_s_ph (v2q15, imm0_15)
7102 v2q15 __builtin_mips_shll_s_ph (v2q15, i32)
7103 q31 __builtin_mips_shll_s_w (q31, imm0_31)
7104 q31 __builtin_mips_shll_s_w (q31, i32)
7105 v4i8 __builtin_mips_shrl_qb (v4i8, imm0_7)
7106 v4i8 __builtin_mips_shrl_qb (v4i8, i32)
7107 v2q15 __builtin_mips_shra_ph (v2q15, imm0_15)
7108 v2q15 __builtin_mips_shra_ph (v2q15, i32)
7109 v2q15 __builtin_mips_shra_r_ph (v2q15, imm0_15)
7110 v2q15 __builtin_mips_shra_r_ph (v2q15, i32)
7111 q31 __builtin_mips_shra_r_w (q31, imm0_31)
7112 q31 __builtin_mips_shra_r_w (q31, i32)
7113 v2q15 __builtin_mips_muleu_s_ph_qbl (v4i8, v2q15)
7114 v2q15 __builtin_mips_muleu_s_ph_qbr (v4i8, v2q15)
7115 v2q15 __builtin_mips_mulq_rs_ph (v2q15, v2q15)
7116 q31 __builtin_mips_muleq_s_w_phl (v2q15, v2q15)
7117 q31 __builtin_mips_muleq_s_w_phr (v2q15, v2q15)
7118 a64 __builtin_mips_dpau_h_qbl (a64, v4i8, v4i8)
7119 a64 __builtin_mips_dpau_h_qbr (a64, v4i8, v4i8)
7120 a64 __builtin_mips_dpsu_h_qbl (a64, v4i8, v4i8)
7121 a64 __builtin_mips_dpsu_h_qbr (a64, v4i8, v4i8)
7122 a64 __builtin_mips_dpaq_s_w_ph (a64, v2q15, v2q15)
7123 a64 __builtin_mips_dpaq_sa_l_w (a64, q31, q31)
7124 a64 __builtin_mips_dpsq_s_w_ph (a64, v2q15, v2q15)
7125 a64 __builtin_mips_dpsq_sa_l_w (a64, q31, q31)
7126 a64 __builtin_mips_mulsaq_s_w_ph (a64, v2q15, v2q15)
7127 a64 __builtin_mips_maq_s_w_phl (a64, v2q15, v2q15)
7128 a64 __builtin_mips_maq_s_w_phr (a64, v2q15, v2q15)
7129 a64 __builtin_mips_maq_sa_w_phl (a64, v2q15, v2q15)
7130 a64 __builtin_mips_maq_sa_w_phr (a64, v2q15, v2q15)
7131 i32 __builtin_mips_bitrev (i32)
7132 i32 __builtin_mips_insv (i32, i32)
7133 v4i8 __builtin_mips_repl_qb (imm0_255)
7134 v4i8 __builtin_mips_repl_qb (i32)
7135 v2q15 __builtin_mips_repl_ph (imm_n512_511)
7136 v2q15 __builtin_mips_repl_ph (i32)
7137 void __builtin_mips_cmpu_eq_qb (v4i8, v4i8)
7138 void __builtin_mips_cmpu_lt_qb (v4i8, v4i8)
7139 void __builtin_mips_cmpu_le_qb (v4i8, v4i8)
7140 i32 __builtin_mips_cmpgu_eq_qb (v4i8, v4i8)
7141 i32 __builtin_mips_cmpgu_lt_qb (v4i8, v4i8)
7142 i32 __builtin_mips_cmpgu_le_qb (v4i8, v4i8)
7143 void __builtin_mips_cmp_eq_ph (v2q15, v2q15)
7144 void __builtin_mips_cmp_lt_ph (v2q15, v2q15)
7145 void __builtin_mips_cmp_le_ph (v2q15, v2q15)
7146 v4i8 __builtin_mips_pick_qb (v4i8, v4i8)
7147 v2q15 __builtin_mips_pick_ph (v2q15, v2q15)
7148 v2q15 __builtin_mips_packrl_ph (v2q15, v2q15)
7149 i32 __builtin_mips_extr_w (a64, imm0_31)
7150 i32 __builtin_mips_extr_w (a64, i32)
7151 i32 __builtin_mips_extr_r_w (a64, imm0_31)
7152 i32 __builtin_mips_extr_s_h (a64, i32)
7153 i32 __builtin_mips_extr_rs_w (a64, imm0_31)
7154 i32 __builtin_mips_extr_rs_w (a64, i32)
7155 i32 __builtin_mips_extr_s_h (a64, imm0_31)
7156 i32 __builtin_mips_extr_r_w (a64, i32)
7157 i32 __builtin_mips_extp (a64, imm0_31)
7158 i32 __builtin_mips_extp (a64, i32)
7159 i32 __builtin_mips_extpdp (a64, imm0_31)
7160 i32 __builtin_mips_extpdp (a64, i32)
7161 a64 __builtin_mips_shilo (a64, imm_n32_31)
7162 a64 __builtin_mips_shilo (a64, i32)
7163 a64 __builtin_mips_mthlip (a64, i32)
7164 void __builtin_mips_wrdsp (i32, imm0_63)
7165 i32 __builtin_mips_rddsp (imm0_63)
7166 i32 __builtin_mips_lbux (void *, i32)
7167 i32 __builtin_mips_lhx (void *, i32)
7168 i32 __builtin_mips_lwx (void *, i32)
7169 i32 __builtin_mips_bposge32 (void)
7170 @end smallexample
7172 @node MIPS Paired-Single Support
7173 @subsection MIPS Paired-Single Support
7175 The MIPS64 architecture includes a number of instructions that
7176 operate on pairs of single-precision floating-point values.
7177 Each pair is packed into a 64-bit floating-point register,
7178 with one element being designated the ``upper half'' and
7179 the other being designated the ``lower half''.
7181 GCC supports paired-single operations using both the generic
7182 vector extensions (@pxref{Vector Extensions}) and a collection of
7183 MIPS-specific built-in functions.  Both kinds of support are
7184 enabled by the @option{-mpaired-single} command-line option.
7186 The vector type associated with paired-single values is usually
7187 called @code{v2sf}.  It can be defined in C as follows:
7189 @smallexample
7190 typedef float v2sf __attribute__ ((vector_size (8)));
7191 @end smallexample
7193 @code{v2sf} values are initialized in the same way as aggregates.
7194 For example:
7196 @smallexample
7197 v2sf a = @{1.5, 9.1@};
7198 v2sf b;
7199 float e, f;
7200 b = (v2sf) @{e, f@};
7201 @end smallexample
7203 @emph{Note:} The CPU's endianness determines which value is stored in
7204 the upper half of a register and which value is stored in the lower half.
7205 On little-endian targets, the first value is the lower one and the second
7206 value is the upper one.  The opposite order applies to big-endian targets.
7207 For example, the code above will set the lower half of @code{a} to
7208 @code{1.5} on little-endian targets and @code{9.1} on big-endian targets.
7210 @menu
7211 * Paired-Single Arithmetic::
7212 * Paired-Single Built-in Functions::
7213 * MIPS-3D Built-in Functions::
7214 @end menu
7216 @node Paired-Single Arithmetic
7217 @subsubsection Paired-Single Arithmetic
7219 The table below lists the @code{v2sf} operations for which hardware
7220 support exists.  @code{a}, @code{b} and @code{c} are @code{v2sf}
7221 values and @code{x} is an integral value.
7223 @multitable @columnfractions .50 .50
7224 @item C code @tab MIPS instruction
7225 @item @code{a + b} @tab @code{add.ps}
7226 @item @code{a - b} @tab @code{sub.ps}
7227 @item @code{-a} @tab @code{neg.ps}
7228 @item @code{a * b} @tab @code{mul.ps}
7229 @item @code{a * b + c} @tab @code{madd.ps}
7230 @item @code{a * b - c} @tab @code{msub.ps}
7231 @item @code{-(a * b + c)} @tab @code{nmadd.ps}
7232 @item @code{-(a * b - c)} @tab @code{nmsub.ps}
7233 @item @code{x ? a : b} @tab @code{movn.ps}/@code{movz.ps}
7234 @end multitable
7236 Note that the multiply-accumulate instructions can be disabled
7237 using the command-line option @code{-mno-fused-madd}.
7239 @node Paired-Single Built-in Functions
7240 @subsubsection Paired-Single Built-in Functions
7242 The following paired-single functions map directly to a particular
7243 MIPS instruction.  Please refer to the architecture specification
7244 for details on what each instruction does.
7246 @table @code
7247 @item v2sf __builtin_mips_pll_ps (v2sf, v2sf)
7248 Pair lower lower (@code{pll.ps}).
7250 @item v2sf __builtin_mips_pul_ps (v2sf, v2sf)
7251 Pair upper lower (@code{pul.ps}).
7253 @item v2sf __builtin_mips_plu_ps (v2sf, v2sf)
7254 Pair lower upper (@code{plu.ps}).
7256 @item v2sf __builtin_mips_puu_ps (v2sf, v2sf)
7257 Pair upper upper (@code{puu.ps}).
7259 @item v2sf __builtin_mips_cvt_ps_s (float, float)
7260 Convert pair to paired single (@code{cvt.ps.s}).
7262 @item float __builtin_mips_cvt_s_pl (v2sf)
7263 Convert pair lower to single (@code{cvt.s.pl}).
7265 @item float __builtin_mips_cvt_s_pu (v2sf)
7266 Convert pair upper to single (@code{cvt.s.pu}).
7268 @item v2sf __builtin_mips_abs_ps (v2sf)
7269 Absolute value (@code{abs.ps}).
7271 @item v2sf __builtin_mips_alnv_ps (v2sf, v2sf, int)
7272 Align variable (@code{alnv.ps}).
7274 @emph{Note:} The value of the third parameter must be 0 or 4
7275 modulo 8, otherwise the result will be unpredictable.  Please read the
7276 instruction description for details.
7277 @end table
7279 The following multi-instruction functions are also available.
7280 In each case, @var{cond} can be any of the 16 floating-point conditions:
7281 @code{f}, @code{un}, @code{eq}, @code{ueq}, @code{olt}, @code{ult},
7282 @code{ole}, @code{ule}, @code{sf}, @code{ngle}, @code{seq}, @code{ngl},
7283 @code{lt}, @code{nge}, @code{le} or @code{ngt}.
7285 @table @code
7286 @item v2sf __builtin_mips_movt_c_@var{cond}_ps (v2sf @var{a}, v2sf @var{b}, v2sf @var{c}, v2sf @var{d})
7287 @itemx v2sf __builtin_mips_movf_c_@var{cond}_ps (v2sf @var{a}, v2sf @var{b}, v2sf @var{c}, v2sf @var{d})
7288 Conditional move based on floating point comparison (@code{c.@var{cond}.ps},
7289 @code{movt.ps}/@code{movf.ps}).
7291 The @code{movt} functions return the value @var{x} computed by:
7293 @smallexample
7294 c.@var{cond}.ps @var{cc},@var{a},@var{b}
7295 mov.ps @var{x},@var{c}
7296 movt.ps @var{x},@var{d},@var{cc}
7297 @end smallexample
7299 The @code{movf} functions are similar but use @code{movf.ps} instead
7300 of @code{movt.ps}.
7302 @item int __builtin_mips_upper_c_@var{cond}_ps (v2sf @var{a}, v2sf @var{b})
7303 @itemx int __builtin_mips_lower_c_@var{cond}_ps (v2sf @var{a}, v2sf @var{b})
7304 Comparison of two paired-single values (@code{c.@var{cond}.ps},
7305 @code{bc1t}/@code{bc1f}).
7307 These functions compare @var{a} and @var{b} using @code{c.@var{cond}.ps}
7308 and return either the upper or lower half of the result.  For example:
7310 @smallexample
7311 v2sf a, b;
7312 if (__builtin_mips_upper_c_eq_ps (a, b))
7313   upper_halves_are_equal ();
7314 else
7315   upper_halves_are_unequal ();
7317 if (__builtin_mips_lower_c_eq_ps (a, b))
7318   lower_halves_are_equal ();
7319 else
7320   lower_halves_are_unequal ();
7321 @end smallexample
7322 @end table
7324 @node MIPS-3D Built-in Functions
7325 @subsubsection MIPS-3D Built-in Functions
7327 The MIPS-3D Application-Specific Extension (ASE) includes additional
7328 paired-single instructions that are designed to improve the performance
7329 of 3D graphics operations.  Support for these instructions is controlled
7330 by the @option{-mips3d} command-line option.
7332 The functions listed below map directly to a particular MIPS-3D
7333 instruction.  Please refer to the architecture specification for
7334 more details on what each instruction does.
7336 @table @code
7337 @item v2sf __builtin_mips_addr_ps (v2sf, v2sf)
7338 Reduction add (@code{addr.ps}).
7340 @item v2sf __builtin_mips_mulr_ps (v2sf, v2sf)
7341 Reduction multiply (@code{mulr.ps}).
7343 @item v2sf __builtin_mips_cvt_pw_ps (v2sf)
7344 Convert paired single to paired word (@code{cvt.pw.ps}).
7346 @item v2sf __builtin_mips_cvt_ps_pw (v2sf)
7347 Convert paired word to paired single (@code{cvt.ps.pw}).
7349 @item float __builtin_mips_recip1_s (float)
7350 @itemx double __builtin_mips_recip1_d (double)
7351 @itemx v2sf __builtin_mips_recip1_ps (v2sf)
7352 Reduced precision reciprocal (sequence step 1) (@code{recip1.@var{fmt}}).
7354 @item float __builtin_mips_recip2_s (float, float)
7355 @itemx double __builtin_mips_recip2_d (double, double)
7356 @itemx v2sf __builtin_mips_recip2_ps (v2sf, v2sf)
7357 Reduced precision reciprocal (sequence step 2) (@code{recip2.@var{fmt}}).
7359 @item float __builtin_mips_rsqrt1_s (float)
7360 @itemx double __builtin_mips_rsqrt1_d (double)
7361 @itemx v2sf __builtin_mips_rsqrt1_ps (v2sf)
7362 Reduced precision reciprocal square root (sequence step 1)
7363 (@code{rsqrt1.@var{fmt}}).
7365 @item float __builtin_mips_rsqrt2_s (float, float)
7366 @itemx double __builtin_mips_rsqrt2_d (double, double)
7367 @itemx v2sf __builtin_mips_rsqrt2_ps (v2sf, v2sf)
7368 Reduced precision reciprocal square root (sequence step 2)
7369 (@code{rsqrt2.@var{fmt}}).
7370 @end table
7372 The following multi-instruction functions are also available.
7373 In each case, @var{cond} can be any of the 16 floating-point conditions:
7374 @code{f}, @code{un}, @code{eq}, @code{ueq}, @code{olt}, @code{ult},
7375 @code{ole}, @code{ule}, @code{sf}, @code{ngle}, @code{seq},
7376 @code{ngl}, @code{lt}, @code{nge}, @code{le} or @code{ngt}.
7378 @table @code
7379 @item int __builtin_mips_cabs_@var{cond}_s (float @var{a}, float @var{b})
7380 @itemx int __builtin_mips_cabs_@var{cond}_d (double @var{a}, double @var{b})
7381 Absolute comparison of two scalar values (@code{cabs.@var{cond}.@var{fmt}},
7382 @code{bc1t}/@code{bc1f}).
7384 These functions compare @var{a} and @var{b} using @code{cabs.@var{cond}.s}
7385 or @code{cabs.@var{cond}.d} and return the result as a boolean value.
7386 For example:
7388 @smallexample
7389 float a, b;
7390 if (__builtin_mips_cabs_eq_s (a, b))
7391   true ();
7392 else
7393   false ();
7394 @end smallexample
7396 @item int __builtin_mips_upper_cabs_@var{cond}_ps (v2sf @var{a}, v2sf @var{b})
7397 @itemx int __builtin_mips_lower_cabs_@var{cond}_ps (v2sf @var{a}, v2sf @var{b})
7398 Absolute comparison of two paired-single values (@code{cabs.@var{cond}.ps},
7399 @code{bc1t}/@code{bc1f}).
7401 These functions compare @var{a} and @var{b} using @code{cabs.@var{cond}.ps}
7402 and return either the upper or lower half of the result.  For example:
7404 @smallexample
7405 v2sf a, b;
7406 if (__builtin_mips_upper_cabs_eq_ps (a, b))
7407   upper_halves_are_equal ();
7408 else
7409   upper_halves_are_unequal ();
7411 if (__builtin_mips_lower_cabs_eq_ps (a, b))
7412   lower_halves_are_equal ();
7413 else
7414   lower_halves_are_unequal ();
7415 @end smallexample
7417 @item v2sf __builtin_mips_movt_cabs_@var{cond}_ps (v2sf @var{a}, v2sf @var{b}, v2sf @var{c}, v2sf @var{d})
7418 @itemx v2sf __builtin_mips_movf_cabs_@var{cond}_ps (v2sf @var{a}, v2sf @var{b}, v2sf @var{c}, v2sf @var{d})
7419 Conditional move based on absolute comparison (@code{cabs.@var{cond}.ps},
7420 @code{movt.ps}/@code{movf.ps}).
7422 The @code{movt} functions return the value @var{x} computed by:
7424 @smallexample
7425 cabs.@var{cond}.ps @var{cc},@var{a},@var{b}
7426 mov.ps @var{x},@var{c}
7427 movt.ps @var{x},@var{d},@var{cc}
7428 @end smallexample
7430 The @code{movf} functions are similar but use @code{movf.ps} instead
7431 of @code{movt.ps}.
7433 @item int __builtin_mips_any_c_@var{cond}_ps (v2sf @var{a}, v2sf @var{b})
7434 @itemx int __builtin_mips_all_c_@var{cond}_ps (v2sf @var{a}, v2sf @var{b})
7435 @itemx int __builtin_mips_any_cabs_@var{cond}_ps (v2sf @var{a}, v2sf @var{b})
7436 @itemx int __builtin_mips_all_cabs_@var{cond}_ps (v2sf @var{a}, v2sf @var{b})
7437 Comparison of two paired-single values
7438 (@code{c.@var{cond}.ps}/@code{cabs.@var{cond}.ps},
7439 @code{bc1any2t}/@code{bc1any2f}).
7441 These functions compare @var{a} and @var{b} using @code{c.@var{cond}.ps}
7442 or @code{cabs.@var{cond}.ps}.  The @code{any} forms return true if either
7443 result is true and the @code{all} forms return true if both results are true.
7444 For example:
7446 @smallexample
7447 v2sf a, b;
7448 if (__builtin_mips_any_c_eq_ps (a, b))
7449   one_is_true ();
7450 else
7451   both_are_false ();
7453 if (__builtin_mips_all_c_eq_ps (a, b))
7454   both_are_true ();
7455 else
7456   one_is_false ();
7457 @end smallexample
7459 @item int __builtin_mips_any_c_@var{cond}_4s (v2sf @var{a}, v2sf @var{b}, v2sf @var{c}, v2sf @var{d})
7460 @itemx int __builtin_mips_all_c_@var{cond}_4s (v2sf @var{a}, v2sf @var{b}, v2sf @var{c}, v2sf @var{d})
7461 @itemx int __builtin_mips_any_cabs_@var{cond}_4s (v2sf @var{a}, v2sf @var{b}, v2sf @var{c}, v2sf @var{d})
7462 @itemx int __builtin_mips_all_cabs_@var{cond}_4s (v2sf @var{a}, v2sf @var{b}, v2sf @var{c}, v2sf @var{d})
7463 Comparison of four paired-single values
7464 (@code{c.@var{cond}.ps}/@code{cabs.@var{cond}.ps},
7465 @code{bc1any4t}/@code{bc1any4f}).
7467 These functions use @code{c.@var{cond}.ps} or @code{cabs.@var{cond}.ps}
7468 to compare @var{a} with @var{b} and to compare @var{c} with @var{d}.
7469 The @code{any} forms return true if any of the four results are true
7470 and the @code{all} forms return true if all four results are true.
7471 For example:
7473 @smallexample
7474 v2sf a, b, c, d;
7475 if (__builtin_mips_any_c_eq_4s (a, b, c, d))
7476   some_are_true ();
7477 else
7478   all_are_false ();
7480 if (__builtin_mips_all_c_eq_4s (a, b, c, d))
7481   all_are_true ();
7482 else
7483   some_are_false ();
7484 @end smallexample
7485 @end table
7487 @node PowerPC AltiVec Built-in Functions
7488 @subsection PowerPC AltiVec Built-in Functions
7490 GCC provides an interface for the PowerPC family of processors to access
7491 the AltiVec operations described in Motorola's AltiVec Programming
7492 Interface Manual.  The interface is made available by including
7493 @code{<altivec.h>} and using @option{-maltivec} and
7494 @option{-mabi=altivec}.  The interface supports the following vector
7495 types.
7497 @smallexample
7498 vector unsigned char
7499 vector signed char
7500 vector bool char
7502 vector unsigned short
7503 vector signed short
7504 vector bool short
7505 vector pixel
7507 vector unsigned int
7508 vector signed int
7509 vector bool int
7510 vector float
7511 @end smallexample
7513 GCC's implementation of the high-level language interface available from
7514 C and C++ code differs from Motorola's documentation in several ways.
7516 @itemize @bullet
7518 @item
7519 A vector constant is a list of constant expressions within curly braces.
7521 @item
7522 A vector initializer requires no cast if the vector constant is of the
7523 same type as the variable it is initializing.
7525 @item
7526 If @code{signed} or @code{unsigned} is omitted, the signedness of the
7527 vector type is the default signedness of the base type.  The default
7528 varies depending on the operating system, so a portable program should
7529 always specify the signedness.
7531 @item
7532 Compiling with @option{-maltivec} adds keywords @code{__vector},
7533 @code{__pixel}, and @code{__bool}.  Macros @option{vector},
7534 @code{pixel}, and @code{bool} are defined in @code{<altivec.h>} and can
7535 be undefined.
7537 @item
7538 GCC allows using a @code{typedef} name as the type specifier for a
7539 vector type.
7541 @item
7542 For C, overloaded functions are implemented with macros so the following
7543 does not work:
7545 @smallexample
7546   vec_add ((vector signed int)@{1, 2, 3, 4@}, foo);
7547 @end smallexample
7549 Since @code{vec_add} is a macro, the vector constant in the example
7550 is treated as four separate arguments.  Wrap the entire argument in
7551 parentheses for this to work.
7552 @end itemize
7554 @emph{Note:} Only the @code{<altivec.h>} interface is supported.
7555 Internally, GCC uses built-in functions to achieve the functionality in
7556 the aforementioned header file, but they are not supported and are
7557 subject to change without notice.
7559 The following interfaces are supported for the generic and specific
7560 AltiVec operations and the AltiVec predicates.  In cases where there
7561 is a direct mapping between generic and specific operations, only the
7562 generic names are shown here, although the specific operations can also
7563 be used.
7565 Arguments that are documented as @code{const int} require literal
7566 integral values within the range required for that operation.
7568 @smallexample
7569 vector signed char vec_abs (vector signed char);
7570 vector signed short vec_abs (vector signed short);
7571 vector signed int vec_abs (vector signed int);
7572 vector float vec_abs (vector float);
7574 vector signed char vec_abss (vector signed char);
7575 vector signed short vec_abss (vector signed short);
7576 vector signed int vec_abss (vector signed int);
7578 vector signed char vec_add (vector bool char, vector signed char);
7579 vector signed char vec_add (vector signed char, vector bool char);
7580 vector signed char vec_add (vector signed char, vector signed char);
7581 vector unsigned char vec_add (vector bool char, vector unsigned char);
7582 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char, vector bool char);
7583 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char,
7584                               vector unsigned char);
7585 vector signed short vec_add (vector bool short, vector signed short);
7586 vector signed short vec_add (vector signed short, vector bool short);
7587 vector signed short vec_add (vector signed short, vector signed short);
7588 vector unsigned short vec_add (vector bool short,
7589                                vector unsigned short);
7590 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
7591                                vector bool short);
7592 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
7593                                vector unsigned short);
7594 vector signed int vec_add (vector bool int, vector signed int);
7595 vector signed int vec_add (vector signed int, vector bool int);
7596 vector signed int vec_add (vector signed int, vector signed int);
7597 vector unsigned int vec_add (vector bool int, vector unsigned int);
7598 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector bool int);
7599 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector unsigned int);
7600 vector float vec_add (vector float, vector float);
7602 vector float vec_vaddfp (vector float, vector float);
7604 vector signed int vec_vadduwm (vector bool int, vector signed int);
7605 vector signed int vec_vadduwm (vector signed int, vector bool int);
7606 vector signed int vec_vadduwm (vector signed int, vector signed int);
7607 vector unsigned int vec_vadduwm (vector bool int, vector unsigned int);
7608 vector unsigned int vec_vadduwm (vector unsigned int, vector bool int);
7609 vector unsigned int vec_vadduwm (vector unsigned int,
7610                                  vector unsigned int);
7612 vector signed short vec_vadduhm (vector bool short,
7613                                  vector signed short);
7614 vector signed short vec_vadduhm (vector signed short,
7615                                  vector bool short);
7616 vector signed short vec_vadduhm (vector signed short,
7617                                  vector signed short);
7618 vector unsigned short vec_vadduhm (vector bool short,
7619                                    vector unsigned short);
7620 vector unsigned short vec_vadduhm (vector unsigned short,
7621                                    vector bool short);
7622 vector unsigned short vec_vadduhm (vector unsigned short,
7623                                    vector unsigned short);
7625 vector signed char vec_vaddubm (vector bool char, vector signed char);
7626 vector signed char vec_vaddubm (vector signed char, vector bool char);
7627 vector signed char vec_vaddubm (vector signed char, vector signed char);
7628 vector unsigned char vec_vaddubm (vector bool char,
7629                                   vector unsigned char);
7630 vector unsigned char vec_vaddubm (vector unsigned char,
7631                                   vector bool char);
7632 vector unsigned char vec_vaddubm (vector unsigned char,
7633                                   vector unsigned char);
7635 vector unsigned int vec_addc (vector unsigned int, vector unsigned int);
7637 vector unsigned char vec_adds (vector bool char, vector unsigned char);
7638 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char, vector bool char);
7639 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
7640                                vector unsigned char);
7641 vector signed char vec_adds (vector bool char, vector signed char);
7642 vector signed char vec_adds (vector signed char, vector bool char);
7643 vector signed char vec_adds (vector signed char, vector signed char);
7644 vector unsigned short vec_adds (vector bool short,
7645                                 vector unsigned short);
7646 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
7647                                 vector bool short);
7648 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
7649                                 vector unsigned short);
7650 vector signed short vec_adds (vector bool short, vector signed short);
7651 vector signed short vec_adds (vector signed short, vector bool short);
7652 vector signed short vec_adds (vector signed short, vector signed short);
7653 vector unsigned int vec_adds (vector bool int, vector unsigned int);
7654 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector bool int);
7655 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector unsigned int);
7656 vector signed int vec_adds (vector bool int, vector signed int);
7657 vector signed int vec_adds (vector signed int, vector bool int);
7658 vector signed int vec_adds (vector signed int, vector signed int);
7660 vector signed int vec_vaddsws (vector bool int, vector signed int);
7661 vector signed int vec_vaddsws (vector signed int, vector bool int);
7662 vector signed int vec_vaddsws (vector signed int, vector signed int);
7664 vector unsigned int vec_vadduws (vector bool int, vector unsigned int);
7665 vector unsigned int vec_vadduws (vector unsigned int, vector bool int);
7666 vector unsigned int vec_vadduws (vector unsigned int,
7667                                  vector unsigned int);
7669 vector signed short vec_vaddshs (vector bool short,
7670                                  vector signed short);
7671 vector signed short vec_vaddshs (vector signed short,
7672                                  vector bool short);
7673 vector signed short vec_vaddshs (vector signed short,
7674                                  vector signed short);
7676 vector unsigned short vec_vadduhs (vector bool short,
7677                                    vector unsigned short);
7678 vector unsigned short vec_vadduhs (vector unsigned short,
7679                                    vector bool short);
7680 vector unsigned short vec_vadduhs (vector unsigned short,
7681                                    vector unsigned short);
7683 vector signed char vec_vaddsbs (vector bool char, vector signed char);
7684 vector signed char vec_vaddsbs (vector signed char, vector bool char);
7685 vector signed char vec_vaddsbs (vector signed char, vector signed char);
7687 vector unsigned char vec_vaddubs (vector bool char,
7688                                   vector unsigned char);
7689 vector unsigned char vec_vaddubs (vector unsigned char,
7690                                   vector bool char);
7691 vector unsigned char vec_vaddubs (vector unsigned char,
7692                                   vector unsigned char);
7694 vector float vec_and (vector float, vector float);
7695 vector float vec_and (vector float, vector bool int);
7696 vector float vec_and (vector bool int, vector float);
7697 vector bool int vec_and (vector bool int, vector bool int);
7698 vector signed int vec_and (vector bool int, vector signed int);
7699 vector signed int vec_and (vector signed int, vector bool int);
7700 vector signed int vec_and (vector signed int, vector signed int);
7701 vector unsigned int vec_and (vector bool int, vector unsigned int);
7702 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector bool int);
7703 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector unsigned int);
7704 vector bool short vec_and (vector bool short, vector bool short);
7705 vector signed short vec_and (vector bool short, vector signed short);
7706 vector signed short vec_and (vector signed short, vector bool short);
7707 vector signed short vec_and (vector signed short, vector signed short);
7708 vector unsigned short vec_and (vector bool short,
7709                                vector unsigned short);
7710 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
7711                                vector bool short);
7712 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
7713                                vector unsigned short);
7714 vector signed char vec_and (vector bool char, vector signed char);
7715 vector bool char vec_and (vector bool char, vector bool char);
7716 vector signed char vec_and (vector signed char, vector bool char);
7717 vector signed char vec_and (vector signed char, vector signed char);
7718 vector unsigned char vec_and (vector bool char, vector unsigned char);
7719 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char, vector bool char);
7720 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char,
7721                               vector unsigned char);
7723 vector float vec_andc (vector float, vector float);
7724 vector float vec_andc (vector float, vector bool int);
7725 vector float vec_andc (vector bool int, vector float);
7726 vector bool int vec_andc (vector bool int, vector bool int);
7727 vector signed int vec_andc (vector bool int, vector signed int);
7728 vector signed int vec_andc (vector signed int, vector bool int);
7729 vector signed int vec_andc (vector signed int, vector signed int);
7730 vector unsigned int vec_andc (vector bool int, vector unsigned int);
7731 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector bool int);
7732 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector unsigned int);
7733 vector bool short vec_andc (vector bool short, vector bool short);
7734 vector signed short vec_andc (vector bool short, vector signed short);
7735 vector signed short vec_andc (vector signed short, vector bool short);
7736 vector signed short vec_andc (vector signed short, vector signed short);
7737 vector unsigned short vec_andc (vector bool short,
7738                                 vector unsigned short);
7739 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
7740                                 vector bool short);
7741 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
7742                                 vector unsigned short);
7743 vector signed char vec_andc (vector bool char, vector signed char);
7744 vector bool char vec_andc (vector bool char, vector bool char);
7745 vector signed char vec_andc (vector signed char, vector bool char);
7746 vector signed char vec_andc (vector signed char, vector signed char);
7747 vector unsigned char vec_andc (vector bool char, vector unsigned char);
7748 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char, vector bool char);
7749 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
7750                                vector unsigned char);
7752 vector unsigned char vec_avg (vector unsigned char,
7753                               vector unsigned char);
7754 vector signed char vec_avg (vector signed char, vector signed char);
7755 vector unsigned short vec_avg (vector unsigned short,
7756                                vector unsigned short);
7757 vector signed short vec_avg (vector signed short, vector signed short);
7758 vector unsigned int vec_avg (vector unsigned int, vector unsigned int);
7759 vector signed int vec_avg (vector signed int, vector signed int);
7761 vector signed int vec_vavgsw (vector signed int, vector signed int);
7763 vector unsigned int vec_vavguw (vector unsigned int,
7764                                 vector unsigned int);
7766 vector signed short vec_vavgsh (vector signed short,
7767                                 vector signed short);
7769 vector unsigned short vec_vavguh (vector unsigned short,
7770                                   vector unsigned short);
7772 vector signed char vec_vavgsb (vector signed char, vector signed char);
7774 vector unsigned char vec_vavgub (vector unsigned char,
7775                                  vector unsigned char);
7777 vector float vec_ceil (vector float);
7779 vector signed int vec_cmpb (vector float, vector float);
7781 vector bool char vec_cmpeq (vector signed char, vector signed char);
7782 vector bool char vec_cmpeq (vector unsigned char, vector unsigned char);
7783 vector bool short vec_cmpeq (vector signed short, vector signed short);
7784 vector bool short vec_cmpeq (vector unsigned short,
7785                              vector unsigned short);
7786 vector bool int vec_cmpeq (vector signed int, vector signed int);
7787 vector bool int vec_cmpeq (vector unsigned int, vector unsigned int);
7788 vector bool int vec_cmpeq (vector float, vector float);
7790 vector bool int vec_vcmpeqfp (vector float, vector float);
7792 vector bool int vec_vcmpequw (vector signed int, vector signed int);
7793 vector bool int vec_vcmpequw (vector unsigned int, vector unsigned int);
7795 vector bool short vec_vcmpequh (vector signed short,
7796                                 vector signed short);
7797 vector bool short vec_vcmpequh (vector unsigned short,
7798                                 vector unsigned short);
7800 vector bool char vec_vcmpequb (vector signed char, vector signed char);
7801 vector bool char vec_vcmpequb (vector unsigned char,
7802                                vector unsigned char);
7804 vector bool int vec_cmpge (vector float, vector float);
7806 vector bool char vec_cmpgt (vector unsigned char, vector unsigned char);
7807 vector bool char vec_cmpgt (vector signed char, vector signed char);
7808 vector bool short vec_cmpgt (vector unsigned short,
7809                              vector unsigned short);
7810 vector bool short vec_cmpgt (vector signed short, vector signed short);
7811 vector bool int vec_cmpgt (vector unsigned int, vector unsigned int);
7812 vector bool int vec_cmpgt (vector signed int, vector signed int);
7813 vector bool int vec_cmpgt (vector float, vector float);
7815 vector bool int vec_vcmpgtfp (vector float, vector float);
7817 vector bool int vec_vcmpgtsw (vector signed int, vector signed int);
7819 vector bool int vec_vcmpgtuw (vector unsigned int, vector unsigned int);
7821 vector bool short vec_vcmpgtsh (vector signed short,
7822                                 vector signed short);
7824 vector bool short vec_vcmpgtuh (vector unsigned short,
7825                                 vector unsigned short);
7827 vector bool char vec_vcmpgtsb (vector signed char, vector signed char);
7829 vector bool char vec_vcmpgtub (vector unsigned char,
7830                                vector unsigned char);
7832 vector bool int vec_cmple (vector float, vector float);
7834 vector bool char vec_cmplt (vector unsigned char, vector unsigned char);
7835 vector bool char vec_cmplt (vector signed char, vector signed char);
7836 vector bool short vec_cmplt (vector unsigned short,
7837                              vector unsigned short);
7838 vector bool short vec_cmplt (vector signed short, vector signed short);
7839 vector bool int vec_cmplt (vector unsigned int, vector unsigned int);
7840 vector bool int vec_cmplt (vector signed int, vector signed int);
7841 vector bool int vec_cmplt (vector float, vector float);
7843 vector float vec_ctf (vector unsigned int, const int);
7844 vector float vec_ctf (vector signed int, const int);
7846 vector float vec_vcfsx (vector signed int, const int);
7848 vector float vec_vcfux (vector unsigned int, const int);
7850 vector signed int vec_cts (vector float, const int);
7852 vector unsigned int vec_ctu (vector float, const int);
7854 void vec_dss (const int);
7856 void vec_dssall (void);
7858 void vec_dst (const vector unsigned char *, int, const int);
7859 void vec_dst (const vector signed char *, int, const int);
7860 void vec_dst (const vector bool char *, int, const int);
7861 void vec_dst (const vector unsigned short *, int, const int);
7862 void vec_dst (const vector signed short *, int, const int);
7863 void vec_dst (const vector bool short *, int, const int);
7864 void vec_dst (const vector pixel *, int, const int);
7865 void vec_dst (const vector unsigned int *, int, const int);
7866 void vec_dst (const vector signed int *, int, const int);
7867 void vec_dst (const vector bool int *, int, const int);
7868 void vec_dst (const vector float *, int, const int);
7869 void vec_dst (const unsigned char *, int, const int);
7870 void vec_dst (const signed char *, int, const int);
7871 void vec_dst (const unsigned short *, int, const int);
7872 void vec_dst (const short *, int, const int);
7873 void vec_dst (const unsigned int *, int, const int);
7874 void vec_dst (const int *, int, const int);
7875 void vec_dst (const unsigned long *, int, const int);
7876 void vec_dst (const long *, int, const int);
7877 void vec_dst (const float *, int, const int);
7879 void vec_dstst (const vector unsigned char *, int, const int);
7880 void vec_dstst (const vector signed char *, int, const int);
7881 void vec_dstst (const vector bool char *, int, const int);
7882 void vec_dstst (const vector unsigned short *, int, const int);
7883 void vec_dstst (const vector signed short *, int, const int);
7884 void vec_dstst (const vector bool short *, int, const int);
7885 void vec_dstst (const vector pixel *, int, const int);
7886 void vec_dstst (const vector unsigned int *, int, const int);
7887 void vec_dstst (const vector signed int *, int, const int);
7888 void vec_dstst (const vector bool int *, int, const int);
7889 void vec_dstst (const vector float *, int, const int);
7890 void vec_dstst (const unsigned char *, int, const int);
7891 void vec_dstst (const signed char *, int, const int);
7892 void vec_dstst (const unsigned short *, int, const int);
7893 void vec_dstst (const short *, int, const int);
7894 void vec_dstst (const unsigned int *, int, const int);
7895 void vec_dstst (const int *, int, const int);
7896 void vec_dstst (const unsigned long *, int, const int);
7897 void vec_dstst (const long *, int, const int);
7898 void vec_dstst (const float *, int, const int);
7900 void vec_dststt (const vector unsigned char *, int, const int);
7901 void vec_dststt (const vector signed char *, int, const int);
7902 void vec_dststt (const vector bool char *, int, const int);
7903 void vec_dststt (const vector unsigned short *, int, const int);
7904 void vec_dststt (const vector signed short *, int, const int);
7905 void vec_dststt (const vector bool short *, int, const int);
7906 void vec_dststt (const vector pixel *, int, const int);
7907 void vec_dststt (const vector unsigned int *, int, const int);
7908 void vec_dststt (const vector signed int *, int, const int);
7909 void vec_dststt (const vector bool int *, int, const int);
7910 void vec_dststt (const vector float *, int, const int);
7911 void vec_dststt (const unsigned char *, int, const int);
7912 void vec_dststt (const signed char *, int, const int);
7913 void vec_dststt (const unsigned short *, int, const int);
7914 void vec_dststt (const short *, int, const int);
7915 void vec_dststt (const unsigned int *, int, const int);
7916 void vec_dststt (const int *, int, const int);
7917 void vec_dststt (const unsigned long *, int, const int);
7918 void vec_dststt (const long *, int, const int);
7919 void vec_dststt (const float *, int, const int);
7921 void vec_dstt (const vector unsigned char *, int, const int);
7922 void vec_dstt (const vector signed char *, int, const int);
7923 void vec_dstt (const vector bool char *, int, const int);
7924 void vec_dstt (const vector unsigned short *, int, const int);
7925 void vec_dstt (const vector signed short *, int, const int);
7926 void vec_dstt (const vector bool short *, int, const int);
7927 void vec_dstt (const vector pixel *, int, const int);
7928 void vec_dstt (const vector unsigned int *, int, const int);
7929 void vec_dstt (const vector signed int *, int, const int);
7930 void vec_dstt (const vector bool int *, int, const int);
7931 void vec_dstt (const vector float *, int, const int);
7932 void vec_dstt (const unsigned char *, int, const int);
7933 void vec_dstt (const signed char *, int, const int);
7934 void vec_dstt (const unsigned short *, int, const int);
7935 void vec_dstt (const short *, int, const int);
7936 void vec_dstt (const unsigned int *, int, const int);
7937 void vec_dstt (const int *, int, const int);
7938 void vec_dstt (const unsigned long *, int, const int);
7939 void vec_dstt (const long *, int, const int);
7940 void vec_dstt (const float *, int, const int);
7942 vector float vec_expte (vector float);
7944 vector float vec_floor (vector float);
7946 vector float vec_ld (int, const vector float *);
7947 vector float vec_ld (int, const float *);
7948 vector bool int vec_ld (int, const vector bool int *);
7949 vector signed int vec_ld (int, const vector signed int *);
7950 vector signed int vec_ld (int, const int *);
7951 vector signed int vec_ld (int, const long *);
7952 vector unsigned int vec_ld (int, const vector unsigned int *);
7953 vector unsigned int vec_ld (int, const unsigned int *);
7954 vector unsigned int vec_ld (int, const unsigned long *);
7955 vector bool short vec_ld (int, const vector bool short *);
7956 vector pixel vec_ld (int, const vector pixel *);
7957 vector signed short vec_ld (int, const vector signed short *);
7958 vector signed short vec_ld (int, const short *);
7959 vector unsigned short vec_ld (int, const vector unsigned short *);
7960 vector unsigned short vec_ld (int, const unsigned short *);
7961 vector bool char vec_ld (int, const vector bool char *);
7962 vector signed char vec_ld (int, const vector signed char *);
7963 vector signed char vec_ld (int, const signed char *);
7964 vector unsigned char vec_ld (int, const vector unsigned char *);
7965 vector unsigned char vec_ld (int, const unsigned char *);
7967 vector signed char vec_lde (int, const signed char *);
7968 vector unsigned char vec_lde (int, const unsigned char *);
7969 vector signed short vec_lde (int, const short *);
7970 vector unsigned short vec_lde (int, const unsigned short *);
7971 vector float vec_lde (int, const float *);
7972 vector signed int vec_lde (int, const int *);
7973 vector unsigned int vec_lde (int, const unsigned int *);
7974 vector signed int vec_lde (int, const long *);
7975 vector unsigned int vec_lde (int, const unsigned long *);
7977 vector float vec_lvewx (int, float *);
7978 vector signed int vec_lvewx (int, int *);
7979 vector unsigned int vec_lvewx (int, unsigned int *);
7980 vector signed int vec_lvewx (int, long *);
7981 vector unsigned int vec_lvewx (int, unsigned long *);
7983 vector signed short vec_lvehx (int, short *);
7984 vector unsigned short vec_lvehx (int, unsigned short *);
7986 vector signed char vec_lvebx (int, char *);
7987 vector unsigned char vec_lvebx (int, unsigned char *);
7989 vector float vec_ldl (int, const vector float *);
7990 vector float vec_ldl (int, const float *);
7991 vector bool int vec_ldl (int, const vector bool int *);
7992 vector signed int vec_ldl (int, const vector signed int *);
7993 vector signed int vec_ldl (int, const int *);
7994 vector signed int vec_ldl (int, const long *);
7995 vector unsigned int vec_ldl (int, const vector unsigned int *);
7996 vector unsigned int vec_ldl (int, const unsigned int *);
7997 vector unsigned int vec_ldl (int, const unsigned long *);
7998 vector bool short vec_ldl (int, const vector bool short *);
7999 vector pixel vec_ldl (int, const vector pixel *);
8000 vector signed short vec_ldl (int, const vector signed short *);
8001 vector signed short vec_ldl (int, const short *);
8002 vector unsigned short vec_ldl (int, const vector unsigned short *);
8003 vector unsigned short vec_ldl (int, const unsigned short *);
8004 vector bool char vec_ldl (int, const vector bool char *);
8005 vector signed char vec_ldl (int, const vector signed char *);
8006 vector signed char vec_ldl (int, const signed char *);
8007 vector unsigned char vec_ldl (int, const vector unsigned char *);
8008 vector unsigned char vec_ldl (int, const unsigned char *);
8010 vector float vec_loge (vector float);
8012 vector unsigned char vec_lvsl (int, const volatile unsigned char *);
8013 vector unsigned char vec_lvsl (int, const volatile signed char *);
8014 vector unsigned char vec_lvsl (int, const volatile unsigned short *);
8015 vector unsigned char vec_lvsl (int, const volatile short *);
8016 vector unsigned char vec_lvsl (int, const volatile unsigned int *);
8017 vector unsigned char vec_lvsl (int, const volatile int *);
8018 vector unsigned char vec_lvsl (int, const volatile unsigned long *);
8019 vector unsigned char vec_lvsl (int, const volatile long *);
8020 vector unsigned char vec_lvsl (int, const volatile float *);
8022 vector unsigned char vec_lvsr (int, const volatile unsigned char *);
8023 vector unsigned char vec_lvsr (int, const volatile signed char *);
8024 vector unsigned char vec_lvsr (int, const volatile unsigned short *);
8025 vector unsigned char vec_lvsr (int, const volatile short *);
8026 vector unsigned char vec_lvsr (int, const volatile unsigned int *);
8027 vector unsigned char vec_lvsr (int, const volatile int *);
8028 vector unsigned char vec_lvsr (int, const volatile unsigned long *);
8029 vector unsigned char vec_lvsr (int, const volatile long *);
8030 vector unsigned char vec_lvsr (int, const volatile float *);
8032 vector float vec_madd (vector float, vector float, vector float);
8034 vector signed short vec_madds (vector signed short,
8035                                vector signed short,
8036                                vector signed short);
8038 vector unsigned char vec_max (vector bool char, vector unsigned char);
8039 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char, vector bool char);
8040 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char,
8041                               vector unsigned char);
8042 vector signed char vec_max (vector bool char, vector signed char);
8043 vector signed char vec_max (vector signed char, vector bool char);
8044 vector signed char vec_max (vector signed char, vector signed char);
8045 vector unsigned short vec_max (vector bool short,
8046                                vector unsigned short);
8047 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
8048                                vector bool short);
8049 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
8050                                vector unsigned short);
8051 vector signed short vec_max (vector bool short, vector signed short);
8052 vector signed short vec_max (vector signed short, vector bool short);
8053 vector signed short vec_max (vector signed short, vector signed short);
8054 vector unsigned int vec_max (vector bool int, vector unsigned int);
8055 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector bool int);
8056 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector unsigned int);
8057 vector signed int vec_max (vector bool int, vector signed int);
8058 vector signed int vec_max (vector signed int, vector bool int);
8059 vector signed int vec_max (vector signed int, vector signed int);
8060 vector float vec_max (vector float, vector float);
8062 vector float vec_vmaxfp (vector float, vector float);
8064 vector signed int vec_vmaxsw (vector bool int, vector signed int);
8065 vector signed int vec_vmaxsw (vector signed int, vector bool int);
8066 vector signed int vec_vmaxsw (vector signed int, vector signed int);
8068 vector unsigned int vec_vmaxuw (vector bool int, vector unsigned int);
8069 vector unsigned int vec_vmaxuw (vector unsigned int, vector bool int);
8070 vector unsigned int vec_vmaxuw (vector unsigned int,
8071                                 vector unsigned int);
8073 vector signed short vec_vmaxsh (vector bool short, vector signed short);
8074 vector signed short vec_vmaxsh (vector signed short, vector bool short);
8075 vector signed short vec_vmaxsh (vector signed short,
8076                                 vector signed short);
8078 vector unsigned short vec_vmaxuh (vector bool short,
8079                                   vector unsigned short);
8080 vector unsigned short vec_vmaxuh (vector unsigned short,
8081                                   vector bool short);
8082 vector unsigned short vec_vmaxuh (vector unsigned short,
8083                                   vector unsigned short);
8085 vector signed char vec_vmaxsb (vector bool char, vector signed char);
8086 vector signed char vec_vmaxsb (vector signed char, vector bool char);
8087 vector signed char vec_vmaxsb (vector signed char, vector signed char);
8089 vector unsigned char vec_vmaxub (vector bool char,
8090                                  vector unsigned char);
8091 vector unsigned char vec_vmaxub (vector unsigned char,
8092                                  vector bool char);
8093 vector unsigned char vec_vmaxub (vector unsigned char,
8094                                  vector unsigned char);
8096 vector bool char vec_mergeh (vector bool char, vector bool char);
8097 vector signed char vec_mergeh (vector signed char, vector signed char);
8098 vector unsigned char vec_mergeh (vector unsigned char,
8099                                  vector unsigned char);
8100 vector bool short vec_mergeh (vector bool short, vector bool short);
8101 vector pixel vec_mergeh (vector pixel, vector pixel);
8102 vector signed short vec_mergeh (vector signed short,
8103                                 vector signed short);
8104 vector unsigned short vec_mergeh (vector unsigned short,
8105                                   vector unsigned short);
8106 vector float vec_mergeh (vector float, vector float);
8107 vector bool int vec_mergeh (vector bool int, vector bool int);
8108 vector signed int vec_mergeh (vector signed int, vector signed int);
8109 vector unsigned int vec_mergeh (vector unsigned int,
8110                                 vector unsigned int);
8112 vector float vec_vmrghw (vector float, vector float);
8113 vector bool int vec_vmrghw (vector bool int, vector bool int);
8114 vector signed int vec_vmrghw (vector signed int, vector signed int);
8115 vector unsigned int vec_vmrghw (vector unsigned int,
8116                                 vector unsigned int);
8118 vector bool short vec_vmrghh (vector bool short, vector bool short);
8119 vector signed short vec_vmrghh (vector signed short,
8120                                 vector signed short);
8121 vector unsigned short vec_vmrghh (vector unsigned short,
8122                                   vector unsigned short);
8123 vector pixel vec_vmrghh (vector pixel, vector pixel);
8125 vector bool char vec_vmrghb (vector bool char, vector bool char);
8126 vector signed char vec_vmrghb (vector signed char, vector signed char);
8127 vector unsigned char vec_vmrghb (vector unsigned char,
8128                                  vector unsigned char);
8130 vector bool char vec_mergel (vector bool char, vector bool char);
8131 vector signed char vec_mergel (vector signed char, vector signed char);
8132 vector unsigned char vec_mergel (vector unsigned char,
8133                                  vector unsigned char);
8134 vector bool short vec_mergel (vector bool short, vector bool short);
8135 vector pixel vec_mergel (vector pixel, vector pixel);
8136 vector signed short vec_mergel (vector signed short,
8137                                 vector signed short);
8138 vector unsigned short vec_mergel (vector unsigned short,
8139                                   vector unsigned short);
8140 vector float vec_mergel (vector float, vector float);
8141 vector bool int vec_mergel (vector bool int, vector bool int);
8142 vector signed int vec_mergel (vector signed int, vector signed int);
8143 vector unsigned int vec_mergel (vector unsigned int,
8144                                 vector unsigned int);
8146 vector float vec_vmrglw (vector float, vector float);
8147 vector signed int vec_vmrglw (vector signed int, vector signed int);
8148 vector unsigned int vec_vmrglw (vector unsigned int,
8149                                 vector unsigned int);
8150 vector bool int vec_vmrglw (vector bool int, vector bool int);
8152 vector bool short vec_vmrglh (vector bool short, vector bool short);
8153 vector signed short vec_vmrglh (vector signed short,
8154                                 vector signed short);
8155 vector unsigned short vec_vmrglh (vector unsigned short,
8156                                   vector unsigned short);
8157 vector pixel vec_vmrglh (vector pixel, vector pixel);
8159 vector bool char vec_vmrglb (vector bool char, vector bool char);
8160 vector signed char vec_vmrglb (vector signed char, vector signed char);
8161 vector unsigned char vec_vmrglb (vector unsigned char,
8162                                  vector unsigned char);
8164 vector unsigned short vec_mfvscr (void);
8166 vector unsigned char vec_min (vector bool char, vector unsigned char);
8167 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char, vector bool char);
8168 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char,
8169                               vector unsigned char);
8170 vector signed char vec_min (vector bool char, vector signed char);
8171 vector signed char vec_min (vector signed char, vector bool char);
8172 vector signed char vec_min (vector signed char, vector signed char);
8173 vector unsigned short vec_min (vector bool short,
8174                                vector unsigned short);
8175 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
8176                                vector bool short);
8177 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
8178                                vector unsigned short);
8179 vector signed short vec_min (vector bool short, vector signed short);
8180 vector signed short vec_min (vector signed short, vector bool short);
8181 vector signed short vec_min (vector signed short, vector signed short);
8182 vector unsigned int vec_min (vector bool int, vector unsigned int);
8183 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector bool int);
8184 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector unsigned int);
8185 vector signed int vec_min (vector bool int, vector signed int);
8186 vector signed int vec_min (vector signed int, vector bool int);
8187 vector signed int vec_min (vector signed int, vector signed int);
8188 vector float vec_min (vector float, vector float);
8190 vector float vec_vminfp (vector float, vector float);
8192 vector signed int vec_vminsw (vector bool int, vector signed int);
8193 vector signed int vec_vminsw (vector signed int, vector bool int);
8194 vector signed int vec_vminsw (vector signed int, vector signed int);
8196 vector unsigned int vec_vminuw (vector bool int, vector unsigned int);
8197 vector unsigned int vec_vminuw (vector unsigned int, vector bool int);
8198 vector unsigned int vec_vminuw (vector unsigned int,
8199                                 vector unsigned int);
8201 vector signed short vec_vminsh (vector bool short, vector signed short);
8202 vector signed short vec_vminsh (vector signed short, vector bool short);
8203 vector signed short vec_vminsh (vector signed short,
8204                                 vector signed short);
8206 vector unsigned short vec_vminuh (vector bool short,
8207                                   vector unsigned short);
8208 vector unsigned short vec_vminuh (vector unsigned short,
8209                                   vector bool short);
8210 vector unsigned short vec_vminuh (vector unsigned short,
8211                                   vector unsigned short);
8213 vector signed char vec_vminsb (vector bool char, vector signed char);
8214 vector signed char vec_vminsb (vector signed char, vector bool char);
8215 vector signed char vec_vminsb (vector signed char, vector signed char);
8217 vector unsigned char vec_vminub (vector bool char,
8218                                  vector unsigned char);
8219 vector unsigned char vec_vminub (vector unsigned char,
8220                                  vector bool char);
8221 vector unsigned char vec_vminub (vector unsigned char,
8222                                  vector unsigned char);
8224 vector signed short vec_mladd (vector signed short,
8225                                vector signed short,
8226                                vector signed short);
8227 vector signed short vec_mladd (vector signed short,
8228                                vector unsigned short,
8229                                vector unsigned short);
8230 vector signed short vec_mladd (vector unsigned short,
8231                                vector signed short,
8232                                vector signed short);
8233 vector unsigned short vec_mladd (vector unsigned short,
8234                                  vector unsigned short,
8235                                  vector unsigned short);
8237 vector signed short vec_mradds (vector signed short,
8238                                 vector signed short,
8239                                 vector signed short);
8241 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned char,
8242                               vector unsigned char,
8243                               vector unsigned int);
8244 vector signed int vec_msum (vector signed char,
8245                             vector unsigned char,
8246                             vector signed int);
8247 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned short,
8248                               vector unsigned short,
8249                               vector unsigned int);
8250 vector signed int vec_msum (vector signed short,
8251                             vector signed short,
8252                             vector signed int);
8254 vector signed int vec_vmsumshm (vector signed short,
8255                                 vector signed short,
8256                                 vector signed int);
8258 vector unsigned int vec_vmsumuhm (vector unsigned short,
8259                                   vector unsigned short,
8260                                   vector unsigned int);
8262 vector signed int vec_vmsummbm (vector signed char,
8263                                 vector unsigned char,
8264                                 vector signed int);
8266 vector unsigned int vec_vmsumubm (vector unsigned char,
8267                                   vector unsigned char,
8268                                   vector unsigned int);
8270 vector unsigned int vec_msums (vector unsigned short,
8271                                vector unsigned short,
8272                                vector unsigned int);
8273 vector signed int vec_msums (vector signed short,
8274                              vector signed short,
8275                              vector signed int);
8277 vector signed int vec_vmsumshs (vector signed short,
8278                                 vector signed short,
8279                                 vector signed int);
8281 vector unsigned int vec_vmsumuhs (vector unsigned short,
8282                                   vector unsigned short,
8283                                   vector unsigned int);
8285 void vec_mtvscr (vector signed int);
8286 void vec_mtvscr (vector unsigned int);
8287 void vec_mtvscr (vector bool int);
8288 void vec_mtvscr (vector signed short);
8289 void vec_mtvscr (vector unsigned short);
8290 void vec_mtvscr (vector bool short);
8291 void vec_mtvscr (vector pixel);
8292 void vec_mtvscr (vector signed char);
8293 void vec_mtvscr (vector unsigned char);
8294 void vec_mtvscr (vector bool char);
8296 vector unsigned short vec_mule (vector unsigned char,
8297                                 vector unsigned char);
8298 vector signed short vec_mule (vector signed char,
8299                               vector signed char);
8300 vector unsigned int vec_mule (vector unsigned short,
8301                               vector unsigned short);
8302 vector signed int vec_mule (vector signed short, vector signed short);
8304 vector signed int vec_vmulesh (vector signed short,
8305                                vector signed short);
8307 vector unsigned int vec_vmuleuh (vector unsigned short,
8308                                  vector unsigned short);
8310 vector signed short vec_vmulesb (vector signed char,
8311                                  vector signed char);
8313 vector unsigned short vec_vmuleub (vector unsigned char,
8314                                   vector unsigned char);
8316 vector unsigned short vec_mulo (vector unsigned char,
8317                                 vector unsigned char);
8318 vector signed short vec_mulo (vector signed char, vector signed char);
8319 vector unsigned int vec_mulo (vector unsigned short,
8320                               vector unsigned short);
8321 vector signed int vec_mulo (vector signed short, vector signed short);
8323 vector signed int vec_vmulosh (vector signed short,
8324                                vector signed short);
8326 vector unsigned int vec_vmulouh (vector unsigned short,
8327                                  vector unsigned short);
8329 vector signed short vec_vmulosb (vector signed char,
8330                                  vector signed char);
8332 vector unsigned short vec_vmuloub (vector unsigned char,
8333                                    vector unsigned char);
8335 vector float vec_nmsub (vector float, vector float, vector float);
8337 vector float vec_nor (vector float, vector float);
8338 vector signed int vec_nor (vector signed int, vector signed int);
8339 vector unsigned int vec_nor (vector unsigned int, vector unsigned int);
8340 vector bool int vec_nor (vector bool int, vector bool int);
8341 vector signed short vec_nor (vector signed short, vector signed short);
8342 vector unsigned short vec_nor (vector unsigned short,
8343                                vector unsigned short);
8344 vector bool short vec_nor (vector bool short, vector bool short);
8345 vector signed char vec_nor (vector signed char, vector signed char);
8346 vector unsigned char vec_nor (vector unsigned char,
8347                               vector unsigned char);
8348 vector bool char vec_nor (vector bool char, vector bool char);
8350 vector float vec_or (vector float, vector float);
8351 vector float vec_or (vector float, vector bool int);
8352 vector float vec_or (vector bool int, vector float);
8353 vector bool int vec_or (vector bool int, vector bool int);
8354 vector signed int vec_or (vector bool int, vector signed int);
8355 vector signed int vec_or (vector signed int, vector bool int);
8356 vector signed int vec_or (vector signed int, vector signed int);
8357 vector unsigned int vec_or (vector bool int, vector unsigned int);
8358 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector bool int);
8359 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector unsigned int);
8360 vector bool short vec_or (vector bool short, vector bool short);
8361 vector signed short vec_or (vector bool short, vector signed short);
8362 vector signed short vec_or (vector signed short, vector bool short);
8363 vector signed short vec_or (vector signed short, vector signed short);
8364 vector unsigned short vec_or (vector bool short, vector unsigned short);
8365 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short, vector bool short);
8366 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
8367                               vector unsigned short);
8368 vector signed char vec_or (vector bool char, vector signed char);
8369 vector bool char vec_or (vector bool char, vector bool char);
8370 vector signed char vec_or (vector signed char, vector bool char);
8371 vector signed char vec_or (vector signed char, vector signed char);
8372 vector unsigned char vec_or (vector bool char, vector unsigned char);
8373 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char, vector bool char);
8374 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char,
8375                              vector unsigned char);
8377 vector signed char vec_pack (vector signed short, vector signed short);
8378 vector unsigned char vec_pack (vector unsigned short,
8379                                vector unsigned short);
8380 vector bool char vec_pack (vector bool short, vector bool short);
8381 vector signed short vec_pack (vector signed int, vector signed int);
8382 vector unsigned short vec_pack (vector unsigned int,
8383                                 vector unsigned int);
8384 vector bool short vec_pack (vector bool int, vector bool int);
8386 vector bool short vec_vpkuwum (vector bool int, vector bool int);
8387 vector signed short vec_vpkuwum (vector signed int, vector signed int);
8388 vector unsigned short vec_vpkuwum (vector unsigned int,
8389                                    vector unsigned int);
8391 vector bool char vec_vpkuhum (vector bool short, vector bool short);
8392 vector signed char vec_vpkuhum (vector signed short,
8393                                 vector signed short);
8394 vector unsigned char vec_vpkuhum (vector unsigned short,
8395                                   vector unsigned short);
8397 vector pixel vec_packpx (vector unsigned int, vector unsigned int);
8399 vector unsigned char vec_packs (vector unsigned short,
8400                                 vector unsigned short);
8401 vector signed char vec_packs (vector signed short, vector signed short);
8402 vector unsigned short vec_packs (vector unsigned int,
8403                                  vector unsigned int);
8404 vector signed short vec_packs (vector signed int, vector signed int);
8406 vector signed short vec_vpkswss (vector signed int, vector signed int);
8408 vector unsigned short vec_vpkuwus (vector unsigned int,
8409                                    vector unsigned int);
8411 vector signed char vec_vpkshss (vector signed short,
8412                                 vector signed short);
8414 vector unsigned char vec_vpkuhus (vector unsigned short,
8415                                   vector unsigned short);
8417 vector unsigned char vec_packsu (vector unsigned short,
8418                                  vector unsigned short);
8419 vector unsigned char vec_packsu (vector signed short,
8420                                  vector signed short);
8421 vector unsigned short vec_packsu (vector unsigned int,
8422                                   vector unsigned int);
8423 vector unsigned short vec_packsu (vector signed int, vector signed int);
8425 vector unsigned short vec_vpkswus (vector signed int,
8426                                    vector signed int);
8428 vector unsigned char vec_vpkshus (vector signed short,
8429                                   vector signed short);
8431 vector float vec_perm (vector float,
8432                        vector float,
8433                        vector unsigned char);
8434 vector signed int vec_perm (vector signed int,
8435                             vector signed int,
8436                             vector unsigned char);
8437 vector unsigned int vec_perm (vector unsigned int,
8438                               vector unsigned int,
8439                               vector unsigned char);
8440 vector bool int vec_perm (vector bool int,
8441                           vector bool int,
8442                           vector unsigned char);
8443 vector signed short vec_perm (vector signed short,
8444                               vector signed short,
8445                               vector unsigned char);
8446 vector unsigned short vec_perm (vector unsigned short,
8447                                 vector unsigned short,
8448                                 vector unsigned char);
8449 vector bool short vec_perm (vector bool short,
8450                             vector bool short,
8451                             vector unsigned char);
8452 vector pixel vec_perm (vector pixel,
8453                        vector pixel,
8454                        vector unsigned char);
8455 vector signed char vec_perm (vector signed char,
8456                              vector signed char,
8457                              vector unsigned char);
8458 vector unsigned char vec_perm (vector unsigned char,
8459                                vector unsigned char,
8460                                vector unsigned char);
8461 vector bool char vec_perm (vector bool char,
8462                            vector bool char,
8463                            vector unsigned char);
8465 vector float vec_re (vector float);
8467 vector signed char vec_rl (vector signed char,
8468                            vector unsigned char);
8469 vector unsigned char vec_rl (vector unsigned char,
8470                              vector unsigned char);
8471 vector signed short vec_rl (vector signed short, vector unsigned short);
8472 vector unsigned short vec_rl (vector unsigned short,
8473                               vector unsigned short);
8474 vector signed int vec_rl (vector signed int, vector unsigned int);
8475 vector unsigned int vec_rl (vector unsigned int, vector unsigned int);
8477 vector signed int vec_vrlw (vector signed int, vector unsigned int);
8478 vector unsigned int vec_vrlw (vector unsigned int, vector unsigned int);
8480 vector signed short vec_vrlh (vector signed short,
8481                               vector unsigned short);
8482 vector unsigned short vec_vrlh (vector unsigned short,
8483                                 vector unsigned short);
8485 vector signed char vec_vrlb (vector signed char, vector unsigned char);
8486 vector unsigned char vec_vrlb (vector unsigned char,
8487                                vector unsigned char);
8489 vector float vec_round (vector float);
8491 vector float vec_rsqrte (vector float);
8493 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector bool int);
8494 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector unsigned int);
8495 vector signed int vec_sel (vector signed int,
8496                            vector signed int,
8497                            vector bool int);
8498 vector signed int vec_sel (vector signed int,
8499                            vector signed int,
8500                            vector unsigned int);
8501 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int,
8502                              vector unsigned int,
8503                              vector bool int);
8504 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int,
8505                              vector unsigned int,
8506                              vector unsigned int);
8507 vector bool int vec_sel (vector bool int,
8508                          vector bool int,
8509                          vector bool int);
8510 vector bool int vec_sel (vector bool int,
8511                          vector bool int,
8512                          vector unsigned int);
8513 vector signed short vec_sel (vector signed short,
8514                              vector signed short,
8515                              vector bool short);
8516 vector signed short vec_sel (vector signed short,
8517                              vector signed short,
8518                              vector unsigned short);
8519 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
8520                                vector unsigned short,
8521                                vector bool short);
8522 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
8523                                vector unsigned short,
8524                                vector unsigned short);
8525 vector bool short vec_sel (vector bool short,
8526                            vector bool short,
8527                            vector bool short);
8528 vector bool short vec_sel (vector bool short,
8529                            vector bool short,
8530                            vector unsigned short);
8531 vector signed char vec_sel (vector signed char,
8532                             vector signed char,
8533                             vector bool char);
8534 vector signed char vec_sel (vector signed char,
8535                             vector signed char,
8536                             vector unsigned char);
8537 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
8538                               vector unsigned char,
8539                               vector bool char);
8540 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
8541                               vector unsigned char,
8542                               vector unsigned char);
8543 vector bool char vec_sel (vector bool char,
8544                           vector bool char,
8545                           vector bool char);
8546 vector bool char vec_sel (vector bool char,
8547                           vector bool char,
8548                           vector unsigned char);
8550 vector signed char vec_sl (vector signed char,
8551                            vector unsigned char);
8552 vector unsigned char vec_sl (vector unsigned char,
8553                              vector unsigned char);
8554 vector signed short vec_sl (vector signed short, vector unsigned short);
8555 vector unsigned short vec_sl (vector unsigned short,
8556                               vector unsigned short);
8557 vector signed int vec_sl (vector signed int, vector unsigned int);
8558 vector unsigned int vec_sl (vector unsigned int, vector unsigned int);
8560 vector signed int vec_vslw (vector signed int, vector unsigned int);
8561 vector unsigned int vec_vslw (vector unsigned int, vector unsigned int);
8563 vector signed short vec_vslh (vector signed short,
8564                               vector unsigned short);
8565 vector unsigned short vec_vslh (vector unsigned short,
8566                                 vector unsigned short);
8568 vector signed char vec_vslb (vector signed char, vector unsigned char);
8569 vector unsigned char vec_vslb (vector unsigned char,
8570                                vector unsigned char);
8572 vector float vec_sld (vector float, vector float, const int);
8573 vector signed int vec_sld (vector signed int,
8574                            vector signed int,
8575                            const int);
8576 vector unsigned int vec_sld (vector unsigned int,
8577                              vector unsigned int,
8578                              const int);
8579 vector bool int vec_sld (vector bool int,
8580                          vector bool int,
8581                          const int);
8582 vector signed short vec_sld (vector signed short,
8583                              vector signed short,
8584                              const int);
8585 vector unsigned short vec_sld (vector unsigned short,
8586                                vector unsigned short,
8587                                const int);
8588 vector bool short vec_sld (vector bool short,
8589                            vector bool short,
8590                            const int);
8591 vector pixel vec_sld (vector pixel,
8592                       vector pixel,
8593                       const int);
8594 vector signed char vec_sld (vector signed char,
8595                             vector signed char,
8596                             const int);
8597 vector unsigned char vec_sld (vector unsigned char,
8598                               vector unsigned char,
8599                               const int);
8600 vector bool char vec_sld (vector bool char,
8601                           vector bool char,
8602                           const int);
8604 vector signed int vec_sll (vector signed int,
8605                            vector unsigned int);
8606 vector signed int vec_sll (vector signed int,
8607                            vector unsigned short);
8608 vector signed int vec_sll (vector signed int,
8609                            vector unsigned char);
8610 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int,
8611                              vector unsigned int);
8612 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int,
8613                              vector unsigned short);
8614 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int,
8615                              vector unsigned char);
8616 vector bool int vec_sll (vector bool int,
8617                          vector unsigned int);
8618 vector bool int vec_sll (vector bool int,
8619                          vector unsigned short);
8620 vector bool int vec_sll (vector bool int,
8621                          vector unsigned char);
8622 vector signed short vec_sll (vector signed short,
8623                              vector unsigned int);
8624 vector signed short vec_sll (vector signed short,
8625                              vector unsigned short);
8626 vector signed short vec_sll (vector signed short,
8627                              vector unsigned char);
8628 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
8629                                vector unsigned int);
8630 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
8631                                vector unsigned short);
8632 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
8633                                vector unsigned char);
8634 vector bool short vec_sll (vector bool short, vector unsigned int);
8635 vector bool short vec_sll (vector bool short, vector unsigned short);
8636 vector bool short vec_sll (vector bool short, vector unsigned char);
8637 vector pixel vec_sll (vector pixel, vector unsigned int);
8638 vector pixel vec_sll (vector pixel, vector unsigned short);
8639 vector pixel vec_sll (vector pixel, vector unsigned char);
8640 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned int);
8641 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned short);
8642 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned char);
8643 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
8644                               vector unsigned int);
8645 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
8646                               vector unsigned short);
8647 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
8648                               vector unsigned char);
8649 vector bool char vec_sll (vector bool char, vector unsigned int);
8650 vector bool char vec_sll (vector bool char, vector unsigned short);
8651 vector bool char vec_sll (vector bool char, vector unsigned char);
8653 vector float vec_slo (vector float, vector signed char);
8654 vector float vec_slo (vector float, vector unsigned char);
8655 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector signed char);
8656 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector unsigned char);
8657 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector signed char);
8658 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector unsigned char);
8659 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector signed char);
8660 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector unsigned char);
8661 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
8662                                vector signed char);
8663 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
8664                                vector unsigned char);
8665 vector pixel vec_slo (vector pixel, vector signed char);
8666 vector pixel vec_slo (vector pixel, vector unsigned char);
8667 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector signed char);
8668 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector unsigned char);
8669 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char, vector signed char);
8670 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char,
8671                               vector unsigned char);
8673 vector signed char vec_splat (vector signed char, const int);
8674 vector unsigned char vec_splat (vector unsigned char, const int);
8675 vector bool char vec_splat (vector bool char, const int);
8676 vector signed short vec_splat (vector signed short, const int);
8677 vector unsigned short vec_splat (vector unsigned short, const int);
8678 vector bool short vec_splat (vector bool short, const int);
8679 vector pixel vec_splat (vector pixel, const int);
8680 vector float vec_splat (vector float, const int);
8681 vector signed int vec_splat (vector signed int, const int);
8682 vector unsigned int vec_splat (vector unsigned int, const int);
8683 vector bool int vec_splat (vector bool int, const int);
8685 vector float vec_vspltw (vector float, const int);
8686 vector signed int vec_vspltw (vector signed int, const int);
8687 vector unsigned int vec_vspltw (vector unsigned int, const int);
8688 vector bool int vec_vspltw (vector bool int, const int);
8690 vector bool short vec_vsplth (vector bool short, const int);
8691 vector signed short vec_vsplth (vector signed short, const int);
8692 vector unsigned short vec_vsplth (vector unsigned short, const int);
8693 vector pixel vec_vsplth (vector pixel, const int);
8695 vector signed char vec_vspltb (vector signed char, const int);
8696 vector unsigned char vec_vspltb (vector unsigned char, const int);
8697 vector bool char vec_vspltb (vector bool char, const int);
8699 vector signed char vec_splat_s8 (const int);
8701 vector signed short vec_splat_s16 (const int);
8703 vector signed int vec_splat_s32 (const int);
8705 vector unsigned char vec_splat_u8 (const int);
8707 vector unsigned short vec_splat_u16 (const int);
8709 vector unsigned int vec_splat_u32 (const int);
8711 vector signed char vec_sr (vector signed char, vector unsigned char);
8712 vector unsigned char vec_sr (vector unsigned char,
8713                              vector unsigned char);
8714 vector signed short vec_sr (vector signed short,
8715                             vector unsigned short);
8716 vector unsigned short vec_sr (vector unsigned short,
8717                               vector unsigned short);
8718 vector signed int vec_sr (vector signed int, vector unsigned int);
8719 vector unsigned int vec_sr (vector unsigned int, vector unsigned int);
8721 vector signed int vec_vsrw (vector signed int, vector unsigned int);
8722 vector unsigned int vec_vsrw (vector unsigned int, vector unsigned int);
8724 vector signed short vec_vsrh (vector signed short,
8725                               vector unsigned short);
8726 vector unsigned short vec_vsrh (vector unsigned short,
8727                                 vector unsigned short);
8729 vector signed char vec_vsrb (vector signed char, vector unsigned char);
8730 vector unsigned char vec_vsrb (vector unsigned char,
8731                                vector unsigned char);
8733 vector signed char vec_sra (vector signed char, vector unsigned char);
8734 vector unsigned char vec_sra (vector unsigned char,
8735                               vector unsigned char);
8736 vector signed short vec_sra (vector signed short,
8737                              vector unsigned short);
8738 vector unsigned short vec_sra (vector unsigned short,
8739                                vector unsigned short);
8740 vector signed int vec_sra (vector signed int, vector unsigned int);
8741 vector unsigned int vec_sra (vector unsigned int, vector unsigned int);
8743 vector signed int vec_vsraw (vector signed int, vector unsigned int);
8744 vector unsigned int vec_vsraw (vector unsigned int,
8745                                vector unsigned int);
8747 vector signed short vec_vsrah (vector signed short,
8748                                vector unsigned short);
8749 vector unsigned short vec_vsrah (vector unsigned short,
8750                                  vector unsigned short);
8752 vector signed char vec_vsrab (vector signed char, vector unsigned char);
8753 vector unsigned char vec_vsrab (vector unsigned char,
8754                                 vector unsigned char);
8756 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned int);
8757 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned short);
8758 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned char);
8759 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned int);
8760 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int,
8761                              vector unsigned short);
8762 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned char);
8763 vector bool int vec_srl (vector bool int, vector unsigned int);
8764 vector bool int vec_srl (vector bool int, vector unsigned short);
8765 vector bool int vec_srl (vector bool int, vector unsigned char);
8766 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned int);
8767 vector signed short vec_srl (vector signed short,
8768                              vector unsigned short);
8769 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned char);
8770 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
8771                                vector unsigned int);
8772 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
8773                                vector unsigned short);
8774 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
8775                                vector unsigned char);
8776 vector bool short vec_srl (vector bool short, vector unsigned int);
8777 vector bool short vec_srl (vector bool short, vector unsigned short);
8778 vector bool short vec_srl (vector bool short, vector unsigned char);
8779 vector pixel vec_srl (vector pixel, vector unsigned int);
8780 vector pixel vec_srl (vector pixel, vector unsigned short);
8781 vector pixel vec_srl (vector pixel, vector unsigned char);
8782 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned int);
8783 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned short);
8784 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned char);
8785 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
8786                               vector unsigned int);
8787 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
8788                               vector unsigned short);
8789 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
8790                               vector unsigned char);
8791 vector bool char vec_srl (vector bool char, vector unsigned int);
8792 vector bool char vec_srl (vector bool char, vector unsigned short);
8793 vector bool char vec_srl (vector bool char, vector unsigned char);
8795 vector float vec_sro (vector float, vector signed char);
8796 vector float vec_sro (vector float, vector unsigned char);
8797 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector signed char);
8798 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector unsigned char);
8799 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector signed char);
8800 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector unsigned char);
8801 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector signed char);
8802 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector unsigned char);
8803 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
8804                                vector signed char);
8805 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
8806                                vector unsigned char);
8807 vector pixel vec_sro (vector pixel, vector signed char);
8808 vector pixel vec_sro (vector pixel, vector unsigned char);
8809 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector signed char);
8810 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector unsigned char);
8811 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char, vector signed char);
8812 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char,
8813                               vector unsigned char);
8815 void vec_st (vector float, int, vector float *);
8816 void vec_st (vector float, int, float *);
8817 void vec_st (vector signed int, int, vector signed int *);
8818 void vec_st (vector signed int, int, int *);
8819 void vec_st (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
8820 void vec_st (vector unsigned int, int, unsigned int *);
8821 void vec_st (vector bool int, int, vector bool int *);
8822 void vec_st (vector bool int, int, unsigned int *);
8823 void vec_st (vector bool int, int, int *);
8824 void vec_st (vector signed short, int, vector signed short *);
8825 void vec_st (vector signed short, int, short *);
8826 void vec_st (vector unsigned short, int, vector unsigned short *);
8827 void vec_st (vector unsigned short, int, unsigned short *);
8828 void vec_st (vector bool short, int, vector bool short *);
8829 void vec_st (vector bool short, int, unsigned short *);
8830 void vec_st (vector pixel, int, vector pixel *);
8831 void vec_st (vector pixel, int, unsigned short *);
8832 void vec_st (vector pixel, int, short *);
8833 void vec_st (vector bool short, int, short *);
8834 void vec_st (vector signed char, int, vector signed char *);
8835 void vec_st (vector signed char, int, signed char *);
8836 void vec_st (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
8837 void vec_st (vector unsigned char, int, unsigned char *);
8838 void vec_st (vector bool char, int, vector bool char *);
8839 void vec_st (vector bool char, int, unsigned char *);
8840 void vec_st (vector bool char, int, signed char *);
8842 void vec_ste (vector signed char, int, signed char *);
8843 void vec_ste (vector unsigned char, int, unsigned char *);
8844 void vec_ste (vector bool char, int, signed char *);
8845 void vec_ste (vector bool char, int, unsigned char *);
8846 void vec_ste (vector signed short, int, short *);
8847 void vec_ste (vector unsigned short, int, unsigned short *);
8848 void vec_ste (vector bool short, int, short *);
8849 void vec_ste (vector bool short, int, unsigned short *);
8850 void vec_ste (vector pixel, int, short *);
8851 void vec_ste (vector pixel, int, unsigned short *);
8852 void vec_ste (vector float, int, float *);
8853 void vec_ste (vector signed int, int, int *);
8854 void vec_ste (vector unsigned int, int, unsigned int *);
8855 void vec_ste (vector bool int, int, int *);
8856 void vec_ste (vector bool int, int, unsigned int *);
8858 void vec_stvewx (vector float, int, float *);
8859 void vec_stvewx (vector signed int, int, int *);
8860 void vec_stvewx (vector unsigned int, int, unsigned int *);
8861 void vec_stvewx (vector bool int, int, int *);
8862 void vec_stvewx (vector bool int, int, unsigned int *);
8864 void vec_stvehx (vector signed short, int, short *);
8865 void vec_stvehx (vector unsigned short, int, unsigned short *);
8866 void vec_stvehx (vector bool short, int, short *);
8867 void vec_stvehx (vector bool short, int, unsigned short *);
8868 void vec_stvehx (vector pixel, int, short *);
8869 void vec_stvehx (vector pixel, int, unsigned short *);
8871 void vec_stvebx (vector signed char, int, signed char *);
8872 void vec_stvebx (vector unsigned char, int, unsigned char *);
8873 void vec_stvebx (vector bool char, int, signed char *);
8874 void vec_stvebx (vector bool char, int, unsigned char *);
8876 void vec_stl (vector float, int, vector float *);
8877 void vec_stl (vector float, int, float *);
8878 void vec_stl (vector signed int, int, vector signed int *);
8879 void vec_stl (vector signed int, int, int *);
8880 void vec_stl (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
8881 void vec_stl (vector unsigned int, int, unsigned int *);
8882 void vec_stl (vector bool int, int, vector bool int *);
8883 void vec_stl (vector bool int, int, unsigned int *);
8884 void vec_stl (vector bool int, int, int *);
8885 void vec_stl (vector signed short, int, vector signed short *);
8886 void vec_stl (vector signed short, int, short *);
8887 void vec_stl (vector unsigned short, int, vector unsigned short *);
8888 void vec_stl (vector unsigned short, int, unsigned short *);
8889 void vec_stl (vector bool short, int, vector bool short *);
8890 void vec_stl (vector bool short, int, unsigned short *);
8891 void vec_stl (vector bool short, int, short *);
8892 void vec_stl (vector pixel, int, vector pixel *);
8893 void vec_stl (vector pixel, int, unsigned short *);
8894 void vec_stl (vector pixel, int, short *);
8895 void vec_stl (vector signed char, int, vector signed char *);
8896 void vec_stl (vector signed char, int, signed char *);
8897 void vec_stl (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
8898 void vec_stl (vector unsigned char, int, unsigned char *);
8899 void vec_stl (vector bool char, int, vector bool char *);
8900 void vec_stl (vector bool char, int, unsigned char *);
8901 void vec_stl (vector bool char, int, signed char *);
8903 vector signed char vec_sub (vector bool char, vector signed char);
8904 vector signed char vec_sub (vector signed char, vector bool char);
8905 vector signed char vec_sub (vector signed char, vector signed char);
8906 vector unsigned char vec_sub (vector bool char, vector unsigned char);
8907 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char, vector bool char);
8908 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char,
8909                               vector unsigned char);
8910 vector signed short vec_sub (vector bool short, vector signed short);
8911 vector signed short vec_sub (vector signed short, vector bool short);
8912 vector signed short vec_sub (vector signed short, vector signed short);
8913 vector unsigned short vec_sub (vector bool short,
8914                                vector unsigned short);
8915 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
8916                                vector bool short);
8917 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
8918                                vector unsigned short);
8919 vector signed int vec_sub (vector bool int, vector signed int);
8920 vector signed int vec_sub (vector signed int, vector bool int);
8921 vector signed int vec_sub (vector signed int, vector signed int);
8922 vector unsigned int vec_sub (vector bool int, vector unsigned int);
8923 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector bool int);
8924 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector unsigned int);
8925 vector float vec_sub (vector float, vector float);
8927 vector float vec_vsubfp (vector float, vector float);
8929 vector signed int vec_vsubuwm (vector bool int, vector signed int);
8930 vector signed int vec_vsubuwm (vector signed int, vector bool int);
8931 vector signed int vec_vsubuwm (vector signed int, vector signed int);
8932 vector unsigned int vec_vsubuwm (vector bool int, vector unsigned int);
8933 vector unsigned int vec_vsubuwm (vector unsigned int, vector bool int);
8934 vector unsigned int vec_vsubuwm (vector unsigned int,
8935                                  vector unsigned int);
8937 vector signed short vec_vsubuhm (vector bool short,
8938                                  vector signed short);
8939 vector signed short vec_vsubuhm (vector signed short,
8940                                  vector bool short);
8941 vector signed short vec_vsubuhm (vector signed short,
8942                                  vector signed short);
8943 vector unsigned short vec_vsubuhm (vector bool short,
8944                                    vector unsigned short);
8945 vector unsigned short vec_vsubuhm (vector unsigned short,
8946                                    vector bool short);
8947 vector unsigned short vec_vsubuhm (vector unsigned short,
8948                                    vector unsigned short);
8950 vector signed char vec_vsububm (vector bool char, vector signed char);
8951 vector signed char vec_vsububm (vector signed char, vector bool char);
8952 vector signed char vec_vsububm (vector signed char, vector signed char);
8953 vector unsigned char vec_vsububm (vector bool char,
8954                                   vector unsigned char);
8955 vector unsigned char vec_vsububm (vector unsigned char,
8956                                   vector bool char);
8957 vector unsigned char vec_vsububm (vector unsigned char,
8958                                   vector unsigned char);
8960 vector unsigned int vec_subc (vector unsigned int, vector unsigned int);
8962 vector unsigned char vec_subs (vector bool char, vector unsigned char);
8963 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char, vector bool char);
8964 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
8965                                vector unsigned char);
8966 vector signed char vec_subs (vector bool char, vector signed char);
8967 vector signed char vec_subs (vector signed char, vector bool char);
8968 vector signed char vec_subs (vector signed char, vector signed char);
8969 vector unsigned short vec_subs (vector bool short,
8970                                 vector unsigned short);
8971 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
8972                                 vector bool short);
8973 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
8974                                 vector unsigned short);
8975 vector signed short vec_subs (vector bool short, vector signed short);
8976 vector signed short vec_subs (vector signed short, vector bool short);
8977 vector signed short vec_subs (vector signed short, vector signed short);
8978 vector unsigned int vec_subs (vector bool int, vector unsigned int);
8979 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector bool int);
8980 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector unsigned int);
8981 vector signed int vec_subs (vector bool int, vector signed int);
8982 vector signed int vec_subs (vector signed int, vector bool int);
8983 vector signed int vec_subs (vector signed int, vector signed int);
8985 vector signed int vec_vsubsws (vector bool int, vector signed int);
8986 vector signed int vec_vsubsws (vector signed int, vector bool int);
8987 vector signed int vec_vsubsws (vector signed int, vector signed int);
8989 vector unsigned int vec_vsubuws (vector bool int, vector unsigned int);
8990 vector unsigned int vec_vsubuws (vector unsigned int, vector bool int);
8991 vector unsigned int vec_vsubuws (vector unsigned int,
8992                                  vector unsigned int);
8994 vector signed short vec_vsubshs (vector bool short,
8995                                  vector signed short);
8996 vector signed short vec_vsubshs (vector signed short,
8997                                  vector bool short);
8998 vector signed short vec_vsubshs (vector signed short,
8999                                  vector signed short);
9001 vector unsigned short vec_vsubuhs (vector bool short,
9002                                    vector unsigned short);
9003 vector unsigned short vec_vsubuhs (vector unsigned short,
9004                                    vector bool short);
9005 vector unsigned short vec_vsubuhs (vector unsigned short,
9006                                    vector unsigned short);
9008 vector signed char vec_vsubsbs (vector bool char, vector signed char);
9009 vector signed char vec_vsubsbs (vector signed char, vector bool char);
9010 vector signed char vec_vsubsbs (vector signed char, vector signed char);
9012 vector unsigned char vec_vsububs (vector bool char,
9013                                   vector unsigned char);
9014 vector unsigned char vec_vsububs (vector unsigned char,
9015                                   vector bool char);
9016 vector unsigned char vec_vsububs (vector unsigned char,
9017                                   vector unsigned char);
9019 vector unsigned int vec_sum4s (vector unsigned char,
9020                                vector unsigned int);
9021 vector signed int vec_sum4s (vector signed char, vector signed int);
9022 vector signed int vec_sum4s (vector signed short, vector signed int);
9024 vector signed int vec_vsum4shs (vector signed short, vector signed int);
9026 vector signed int vec_vsum4sbs (vector signed char, vector signed int);
9028 vector unsigned int vec_vsum4ubs (vector unsigned char,
9029                                   vector unsigned int);
9031 vector signed int vec_sum2s (vector signed int, vector signed int);
9033 vector signed int vec_sums (vector signed int, vector signed int);
9035 vector float vec_trunc (vector float);
9037 vector signed short vec_unpackh (vector signed char);
9038 vector bool short vec_unpackh (vector bool char);
9039 vector signed int vec_unpackh (vector signed short);
9040 vector bool int vec_unpackh (vector bool short);
9041 vector unsigned int vec_unpackh (vector pixel);
9043 vector bool int vec_vupkhsh (vector bool short);
9044 vector signed int vec_vupkhsh (vector signed short);
9046 vector unsigned int vec_vupkhpx (vector pixel);
9048 vector bool short vec_vupkhsb (vector bool char);
9049 vector signed short vec_vupkhsb (vector signed char);
9051 vector signed short vec_unpackl (vector signed char);
9052 vector bool short vec_unpackl (vector bool char);
9053 vector unsigned int vec_unpackl (vector pixel);
9054 vector signed int vec_unpackl (vector signed short);
9055 vector bool int vec_unpackl (vector bool short);
9057 vector unsigned int vec_vupklpx (vector pixel);
9059 vector bool int vec_vupklsh (vector bool short);
9060 vector signed int vec_vupklsh (vector signed short);
9062 vector bool short vec_vupklsb (vector bool char);
9063 vector signed short vec_vupklsb (vector signed char);
9065 vector float vec_xor (vector float, vector float);
9066 vector float vec_xor (vector float, vector bool int);
9067 vector float vec_xor (vector bool int, vector float);
9068 vector bool int vec_xor (vector bool int, vector bool int);
9069 vector signed int vec_xor (vector bool int, vector signed int);
9070 vector signed int vec_xor (vector signed int, vector bool int);
9071 vector signed int vec_xor (vector signed int, vector signed int);
9072 vector unsigned int vec_xor (vector bool int, vector unsigned int);
9073 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector bool int);
9074 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector unsigned int);
9075 vector bool short vec_xor (vector bool short, vector bool short);
9076 vector signed short vec_xor (vector bool short, vector signed short);
9077 vector signed short vec_xor (vector signed short, vector bool short);
9078 vector signed short vec_xor (vector signed short, vector signed short);
9079 vector unsigned short vec_xor (vector bool short,
9080                                vector unsigned short);
9081 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
9082                                vector bool short);
9083 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
9084                                vector unsigned short);
9085 vector signed char vec_xor (vector bool char, vector signed char);
9086 vector bool char vec_xor (vector bool char, vector bool char);
9087 vector signed char vec_xor (vector signed char, vector bool char);
9088 vector signed char vec_xor (vector signed char, vector signed char);
9089 vector unsigned char vec_xor (vector bool char, vector unsigned char);
9090 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char, vector bool char);
9091 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char,
9092                               vector unsigned char);
9094 int vec_all_eq (vector signed char, vector bool char);
9095 int vec_all_eq (vector signed char, vector signed char);
9096 int vec_all_eq (vector unsigned char, vector bool char);
9097 int vec_all_eq (vector unsigned char, vector unsigned char);
9098 int vec_all_eq (vector bool char, vector bool char);
9099 int vec_all_eq (vector bool char, vector unsigned char);
9100 int vec_all_eq (vector bool char, vector signed char);
9101 int vec_all_eq (vector signed short, vector bool short);
9102 int vec_all_eq (vector signed short, vector signed short);
9103 int vec_all_eq (vector unsigned short, vector bool short);
9104 int vec_all_eq (vector unsigned short, vector unsigned short);
9105 int vec_all_eq (vector bool short, vector bool short);
9106 int vec_all_eq (vector bool short, vector unsigned short);
9107 int vec_all_eq (vector bool short, vector signed short);
9108 int vec_all_eq (vector pixel, vector pixel);
9109 int vec_all_eq (vector signed int, vector bool int);
9110 int vec_all_eq (vector signed int, vector signed int);
9111 int vec_all_eq (vector unsigned int, vector bool int);
9112 int vec_all_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
9113 int vec_all_eq (vector bool int, vector bool int);
9114 int vec_all_eq (vector bool int, vector unsigned int);
9115 int vec_all_eq (vector bool int, vector signed int);
9116 int vec_all_eq (vector float, vector float);
9118 int vec_all_ge (vector bool char, vector unsigned char);
9119 int vec_all_ge (vector unsigned char, vector bool char);
9120 int vec_all_ge (vector unsigned char, vector unsigned char);
9121 int vec_all_ge (vector bool char, vector signed char);
9122 int vec_all_ge (vector signed char, vector bool char);
9123 int vec_all_ge (vector signed char, vector signed char);
9124 int vec_all_ge (vector bool short, vector unsigned short);
9125 int vec_all_ge (vector unsigned short, vector bool short);
9126 int vec_all_ge (vector unsigned short, vector unsigned short);
9127 int vec_all_ge (vector signed short, vector signed short);
9128 int vec_all_ge (vector bool short, vector signed short);
9129 int vec_all_ge (vector signed short, vector bool short);
9130 int vec_all_ge (vector bool int, vector unsigned int);
9131 int vec_all_ge (vector unsigned int, vector bool int);
9132 int vec_all_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
9133 int vec_all_ge (vector bool int, vector signed int);
9134 int vec_all_ge (vector signed int, vector bool int);
9135 int vec_all_ge (vector signed int, vector signed int);
9136 int vec_all_ge (vector float, vector float);
9138 int vec_all_gt (vector bool char, vector unsigned char);
9139 int vec_all_gt (vector unsigned char, vector bool char);
9140 int vec_all_gt (vector unsigned char, vector unsigned char);
9141 int vec_all_gt (vector bool char, vector signed char);
9142 int vec_all_gt (vector signed char, vector bool char);
9143 int vec_all_gt (vector signed char, vector signed char);
9144 int vec_all_gt (vector bool short, vector unsigned short);
9145 int vec_all_gt (vector unsigned short, vector bool short);
9146 int vec_all_gt (vector unsigned short, vector unsigned short);
9147 int vec_all_gt (vector bool short, vector signed short);
9148 int vec_all_gt (vector signed short, vector bool short);
9149 int vec_all_gt (vector signed short, vector signed short);
9150 int vec_all_gt (vector bool int, vector unsigned int);
9151 int vec_all_gt (vector unsigned int, vector bool int);
9152 int vec_all_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
9153 int vec_all_gt (vector bool int, vector signed int);
9154 int vec_all_gt (vector signed int, vector bool int);
9155 int vec_all_gt (vector signed int, vector signed int);
9156 int vec_all_gt (vector float, vector float);
9158 int vec_all_in (vector float, vector float);
9160 int vec_all_le (vector bool char, vector unsigned char);
9161 int vec_all_le (vector unsigned char, vector bool char);
9162 int vec_all_le (vector unsigned char, vector unsigned char);
9163 int vec_all_le (vector bool char, vector signed char);
9164 int vec_all_le (vector signed char, vector bool char);
9165 int vec_all_le (vector signed char, vector signed char);
9166 int vec_all_le (vector bool short, vector unsigned short);
9167 int vec_all_le (vector unsigned short, vector bool short);
9168 int vec_all_le (vector unsigned short, vector unsigned short);
9169 int vec_all_le (vector bool short, vector signed short);
9170 int vec_all_le (vector signed short, vector bool short);
9171 int vec_all_le (vector signed short, vector signed short);
9172 int vec_all_le (vector bool int, vector unsigned int);
9173 int vec_all_le (vector unsigned int, vector bool int);
9174 int vec_all_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
9175 int vec_all_le (vector bool int, vector signed int);
9176 int vec_all_le (vector signed int, vector bool int);
9177 int vec_all_le (vector signed int, vector signed int);
9178 int vec_all_le (vector float, vector float);
9180 int vec_all_lt (vector bool char, vector unsigned char);
9181 int vec_all_lt (vector unsigned char, vector bool char);
9182 int vec_all_lt (vector unsigned char, vector unsigned char);
9183 int vec_all_lt (vector bool char, vector signed char);
9184 int vec_all_lt (vector signed char, vector bool char);
9185 int vec_all_lt (vector signed char, vector signed char);
9186 int vec_all_lt (vector bool short, vector unsigned short);
9187 int vec_all_lt (vector unsigned short, vector bool short);
9188 int vec_all_lt (vector unsigned short, vector unsigned short);
9189 int vec_all_lt (vector bool short, vector signed short);
9190 int vec_all_lt (vector signed short, vector bool short);
9191 int vec_all_lt (vector signed short, vector signed short);
9192 int vec_all_lt (vector bool int, vector unsigned int);
9193 int vec_all_lt (vector unsigned int, vector bool int);
9194 int vec_all_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
9195 int vec_all_lt (vector bool int, vector signed int);
9196 int vec_all_lt (vector signed int, vector bool int);
9197 int vec_all_lt (vector signed int, vector signed int);
9198 int vec_all_lt (vector float, vector float);
9200 int vec_all_nan (vector float);
9202 int vec_all_ne (vector signed char, vector bool char);
9203 int vec_all_ne (vector signed char, vector signed char);
9204 int vec_all_ne (vector unsigned char, vector bool char);
9205 int vec_all_ne (vector unsigned char, vector unsigned char);
9206 int vec_all_ne (vector bool char, vector bool char);
9207 int vec_all_ne (vector bool char, vector unsigned char);
9208 int vec_all_ne (vector bool char, vector signed char);
9209 int vec_all_ne (vector signed short, vector bool short);
9210 int vec_all_ne (vector signed short, vector signed short);
9211 int vec_all_ne (vector unsigned short, vector bool short);
9212 int vec_all_ne (vector unsigned short, vector unsigned short);
9213 int vec_all_ne (vector bool short, vector bool short);
9214 int vec_all_ne (vector bool short, vector unsigned short);
9215 int vec_all_ne (vector bool short, vector signed short);
9216 int vec_all_ne (vector pixel, vector pixel);
9217 int vec_all_ne (vector signed int, vector bool int);
9218 int vec_all_ne (vector signed int, vector signed int);
9219 int vec_all_ne (vector unsigned int, vector bool int);
9220 int vec_all_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
9221 int vec_all_ne (vector bool int, vector bool int);
9222 int vec_all_ne (vector bool int, vector unsigned int);
9223 int vec_all_ne (vector bool int, vector signed int);
9224 int vec_all_ne (vector float, vector float);
9226 int vec_all_nge (vector float, vector float);
9228 int vec_all_ngt (vector float, vector float);
9230 int vec_all_nle (vector float, vector float);
9232 int vec_all_nlt (vector float, vector float);
9234 int vec_all_numeric (vector float);
9236 int vec_any_eq (vector signed char, vector bool char);
9237 int vec_any_eq (vector signed char, vector signed char);
9238 int vec_any_eq (vector unsigned char, vector bool char);
9239 int vec_any_eq (vector unsigned char, vector unsigned char);
9240 int vec_any_eq (vector bool char, vector bool char);
9241 int vec_any_eq (vector bool char, vector unsigned char);
9242 int vec_any_eq (vector bool char, vector signed char);
9243 int vec_any_eq (vector signed short, vector bool short);
9244 int vec_any_eq (vector signed short, vector signed short);
9245 int vec_any_eq (vector unsigned short, vector bool short);
9246 int vec_any_eq (vector unsigned short, vector unsigned short);
9247 int vec_any_eq (vector bool short, vector bool short);
9248 int vec_any_eq (vector bool short, vector unsigned short);
9249 int vec_any_eq (vector bool short, vector signed short);
9250 int vec_any_eq (vector pixel, vector pixel);
9251 int vec_any_eq (vector signed int, vector bool int);
9252 int vec_any_eq (vector signed int, vector signed int);
9253 int vec_any_eq (vector unsigned int, vector bool int);
9254 int vec_any_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
9255 int vec_any_eq (vector bool int, vector bool int);
9256 int vec_any_eq (vector bool int, vector unsigned int);
9257 int vec_any_eq (vector bool int, vector signed int);
9258 int vec_any_eq (vector float, vector float);
9260 int vec_any_ge (vector signed char, vector bool char);
9261 int vec_any_ge (vector unsigned char, vector bool char);
9262 int vec_any_ge (vector unsigned char, vector unsigned char);
9263 int vec_any_ge (vector signed char, vector signed char);
9264 int vec_any_ge (vector bool char, vector unsigned char);
9265 int vec_any_ge (vector bool char, vector signed char);
9266 int vec_any_ge (vector unsigned short, vector bool short);
9267 int vec_any_ge (vector unsigned short, vector unsigned short);
9268 int vec_any_ge (vector signed short, vector signed short);
9269 int vec_any_ge (vector signed short, vector bool short);
9270 int vec_any_ge (vector bool short, vector unsigned short);
9271 int vec_any_ge (vector bool short, vector signed short);
9272 int vec_any_ge (vector signed int, vector bool int);
9273 int vec_any_ge (vector unsigned int, vector bool int);
9274 int vec_any_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
9275 int vec_any_ge (vector signed int, vector signed int);
9276 int vec_any_ge (vector bool int, vector unsigned int);
9277 int vec_any_ge (vector bool int, vector signed int);
9278 int vec_any_ge (vector float, vector float);
9280 int vec_any_gt (vector bool char, vector unsigned char);
9281 int vec_any_gt (vector unsigned char, vector bool char);
9282 int vec_any_gt (vector unsigned char, vector unsigned char);
9283 int vec_any_gt (vector bool char, vector signed char);
9284 int vec_any_gt (vector signed char, vector bool char);
9285 int vec_any_gt (vector signed char, vector signed char);
9286 int vec_any_gt (vector bool short, vector unsigned short);
9287 int vec_any_gt (vector unsigned short, vector bool short);
9288 int vec_any_gt (vector unsigned short, vector unsigned short);
9289 int vec_any_gt (vector bool short, vector signed short);
9290 int vec_any_gt (vector signed short, vector bool short);
9291 int vec_any_gt (vector signed short, vector signed short);
9292 int vec_any_gt (vector bool int, vector unsigned int);
9293 int vec_any_gt (vector unsigned int, vector bool int);
9294 int vec_any_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
9295 int vec_any_gt (vector bool int, vector signed int);
9296 int vec_any_gt (vector signed int, vector bool int);
9297 int vec_any_gt (vector signed int, vector signed int);
9298 int vec_any_gt (vector float, vector float);
9300 int vec_any_le (vector bool char, vector unsigned char);
9301 int vec_any_le (vector unsigned char, vector bool char);
9302 int vec_any_le (vector unsigned char, vector unsigned char);
9303 int vec_any_le (vector bool char, vector signed char);
9304 int vec_any_le (vector signed char, vector bool char);
9305 int vec_any_le (vector signed char, vector signed char);
9306 int vec_any_le (vector bool short, vector unsigned short);
9307 int vec_any_le (vector unsigned short, vector bool short);
9308 int vec_any_le (vector unsigned short, vector unsigned short);
9309 int vec_any_le (vector bool short, vector signed short);
9310 int vec_any_le (vector signed short, vector bool short);
9311 int vec_any_le (vector signed short, vector signed short);
9312 int vec_any_le (vector bool int, vector unsigned int);
9313 int vec_any_le (vector unsigned int, vector bool int);
9314 int vec_any_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
9315 int vec_any_le (vector bool int, vector signed int);
9316 int vec_any_le (vector signed int, vector bool int);
9317 int vec_any_le (vector signed int, vector signed int);
9318 int vec_any_le (vector float, vector float);
9320 int vec_any_lt (vector bool char, vector unsigned char);
9321 int vec_any_lt (vector unsigned char, vector bool char);
9322 int vec_any_lt (vector unsigned char, vector unsigned char);
9323 int vec_any_lt (vector bool char, vector signed char);
9324 int vec_any_lt (vector signed char, vector bool char);
9325 int vec_any_lt (vector signed char, vector signed char);
9326 int vec_any_lt (vector bool short, vector unsigned short);
9327 int vec_any_lt (vector unsigned short, vector bool short);
9328 int vec_any_lt (vector unsigned short, vector unsigned short);
9329 int vec_any_lt (vector bool short, vector signed short);
9330 int vec_any_lt (vector signed short, vector bool short);
9331 int vec_any_lt (vector signed short, vector signed short);
9332 int vec_any_lt (vector bool int, vector unsigned int);
9333 int vec_any_lt (vector unsigned int, vector bool int);
9334 int vec_any_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
9335 int vec_any_lt (vector bool int, vector signed int);
9336 int vec_any_lt (vector signed int, vector bool int);
9337 int vec_any_lt (vector signed int, vector signed int);
9338 int vec_any_lt (vector float, vector float);
9340 int vec_any_nan (vector float);
9342 int vec_any_ne (vector signed char, vector bool char);
9343 int vec_any_ne (vector signed char, vector signed char);
9344 int vec_any_ne (vector unsigned char, vector bool char);
9345 int vec_any_ne (vector unsigned char, vector unsigned char);
9346 int vec_any_ne (vector bool char, vector bool char);
9347 int vec_any_ne (vector bool char, vector unsigned char);
9348 int vec_any_ne (vector bool char, vector signed char);
9349 int vec_any_ne (vector signed short, vector bool short);
9350 int vec_any_ne (vector signed short, vector signed short);
9351 int vec_any_ne (vector unsigned short, vector bool short);
9352 int vec_any_ne (vector unsigned short, vector unsigned short);
9353 int vec_any_ne (vector bool short, vector bool short);
9354 int vec_any_ne (vector bool short, vector unsigned short);
9355 int vec_any_ne (vector bool short, vector signed short);
9356 int vec_any_ne (vector pixel, vector pixel);
9357 int vec_any_ne (vector signed int, vector bool int);
9358 int vec_any_ne (vector signed int, vector signed int);
9359 int vec_any_ne (vector unsigned int, vector bool int);
9360 int vec_any_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
9361 int vec_any_ne (vector bool int, vector bool int);
9362 int vec_any_ne (vector bool int, vector unsigned int);
9363 int vec_any_ne (vector bool int, vector signed int);
9364 int vec_any_ne (vector float, vector float);
9366 int vec_any_nge (vector float, vector float);
9368 int vec_any_ngt (vector float, vector float);
9370 int vec_any_nle (vector float, vector float);
9372 int vec_any_nlt (vector float, vector float);
9374 int vec_any_numeric (vector float);
9376 int vec_any_out (vector float, vector float);
9377 @end smallexample
9379 @node SPARC VIS Built-in Functions
9380 @subsection SPARC VIS Built-in Functions
9382 GCC supports SIMD operations on the SPARC using both the generic vector
9383 extensions (@pxref{Vector Extensions}) as well as built-in functions for
9384 the SPARC Visual Instruction Set (VIS).  When you use the @option{-mvis}
9385 switch, the VIS extension is exposed as the following built-in functions:
9387 @smallexample
9388 typedef int v2si __attribute__ ((vector_size (8)));
9389 typedef short v4hi __attribute__ ((vector_size (8)));
9390 typedef short v2hi __attribute__ ((vector_size (4)));
9391 typedef char v8qi __attribute__ ((vector_size (8)));
9392 typedef char v4qi __attribute__ ((vector_size (4)));
9394 void * __builtin_vis_alignaddr (void *, long);
9395 int64_t __builtin_vis_faligndatadi (int64_t, int64_t);
9396 v2si __builtin_vis_faligndatav2si (v2si, v2si);
9397 v4hi __builtin_vis_faligndatav4hi (v4si, v4si);
9398 v8qi __builtin_vis_faligndatav8qi (v8qi, v8qi);
9400 v4hi __builtin_vis_fexpand (v4qi);
9402 v4hi __builtin_vis_fmul8x16 (v4qi, v4hi);
9403 v4hi __builtin_vis_fmul8x16au (v4qi, v4hi);
9404 v4hi __builtin_vis_fmul8x16al (v4qi, v4hi);
9405 v4hi __builtin_vis_fmul8sux16 (v8qi, v4hi);
9406 v4hi __builtin_vis_fmul8ulx16 (v8qi, v4hi);
9407 v2si __builtin_vis_fmuld8sux16 (v4qi, v2hi);
9408 v2si __builtin_vis_fmuld8ulx16 (v4qi, v2hi);
9410 v4qi __builtin_vis_fpack16 (v4hi);
9411 v8qi __builtin_vis_fpack32 (v2si, v2si);
9412 v2hi __builtin_vis_fpackfix (v2si);
9413 v8qi __builtin_vis_fpmerge (v4qi, v4qi);
9415 int64_t __builtin_vis_pdist (v8qi, v8qi, int64_t);
9416 @end smallexample
9418 @node Target Format Checks
9419 @section Format Checks Specific to Particular Target Machines
9421 For some target machines, GCC supports additional options to the
9422 format attribute
9423 (@pxref{Function Attributes,,Declaring Attributes of Functions}).
9425 @menu
9426 * Solaris Format Checks::
9427 @end menu
9429 @node Solaris Format Checks
9430 @subsection Solaris Format Checks
9432 Solaris targets support the @code{cmn_err} (or @code{__cmn_err__}) format
9433 check.  @code{cmn_err} accepts a subset of the standard @code{printf}
9434 conversions, and the two-argument @code{%b} conversion for displaying
9435 bit-fields.  See the Solaris man page for @code{cmn_err} for more information.
9437 @node Pragmas
9438 @section Pragmas Accepted by GCC
9439 @cindex pragmas
9440 @cindex #pragma
9442 GCC supports several types of pragmas, primarily in order to compile
9443 code originally written for other compilers.  Note that in general
9444 we do not recommend the use of pragmas; @xref{Function Attributes},
9445 for further explanation.
9447 @menu
9448 * ARM Pragmas::
9449 * M32C Pragmas::
9450 * RS/6000 and PowerPC Pragmas::
9451 * Darwin Pragmas::
9452 * Solaris Pragmas::
9453 * Symbol-Renaming Pragmas::
9454 * Structure-Packing Pragmas::
9455 * Weak Pragmas::
9456 * Diagnostic Pragmas::
9457 @end menu
9459 @node ARM Pragmas
9460 @subsection ARM Pragmas
9462 The ARM target defines pragmas for controlling the default addition of
9463 @code{long_call} and @code{short_call} attributes to functions.
9464 @xref{Function Attributes}, for information about the effects of these
9465 attributes.
9467 @table @code
9468 @item long_calls
9469 @cindex pragma, long_calls
9470 Set all subsequent functions to have the @code{long_call} attribute.
9472 @item no_long_calls
9473 @cindex pragma, no_long_calls
9474 Set all subsequent functions to have the @code{short_call} attribute.
9476 @item long_calls_off
9477 @cindex pragma, long_calls_off
9478 Do not affect the @code{long_call} or @code{short_call} attributes of
9479 subsequent functions.
9480 @end table
9482 @node M32C Pragmas
9483 @subsection M32C Pragmas
9485 @table @code
9486 @item memregs @var{number}
9487 @cindex pragma, memregs
9488 Overrides the command line option @code{-memregs=} for the current
9489 file.  Use with care!  This pragma must be before any function in the
9490 file, and mixing different memregs values in different objects may
9491 make them incompatible.  This pragma is useful when a
9492 performance-critical function uses a memreg for temporary values,
9493 as it may allow you to reduce the number of memregs used.
9495 @end table
9497 @node RS/6000 and PowerPC Pragmas
9498 @subsection RS/6000 and PowerPC Pragmas
9500 The RS/6000 and PowerPC targets define one pragma for controlling
9501 whether or not the @code{longcall} attribute is added to function
9502 declarations by default.  This pragma overrides the @option{-mlongcall}
9503 option, but not the @code{longcall} and @code{shortcall} attributes.
9504 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information about when long
9505 calls are and are not necessary.
9507 @table @code
9508 @item longcall (1)
9509 @cindex pragma, longcall
9510 Apply the @code{longcall} attribute to all subsequent function
9511 declarations.
9513 @item longcall (0)
9514 Do not apply the @code{longcall} attribute to subsequent function
9515 declarations.
9516 @end table
9518 @c Describe c4x pragmas here.
9519 @c Describe h8300 pragmas here.
9520 @c Describe sh pragmas here.
9521 @c Describe v850 pragmas here.
9523 @node Darwin Pragmas
9524 @subsection Darwin Pragmas
9526 The following pragmas are available for all architectures running the
9527 Darwin operating system.  These are useful for compatibility with other
9528 Mac OS compilers.
9530 @table @code
9531 @item mark @var{tokens}@dots{}
9532 @cindex pragma, mark
9533 This pragma is accepted, but has no effect.
9535 @item options align=@var{alignment}
9536 @cindex pragma, options align
9537 This pragma sets the alignment of fields in structures.  The values of
9538 @var{alignment} may be @code{mac68k}, to emulate m68k alignment, or
9539 @code{power}, to emulate PowerPC alignment.  Uses of this pragma nest
9540 properly; to restore the previous setting, use @code{reset} for the
9541 @var{alignment}.
9543 @item segment @var{tokens}@dots{}
9544 @cindex pragma, segment
9545 This pragma is accepted, but has no effect.
9547 @item unused (@var{var} [, @var{var}]@dots{})
9548 @cindex pragma, unused
9549 This pragma declares variables to be possibly unused.  GCC will not
9550 produce warnings for the listed variables.  The effect is similar to
9551 that of the @code{unused} attribute, except that this pragma may appear
9552 anywhere within the variables' scopes.
9553 @end table
9555 @node Solaris Pragmas
9556 @subsection Solaris Pragmas
9558 The Solaris target supports @code{#pragma redefine_extname}
9559 (@pxref{Symbol-Renaming Pragmas}).  It also supports additional
9560 @code{#pragma} directives for compatibility with the system compiler.
9562 @table @code
9563 @item align @var{alignment} (@var{variable} [, @var{variable}]...)
9564 @cindex pragma, align
9566 Increase the minimum alignment of each @var{variable} to @var{alignment}.
9567 This is the same as GCC's @code{aligned} attribute @pxref{Variable
9568 Attributes}).  Macro expansion occurs on the arguments to this pragma
9569 when compiling C and Objective-C.  It does not currently occur when
9570 compiling C++, but this is a bug which may be fixed in a future
9571 release.
9573 @item fini (@var{function} [, @var{function}]...)
9574 @cindex pragma, fini
9576 This pragma causes each listed @var{function} to be called after
9577 main, or during shared module unloading, by adding a call to the
9578 @code{.fini} section.
9580 @item init (@var{function} [, @var{function}]...)
9581 @cindex pragma, init
9583 This pragma causes each listed @var{function} to be called during
9584 initialization (before @code{main}) or during shared module loading, by
9585 adding a call to the @code{.init} section.
9587 @end table
9589 @node Symbol-Renaming Pragmas
9590 @subsection Symbol-Renaming Pragmas
9592 For compatibility with the Solaris and Tru64 UNIX system headers, GCC
9593 supports two @code{#pragma} directives which change the name used in
9594 assembly for a given declaration.  These pragmas are only available on
9595 platforms whose system headers need them.  To get this effect on all
9596 platforms supported by GCC, use the asm labels extension (@pxref{Asm
9597 Labels}).
9599 @table @code
9600 @item redefine_extname @var{oldname} @var{newname}
9601 @cindex pragma, redefine_extname
9603 This pragma gives the C function @var{oldname} the assembly symbol
9604 @var{newname}.  The preprocessor macro @code{__PRAGMA_REDEFINE_EXTNAME}
9605 will be defined if this pragma is available (currently only on
9606 Solaris).
9608 @item extern_prefix @var{string}
9609 @cindex pragma, extern_prefix
9611 This pragma causes all subsequent external function and variable
9612 declarations to have @var{string} prepended to their assembly symbols.
9613 This effect may be terminated with another @code{extern_prefix} pragma
9614 whose argument is an empty string.  The preprocessor macro
9615 @code{__PRAGMA_EXTERN_PREFIX} will be defined if this pragma is
9616 available (currently only on Tru64 UNIX)@.
9617 @end table
9619 These pragmas and the asm labels extension interact in a complicated
9620 manner.  Here are some corner cases you may want to be aware of.
9622 @enumerate
9623 @item Both pragmas silently apply only to declarations with external
9624 linkage.  Asm labels do not have this restriction.
9626 @item In C++, both pragmas silently apply only to declarations with
9627 ``C'' linkage.  Again, asm labels do not have this restriction.
9629 @item If any of the three ways of changing the assembly name of a
9630 declaration is applied to a declaration whose assembly name has
9631 already been determined (either by a previous use of one of these
9632 features, or because the compiler needed the assembly name in order to
9633 generate code), and the new name is different, a warning issues and
9634 the name does not change.
9636 @item The @var{oldname} used by @code{#pragma redefine_extname} is
9637 always the C-language name.
9639 @item If @code{#pragma extern_prefix} is in effect, and a declaration
9640 occurs with an asm label attached, the prefix is silently ignored for
9641 that declaration.
9643 @item If @code{#pragma extern_prefix} and @code{#pragma redefine_extname}
9644 apply to the same declaration, whichever triggered first wins, and a
9645 warning issues if they contradict each other.  (We would like to have
9646 @code{#pragma redefine_extname} always win, for consistency with asm
9647 labels, but if @code{#pragma extern_prefix} triggers first we have no
9648 way of knowing that that happened.)
9649 @end enumerate
9651 @node Structure-Packing Pragmas
9652 @subsection Structure-Packing Pragmas
9654 For compatibility with Win32, GCC supports a set of @code{#pragma}
9655 directives which change the maximum alignment of members of structures
9656 (other than zero-width bitfields), unions, and classes subsequently
9657 defined.  The @var{n} value below always is required to be a small power
9658 of two and specifies the new alignment in bytes.
9660 @enumerate
9661 @item @code{#pragma pack(@var{n})} simply sets the new alignment.
9662 @item @code{#pragma pack()} sets the alignment to the one that was in
9663 effect when compilation started (see also command line option
9664 @option{-fpack-struct[=<n>]} @pxref{Code Gen Options}).
9665 @item @code{#pragma pack(push[,@var{n}])} pushes the current alignment
9666 setting on an internal stack and then optionally sets the new alignment.
9667 @item @code{#pragma pack(pop)} restores the alignment setting to the one
9668 saved at the top of the internal stack (and removes that stack entry).
9669 Note that @code{#pragma pack([@var{n}])} does not influence this internal
9670 stack; thus it is possible to have @code{#pragma pack(push)} followed by
9671 multiple @code{#pragma pack(@var{n})} instances and finalized by a single
9672 @code{#pragma pack(pop)}.
9673 @end enumerate
9675 @node Weak Pragmas
9676 @subsection Weak Pragmas
9678 For compatibility with SVR4, GCC supports a set of @code{#pragma}
9679 directives for declaring symbols to be weak, and defining weak
9680 aliases.
9682 @table @code
9683 @item #pragma weak @var{symbol}
9684 @cindex pragma, weak
9685 This pragma declares @var{symbol} to be weak, as if the declaration
9686 had the attribute of the same name.  The pragma may appear before
9687 or after the declaration of @var{symbol}, but must appear before
9688 either its first use or its definition.  It is not an error for
9689 @var{symbol} to never be defined at all.
9691 @item #pragma weak @var{symbol1} = @var{symbol2}
9692 This pragma declares @var{symbol1} to be a weak alias of @var{symbol2}.
9693 It is an error if @var{symbol2} is not defined in the current
9694 translation unit.
9695 @end table
9697 @node Diagnostic Pragmas
9698 @subsection Diagnostic Pragmas
9700 GCC allows the user to selectively enable or disable certain types of
9701 diagnostics, and change the kind of the diagnostic.  For example, a
9702 project's policy might require that all sources compile with
9703 @option{-Werror} but certain files might have exceptions allowing
9704 specific types of warnings.  Or, a project might selectively enable
9705 diagnostics and treat them as errors depending on which preprocessor
9706 macros are defined.
9708 @table @code
9709 @item #pragma GCC diagnostic @var{kind} @var{option}
9710 @cindex pragma, diagnostic
9712 Modifies the disposition of a diagnostic.  Note that not all
9713 diagnostics are modifyiable; at the moment only warnings (normally
9714 controlled by @samp{-W...}) can be controlled, and not all of them.
9715 Use @option{-fdiagnostics-show-option} to determine which diagnostics
9716 are controllable and which option controls them.
9718 @var{kind} is @samp{error} to treat this diagnostic as an error,
9719 @samp{warning} to treat it like a warning (even if @option{-Werror} is
9720 in effect), or @samp{ignored} if the diagnostic is to be ignored.
9721 @var{option} is a double quoted string which matches the command line
9722 option.
9724 @example
9725 #pragma GCC diagnostic warning "-Wformat"
9726 #pragma GCC diagnostic error "-Walways-true"
9727 #pragma GCC diagnostic ignored "-Walways-true"
9728 @end example
9730 Note that these pragmas override any command line options.  Also,
9731 while it is syntactically valid to put these pragmas anywhere in your
9732 sources, the only supported location for them is before any data or
9733 functions are defined.  Doing otherwise may result in unpredictable
9734 results depending on how the optimizer manages your sources.  If the
9735 same option is listed multiple times, the last one specified is the
9736 one that is in effect.  This pragma is not intended to be a general
9737 purpose replacement for command line options, but for implementing
9738 strict control over project policies.
9740 @end table
9742 @node Unnamed Fields
9743 @section Unnamed struct/union fields within structs/unions
9744 @cindex struct
9745 @cindex union
9747 For compatibility with other compilers, GCC allows you to define
9748 a structure or union that contains, as fields, structures and unions
9749 without names.  For example:
9751 @smallexample
9752 struct @{
9753   int a;
9754   union @{
9755     int b;
9756     float c;
9757   @};
9758   int d;
9759 @} foo;
9760 @end smallexample
9762 In this example, the user would be able to access members of the unnamed
9763 union with code like @samp{foo.b}.  Note that only unnamed structs and
9764 unions are allowed, you may not have, for example, an unnamed
9765 @code{int}.
9767 You must never create such structures that cause ambiguous field definitions.
9768 For example, this structure:
9770 @smallexample
9771 struct @{
9772   int a;
9773   struct @{
9774     int a;
9775   @};
9776 @} foo;
9777 @end smallexample
9779 It is ambiguous which @code{a} is being referred to with @samp{foo.a}.
9780 Such constructs are not supported and must be avoided.  In the future,
9781 such constructs may be detected and treated as compilation errors.
9783 @opindex fms-extensions
9784 Unless @option{-fms-extensions} is used, the unnamed field must be a
9785 structure or union definition without a tag (for example, @samp{struct
9786 @{ int a; @};}).  If @option{-fms-extensions} is used, the field may
9787 also be a definition with a tag such as @samp{struct foo @{ int a;
9788 @};}, a reference to a previously defined structure or union such as
9789 @samp{struct foo;}, or a reference to a @code{typedef} name for a
9790 previously defined structure or union type.
9792 @node Thread-Local
9793 @section Thread-Local Storage
9794 @cindex Thread-Local Storage
9795 @cindex @acronym{TLS}
9796 @cindex __thread
9798 Thread-local storage (@acronym{TLS}) is a mechanism by which variables
9799 are allocated such that there is one instance of the variable per extant
9800 thread.  The run-time model GCC uses to implement this originates
9801 in the IA-64 processor-specific ABI, but has since been migrated
9802 to other processors as well.  It requires significant support from
9803 the linker (@command{ld}), dynamic linker (@command{ld.so}), and
9804 system libraries (@file{libc.so} and @file{libpthread.so}), so it
9805 is not available everywhere.
9807 At the user level, the extension is visible with a new storage
9808 class keyword: @code{__thread}.  For example:
9810 @smallexample
9811 __thread int i;
9812 extern __thread struct state s;
9813 static __thread char *p;
9814 @end smallexample
9816 The @code{__thread} specifier may be used alone, with the @code{extern}
9817 or @code{static} specifiers, but with no other storage class specifier.
9818 When used with @code{extern} or @code{static}, @code{__thread} must appear
9819 immediately after the other storage class specifier.
9821 The @code{__thread} specifier may be applied to any global, file-scoped
9822 static, function-scoped static, or static data member of a class.  It may
9823 not be applied to block-scoped automatic or non-static data member.
9825 When the address-of operator is applied to a thread-local variable, it is
9826 evaluated at run-time and returns the address of the current thread's
9827 instance of that variable.  An address so obtained may be used by any
9828 thread.  When a thread terminates, any pointers to thread-local variables
9829 in that thread become invalid.
9831 No static initialization may refer to the address of a thread-local variable.
9833 In C++, if an initializer is present for a thread-local variable, it must
9834 be a @var{constant-expression}, as defined in 5.19.2 of the ANSI/ISO C++
9835 standard.
9837 See @uref{http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf,
9838 ELF Handling For Thread-Local Storage} for a detailed explanation of
9839 the four thread-local storage addressing models, and how the run-time
9840 is expected to function.
9842 @menu
9843 * C99 Thread-Local Edits::
9844 * C++98 Thread-Local Edits::
9845 @end menu
9847 @node C99 Thread-Local Edits
9848 @subsection ISO/IEC 9899:1999 Edits for Thread-Local Storage
9850 The following are a set of changes to ISO/IEC 9899:1999 (aka C99)
9851 that document the exact semantics of the language extension.
9853 @itemize @bullet
9854 @item
9855 @cite{5.1.2  Execution environments}
9857 Add new text after paragraph 1
9859 @quotation
9860 Within either execution environment, a @dfn{thread} is a flow of
9861 control within a program.  It is implementation defined whether
9862 or not there may be more than one thread associated with a program.
9863 It is implementation defined how threads beyond the first are
9864 created, the name and type of the function called at thread
9865 startup, and how threads may be terminated.  However, objects
9866 with thread storage duration shall be initialized before thread
9867 startup.
9868 @end quotation
9870 @item
9871 @cite{6.2.4  Storage durations of objects}
9873 Add new text before paragraph 3
9875 @quotation
9876 An object whose identifier is declared with the storage-class
9877 specifier @w{@code{__thread}} has @dfn{thread storage duration}.
9878 Its lifetime is the entire execution of the thread, and its
9879 stored value is initialized only once, prior to thread startup.
9880 @end quotation
9882 @item
9883 @cite{6.4.1  Keywords}
9885 Add @code{__thread}.
9887 @item
9888 @cite{6.7.1  Storage-class specifiers}
9890 Add @code{__thread} to the list of storage class specifiers in
9891 paragraph 1.
9893 Change paragraph 2 to
9895 @quotation
9896 With the exception of @code{__thread}, at most one storage-class
9897 specifier may be given [@dots{}].  The @code{__thread} specifier may
9898 be used alone, or immediately following @code{extern} or
9899 @code{static}.
9900 @end quotation
9902 Add new text after paragraph 6
9904 @quotation
9905 The declaration of an identifier for a variable that has
9906 block scope that specifies @code{__thread} shall also
9907 specify either @code{extern} or @code{static}.
9909 The @code{__thread} specifier shall be used only with
9910 variables.
9911 @end quotation
9912 @end itemize
9914 @node C++98 Thread-Local Edits
9915 @subsection ISO/IEC 14882:1998 Edits for Thread-Local Storage
9917 The following are a set of changes to ISO/IEC 14882:1998 (aka C++98)
9918 that document the exact semantics of the language extension.
9920 @itemize @bullet
9921 @item
9922 @b{[intro.execution]}
9924 New text after paragraph 4
9926 @quotation
9927 A @dfn{thread} is a flow of control within the abstract machine.
9928 It is implementation defined whether or not there may be more than
9929 one thread.
9930 @end quotation
9932 New text after paragraph 7
9934 @quotation
9935 It is unspecified whether additional action must be taken to
9936 ensure when and whether side effects are visible to other threads.
9937 @end quotation
9939 @item
9940 @b{[lex.key]}
9942 Add @code{__thread}.
9944 @item
9945 @b{[basic.start.main]}
9947 Add after paragraph 5
9949 @quotation
9950 The thread that begins execution at the @code{main} function is called
9951 the @dfn{main thread}.  It is implementation defined how functions
9952 beginning threads other than the main thread are designated or typed.
9953 A function so designated, as well as the @code{main} function, is called
9954 a @dfn{thread startup function}.  It is implementation defined what
9955 happens if a thread startup function returns.  It is implementation
9956 defined what happens to other threads when any thread calls @code{exit}.
9957 @end quotation
9959 @item
9960 @b{[basic.start.init]}
9962 Add after paragraph 4
9964 @quotation
9965 The storage for an object of thread storage duration shall be
9966 statically initialized before the first statement of the thread startup
9967 function.  An object of thread storage duration shall not require
9968 dynamic initialization.
9969 @end quotation
9971 @item
9972 @b{[basic.start.term]}
9974 Add after paragraph 3
9976 @quotation
9977 The type of an object with thread storage duration shall not have a
9978 non-trivial destructor, nor shall it be an array type whose elements
9979 (directly or indirectly) have non-trivial destructors.
9980 @end quotation
9982 @item
9983 @b{[basic.stc]}
9985 Add ``thread storage duration'' to the list in paragraph 1.
9987 Change paragraph 2
9989 @quotation
9990 Thread, static, and automatic storage durations are associated with
9991 objects introduced by declarations [@dots{}].
9992 @end quotation
9994 Add @code{__thread} to the list of specifiers in paragraph 3.
9996 @item
9997 @b{[basic.stc.thread]}
9999 New section before @b{[basic.stc.static]}
10001 @quotation
10002 The keyword @code{__thread} applied to a non-local object gives the
10003 object thread storage duration.
10005 A local variable or class data member declared both @code{static}
10006 and @code{__thread} gives the variable or member thread storage
10007 duration.
10008 @end quotation
10010 @item
10011 @b{[basic.stc.static]}
10013 Change paragraph 1
10015 @quotation
10016 All objects which have neither thread storage duration, dynamic
10017 storage duration nor are local [@dots{}].
10018 @end quotation
10020 @item
10021 @b{[dcl.stc]}
10023 Add @code{__thread} to the list in paragraph 1.
10025 Change paragraph 1
10027 @quotation
10028 With the exception of @code{__thread}, at most one
10029 @var{storage-class-specifier} shall appear in a given
10030 @var{decl-specifier-seq}.  The @code{__thread} specifier may
10031 be used alone, or immediately following the @code{extern} or
10032 @code{static} specifiers.  [@dots{}]
10033 @end quotation
10035 Add after paragraph 5
10037 @quotation
10038 The @code{__thread} specifier can be applied only to the names of objects
10039 and to anonymous unions.
10040 @end quotation
10042 @item
10043 @b{[class.mem]}
10045 Add after paragraph 6
10047 @quotation
10048 Non-@code{static} members shall not be @code{__thread}.
10049 @end quotation
10050 @end itemize
10052 @node C++ Extensions
10053 @chapter Extensions to the C++ Language
10054 @cindex extensions, C++ language
10055 @cindex C++ language extensions
10057 The GNU compiler provides these extensions to the C++ language (and you
10058 can also use most of the C language extensions in your C++ programs).  If you
10059 want to write code that checks whether these features are available, you can
10060 test for the GNU compiler the same way as for C programs: check for a
10061 predefined macro @code{__GNUC__}.  You can also use @code{__GNUG__} to
10062 test specifically for GNU C++ (@pxref{Common Predefined Macros,,
10063 Predefined Macros,cpp,The GNU C Preprocessor}).
10065 @menu
10066 * Volatiles::           What constitutes an access to a volatile object.
10067 * Restricted Pointers:: C99 restricted pointers and references.
10068 * Vague Linkage::       Where G++ puts inlines, vtables and such.
10069 * C++ Interface::       You can use a single C++ header file for both
10070                         declarations and definitions.
10071 * Template Instantiation:: Methods for ensuring that exactly one copy of
10072                         each needed template instantiation is emitted.
10073 * Bound member functions:: You can extract a function pointer to the
10074                         method denoted by a @samp{->*} or @samp{.*} expression.
10075 * C++ Attributes::      Variable, function, and type attributes for C++ only.
10076 * Namespace Association:: Strong using-directives for namespace association.
10077 * Java Exceptions::     Tweaking exception handling to work with Java.
10078 * Deprecated Features:: Things will disappear from g++.
10079 * Backwards Compatibility:: Compatibilities with earlier definitions of C++.
10080 @end menu
10082 @node Volatiles
10083 @section When is a Volatile Object Accessed?
10084 @cindex accessing volatiles
10085 @cindex volatile read
10086 @cindex volatile write
10087 @cindex volatile access
10089 Both the C and C++ standard have the concept of volatile objects.  These
10090 are normally accessed by pointers and used for accessing hardware.  The
10091 standards encourage compilers to refrain from optimizations
10092 concerning accesses to volatile objects that it might perform on
10093 non-volatile objects.  The C standard leaves it implementation defined
10094 as to what constitutes a volatile access.  The C++ standard omits to
10095 specify this, except to say that C++ should behave in a similar manner
10096 to C with respect to volatiles, where possible.  The minimum either
10097 standard specifies is that at a sequence point all previous accesses to
10098 volatile objects have stabilized and no subsequent accesses have
10099 occurred.  Thus an implementation is free to reorder and combine
10100 volatile accesses which occur between sequence points, but cannot do so
10101 for accesses across a sequence point.  The use of volatiles does not
10102 allow you to violate the restriction on updating objects multiple times
10103 within a sequence point.
10105 In most expressions, it is intuitively obvious what is a read and what is
10106 a write.  For instance
10108 @smallexample
10109 volatile int *dst = @var{somevalue};
10110 volatile int *src = @var{someothervalue};
10111 *dst = *src;
10112 @end smallexample
10114 @noindent
10115 will cause a read of the volatile object pointed to by @var{src} and stores the
10116 value into the volatile object pointed to by @var{dst}.  There is no
10117 guarantee that these reads and writes are atomic, especially for objects
10118 larger than @code{int}.
10120 Less obvious expressions are where something which looks like an access
10121 is used in a void context.  An example would be,
10123 @smallexample
10124 volatile int *src = @var{somevalue};
10125 *src;
10126 @end smallexample
10128 With C, such expressions are rvalues, and as rvalues cause a read of
10129 the object, GCC interprets this as a read of the volatile being pointed
10130 to.  The C++ standard specifies that such expressions do not undergo
10131 lvalue to rvalue conversion, and that the type of the dereferenced
10132 object may be incomplete.  The C++ standard does not specify explicitly
10133 that it is this lvalue to rvalue conversion which is responsible for
10134 causing an access.  However, there is reason to believe that it is,
10135 because otherwise certain simple expressions become undefined.  However,
10136 because it would surprise most programmers, G++ treats dereferencing a
10137 pointer to volatile object of complete type in a void context as a read
10138 of the object.  When the object has incomplete type, G++ issues a
10139 warning.
10141 @smallexample
10142 struct S;
10143 struct T @{int m;@};
10144 volatile S *ptr1 = @var{somevalue};
10145 volatile T *ptr2 = @var{somevalue};
10146 *ptr1;
10147 *ptr2;
10148 @end smallexample
10150 In this example, a warning is issued for @code{*ptr1}, and @code{*ptr2}
10151 causes a read of the object pointed to.  If you wish to force an error on
10152 the first case, you must force a conversion to rvalue with, for instance
10153 a static cast, @code{static_cast<S>(*ptr1)}.
10155 When using a reference to volatile, G++ does not treat equivalent
10156 expressions as accesses to volatiles, but instead issues a warning that
10157 no volatile is accessed.  The rationale for this is that otherwise it
10158 becomes difficult to determine where volatile access occur, and not
10159 possible to ignore the return value from functions returning volatile
10160 references.  Again, if you wish to force a read, cast the reference to
10161 an rvalue.
10163 @node Restricted Pointers
10164 @section Restricting Pointer Aliasing
10165 @cindex restricted pointers
10166 @cindex restricted references
10167 @cindex restricted this pointer
10169 As with the C front end, G++ understands the C99 feature of restricted pointers,
10170 specified with the @code{__restrict__}, or @code{__restrict} type
10171 qualifier.  Because you cannot compile C++ by specifying the @option{-std=c99}
10172 language flag, @code{restrict} is not a keyword in C++.
10174 In addition to allowing restricted pointers, you can specify restricted
10175 references, which indicate that the reference is not aliased in the local
10176 context.
10178 @smallexample
10179 void fn (int *__restrict__ rptr, int &__restrict__ rref)
10181   /* @r{@dots{}} */
10183 @end smallexample
10185 @noindent
10186 In the body of @code{fn}, @var{rptr} points to an unaliased integer and
10187 @var{rref} refers to a (different) unaliased integer.
10189 You may also specify whether a member function's @var{this} pointer is
10190 unaliased by using @code{__restrict__} as a member function qualifier.
10192 @smallexample
10193 void T::fn () __restrict__
10195   /* @r{@dots{}} */
10197 @end smallexample
10199 @noindent
10200 Within the body of @code{T::fn}, @var{this} will have the effective
10201 definition @code{T *__restrict__ const this}.  Notice that the
10202 interpretation of a @code{__restrict__} member function qualifier is
10203 different to that of @code{const} or @code{volatile} qualifier, in that it
10204 is applied to the pointer rather than the object.  This is consistent with
10205 other compilers which implement restricted pointers.
10207 As with all outermost parameter qualifiers, @code{__restrict__} is
10208 ignored in function definition matching.  This means you only need to
10209 specify @code{__restrict__} in a function definition, rather than
10210 in a function prototype as well.
10212 @node Vague Linkage
10213 @section Vague Linkage
10214 @cindex vague linkage
10216 There are several constructs in C++ which require space in the object
10217 file but are not clearly tied to a single translation unit.  We say that
10218 these constructs have ``vague linkage''.  Typically such constructs are
10219 emitted wherever they are needed, though sometimes we can be more
10220 clever.
10222 @table @asis
10223 @item Inline Functions
10224 Inline functions are typically defined in a header file which can be
10225 included in many different compilations.  Hopefully they can usually be
10226 inlined, but sometimes an out-of-line copy is necessary, if the address
10227 of the function is taken or if inlining fails.  In general, we emit an
10228 out-of-line copy in all translation units where one is needed.  As an
10229 exception, we only emit inline virtual functions with the vtable, since
10230 it will always require a copy.
10232 Local static variables and string constants used in an inline function
10233 are also considered to have vague linkage, since they must be shared
10234 between all inlined and out-of-line instances of the function.
10236 @item VTables
10237 @cindex vtable
10238 C++ virtual functions are implemented in most compilers using a lookup
10239 table, known as a vtable.  The vtable contains pointers to the virtual
10240 functions provided by a class, and each object of the class contains a
10241 pointer to its vtable (or vtables, in some multiple-inheritance
10242 situations).  If the class declares any non-inline, non-pure virtual
10243 functions, the first one is chosen as the ``key method'' for the class,
10244 and the vtable is only emitted in the translation unit where the key
10245 method is defined.
10247 @emph{Note:} If the chosen key method is later defined as inline, the
10248 vtable will still be emitted in every translation unit which defines it.
10249 Make sure that any inline virtuals are declared inline in the class
10250 body, even if they are not defined there.
10252 @item type_info objects
10253 @cindex type_info
10254 @cindex RTTI
10255 C++ requires information about types to be written out in order to
10256 implement @samp{dynamic_cast}, @samp{typeid} and exception handling.
10257 For polymorphic classes (classes with virtual functions), the type_info
10258 object is written out along with the vtable so that @samp{dynamic_cast}
10259 can determine the dynamic type of a class object at runtime.  For all
10260 other types, we write out the type_info object when it is used: when
10261 applying @samp{typeid} to an expression, throwing an object, or
10262 referring to a type in a catch clause or exception specification.
10264 @item Template Instantiations
10265 Most everything in this section also applies to template instantiations,
10266 but there are other options as well.
10267 @xref{Template Instantiation,,Where's the Template?}.
10269 @end table
10271 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
10272 GNU/Linux or Solaris 2, or on Microsoft Windows, duplicate copies of
10273 these constructs will be discarded at link time.  This is known as
10274 COMDAT support.
10276 On targets that don't support COMDAT, but do support weak symbols, GCC
10277 will use them.  This way one copy will override all the others, but
10278 the unused copies will still take up space in the executable.
10280 For targets which do not support either COMDAT or weak symbols,
10281 most entities with vague linkage will be emitted as local symbols to
10282 avoid duplicate definition errors from the linker.  This will not happen
10283 for local statics in inlines, however, as having multiple copies will
10284 almost certainly break things.
10286 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
10287 another way to control placement of these constructs.
10289 @node C++ Interface
10290 @section #pragma interface and implementation
10292 @cindex interface and implementation headers, C++
10293 @cindex C++ interface and implementation headers
10294 @cindex pragmas, interface and implementation
10296 @code{#pragma interface} and @code{#pragma implementation} provide the
10297 user with a way of explicitly directing the compiler to emit entities
10298 with vague linkage (and debugging information) in a particular
10299 translation unit.
10301 @emph{Note:} As of GCC 2.7.2, these @code{#pragma}s are not useful in
10302 most cases, because of COMDAT support and the ``key method'' heuristic
10303 mentioned in @ref{Vague Linkage}.  Using them can actually cause your
10304 program to grow due to unnecessary out-of-line copies of inline
10305 functions.  Currently (3.4) the only benefit of these
10306 @code{#pragma}s is reduced duplication of debugging information, and
10307 that should be addressed soon on DWARF 2 targets with the use of
10308 COMDAT groups.
10310 @table @code
10311 @item #pragma interface
10312 @itemx #pragma interface "@var{subdir}/@var{objects}.h"
10313 @kindex #pragma interface
10314 Use this directive in @emph{header files} that define object classes, to save
10315 space in most of the object files that use those classes.  Normally,
10316 local copies of certain information (backup copies of inline member
10317 functions, debugging information, and the internal tables that implement
10318 virtual functions) must be kept in each object file that includes class
10319 definitions.  You can use this pragma to avoid such duplication.  When a
10320 header file containing @samp{#pragma interface} is included in a
10321 compilation, this auxiliary information will not be generated (unless
10322 the main input source file itself uses @samp{#pragma implementation}).
10323 Instead, the object files will contain references to be resolved at link
10324 time.
10326 The second form of this directive is useful for the case where you have
10327 multiple headers with the same name in different directories.  If you
10328 use this form, you must specify the same string to @samp{#pragma
10329 implementation}.
10331 @item #pragma implementation
10332 @itemx #pragma implementation "@var{objects}.h"
10333 @kindex #pragma implementation
10334 Use this pragma in a @emph{main input file}, when you want full output from
10335 included header files to be generated (and made globally visible).  The
10336 included header file, in turn, should use @samp{#pragma interface}.
10337 Backup copies of inline member functions, debugging information, and the
10338 internal tables used to implement virtual functions are all generated in
10339 implementation files.
10341 @cindex implied @code{#pragma implementation}
10342 @cindex @code{#pragma implementation}, implied
10343 @cindex naming convention, implementation headers
10344 If you use @samp{#pragma implementation} with no argument, it applies to
10345 an include file with the same basename@footnote{A file's @dfn{basename}
10346 was the name stripped of all leading path information and of trailing
10347 suffixes, such as @samp{.h} or @samp{.C} or @samp{.cc}.} as your source
10348 file.  For example, in @file{allclass.cc}, giving just
10349 @samp{#pragma implementation}
10350 by itself is equivalent to @samp{#pragma implementation "allclass.h"}.
10352 In versions of GNU C++ prior to 2.6.0 @file{allclass.h} was treated as
10353 an implementation file whenever you would include it from
10354 @file{allclass.cc} even if you never specified @samp{#pragma
10355 implementation}.  This was deemed to be more trouble than it was worth,
10356 however, and disabled.
10358 Use the string argument if you want a single implementation file to
10359 include code from multiple header files.  (You must also use
10360 @samp{#include} to include the header file; @samp{#pragma
10361 implementation} only specifies how to use the file---it doesn't actually
10362 include it.)
10364 There is no way to split up the contents of a single header file into
10365 multiple implementation files.
10366 @end table
10368 @cindex inlining and C++ pragmas
10369 @cindex C++ pragmas, effect on inlining
10370 @cindex pragmas in C++, effect on inlining
10371 @samp{#pragma implementation} and @samp{#pragma interface} also have an
10372 effect on function inlining.
10374 If you define a class in a header file marked with @samp{#pragma
10375 interface}, the effect on an inline function defined in that class is
10376 similar to an explicit @code{extern} declaration---the compiler emits
10377 no code at all to define an independent version of the function.  Its
10378 definition is used only for inlining with its callers.
10380 @opindex fno-implement-inlines
10381 Conversely, when you include the same header file in a main source file
10382 that declares it as @samp{#pragma implementation}, the compiler emits
10383 code for the function itself; this defines a version of the function
10384 that can be found via pointers (or by callers compiled without
10385 inlining).  If all calls to the function can be inlined, you can avoid
10386 emitting the function by compiling with @option{-fno-implement-inlines}.
10387 If any calls were not inlined, you will get linker errors.
10389 @node Template Instantiation
10390 @section Where's the Template?
10391 @cindex template instantiation
10393 C++ templates are the first language feature to require more
10394 intelligence from the environment than one usually finds on a UNIX
10395 system.  Somehow the compiler and linker have to make sure that each
10396 template instance occurs exactly once in the executable if it is needed,
10397 and not at all otherwise.  There are two basic approaches to this
10398 problem, which are referred to as the Borland model and the Cfront model.
10400 @table @asis
10401 @item Borland model
10402 Borland C++ solved the template instantiation problem by adding the code
10403 equivalent of common blocks to their linker; the compiler emits template
10404 instances in each translation unit that uses them, and the linker
10405 collapses them together.  The advantage of this model is that the linker
10406 only has to consider the object files themselves; there is no external
10407 complexity to worry about.  This disadvantage is that compilation time
10408 is increased because the template code is being compiled repeatedly.
10409 Code written for this model tends to include definitions of all
10410 templates in the header file, since they must be seen to be
10411 instantiated.
10413 @item Cfront model
10414 The AT&T C++ translator, Cfront, solved the template instantiation
10415 problem by creating the notion of a template repository, an
10416 automatically maintained place where template instances are stored.  A
10417 more modern version of the repository works as follows: As individual
10418 object files are built, the compiler places any template definitions and
10419 instantiations encountered in the repository.  At link time, the link
10420 wrapper adds in the objects in the repository and compiles any needed
10421 instances that were not previously emitted.  The advantages of this
10422 model are more optimal compilation speed and the ability to use the
10423 system linker; to implement the Borland model a compiler vendor also
10424 needs to replace the linker.  The disadvantages are vastly increased
10425 complexity, and thus potential for error; for some code this can be
10426 just as transparent, but in practice it can been very difficult to build
10427 multiple programs in one directory and one program in multiple
10428 directories.  Code written for this model tends to separate definitions
10429 of non-inline member templates into a separate file, which should be
10430 compiled separately.
10431 @end table
10433 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
10434 GNU/Linux or Solaris 2, or on Microsoft Windows, G++ supports the
10435 Borland model.  On other systems, G++ implements neither automatic
10436 model.
10438 A future version of G++ will support a hybrid model whereby the compiler
10439 will emit any instantiations for which the template definition is
10440 included in the compile, and store template definitions and
10441 instantiation context information into the object file for the rest.
10442 The link wrapper will extract that information as necessary and invoke
10443 the compiler to produce the remaining instantiations.  The linker will
10444 then combine duplicate instantiations.
10446 In the mean time, you have the following options for dealing with
10447 template instantiations:
10449 @enumerate
10450 @item
10451 @opindex frepo
10452 Compile your template-using code with @option{-frepo}.  The compiler will
10453 generate files with the extension @samp{.rpo} listing all of the
10454 template instantiations used in the corresponding object files which
10455 could be instantiated there; the link wrapper, @samp{collect2}, will
10456 then update the @samp{.rpo} files to tell the compiler where to place
10457 those instantiations and rebuild any affected object files.  The
10458 link-time overhead is negligible after the first pass, as the compiler
10459 will continue to place the instantiations in the same files.
10461 This is your best option for application code written for the Borland
10462 model, as it will just work.  Code written for the Cfront model will
10463 need to be modified so that the template definitions are available at
10464 one or more points of instantiation; usually this is as simple as adding
10465 @code{#include <tmethods.cc>} to the end of each template header.
10467 For library code, if you want the library to provide all of the template
10468 instantiations it needs, just try to link all of its object files
10469 together; the link will fail, but cause the instantiations to be
10470 generated as a side effect.  Be warned, however, that this may cause
10471 conflicts if multiple libraries try to provide the same instantiations.
10472 For greater control, use explicit instantiation as described in the next
10473 option.
10475 @item
10476 @opindex fno-implicit-templates
10477 Compile your code with @option{-fno-implicit-templates} to disable the
10478 implicit generation of template instances, and explicitly instantiate
10479 all the ones you use.  This approach requires more knowledge of exactly
10480 which instances you need than do the others, but it's less
10481 mysterious and allows greater control.  You can scatter the explicit
10482 instantiations throughout your program, perhaps putting them in the
10483 translation units where the instances are used or the translation units
10484 that define the templates themselves; you can put all of the explicit
10485 instantiations you need into one big file; or you can create small files
10486 like
10488 @smallexample
10489 #include "Foo.h"
10490 #include "Foo.cc"
10492 template class Foo<int>;
10493 template ostream& operator <<
10494                 (ostream&, const Foo<int>&);
10495 @end smallexample
10497 for each of the instances you need, and create a template instantiation
10498 library from those.
10500 If you are using Cfront-model code, you can probably get away with not
10501 using @option{-fno-implicit-templates} when compiling files that don't
10502 @samp{#include} the member template definitions.
10504 If you use one big file to do the instantiations, you may want to
10505 compile it without @option{-fno-implicit-templates} so you get all of the
10506 instances required by your explicit instantiations (but not by any
10507 other files) without having to specify them as well.
10509 G++ has extended the template instantiation syntax given in the ISO
10510 standard to allow forward declaration of explicit instantiations
10511 (with @code{extern}), instantiation of the compiler support data for a
10512 template class (i.e.@: the vtable) without instantiating any of its
10513 members (with @code{inline}), and instantiation of only the static data
10514 members of a template class, without the support data or member
10515 functions (with (@code{static}):
10517 @smallexample
10518 extern template int max (int, int);
10519 inline template class Foo<int>;
10520 static template class Foo<int>;
10521 @end smallexample
10523 @item
10524 Do nothing.  Pretend G++ does implement automatic instantiation
10525 management.  Code written for the Borland model will work fine, but
10526 each translation unit will contain instances of each of the templates it
10527 uses.  In a large program, this can lead to an unacceptable amount of code
10528 duplication.
10529 @end enumerate
10531 @node Bound member functions
10532 @section Extracting the function pointer from a bound pointer to member function
10533 @cindex pmf
10534 @cindex pointer to member function
10535 @cindex bound pointer to member function
10537 In C++, pointer to member functions (PMFs) are implemented using a wide
10538 pointer of sorts to handle all the possible call mechanisms; the PMF
10539 needs to store information about how to adjust the @samp{this} pointer,
10540 and if the function pointed to is virtual, where to find the vtable, and
10541 where in the vtable to look for the member function.  If you are using
10542 PMFs in an inner loop, you should really reconsider that decision.  If
10543 that is not an option, you can extract the pointer to the function that
10544 would be called for a given object/PMF pair and call it directly inside
10545 the inner loop, to save a bit of time.
10547 Note that you will still be paying the penalty for the call through a
10548 function pointer; on most modern architectures, such a call defeats the
10549 branch prediction features of the CPU@.  This is also true of normal
10550 virtual function calls.
10552 The syntax for this extension is
10554 @smallexample
10555 extern A a;
10556 extern int (A::*fp)();
10557 typedef int (*fptr)(A *);
10559 fptr p = (fptr)(a.*fp);
10560 @end smallexample
10562 For PMF constants (i.e.@: expressions of the form @samp{&Klasse::Member}),
10563 no object is needed to obtain the address of the function.  They can be
10564 converted to function pointers directly:
10566 @smallexample
10567 fptr p1 = (fptr)(&A::foo);
10568 @end smallexample
10570 @opindex Wno-pmf-conversions
10571 You must specify @option{-Wno-pmf-conversions} to use this extension.
10573 @node C++ Attributes
10574 @section C++-Specific Variable, Function, and Type Attributes
10576 Some attributes only make sense for C++ programs.
10578 @table @code
10579 @item init_priority (@var{priority})
10580 @cindex init_priority attribute
10583 In Standard C++, objects defined at namespace scope are guaranteed to be
10584 initialized in an order in strict accordance with that of their definitions
10585 @emph{in a given translation unit}.  No guarantee is made for initializations
10586 across translation units.  However, GNU C++ allows users to control the
10587 order of initialization of objects defined at namespace scope with the
10588 @code{init_priority} attribute by specifying a relative @var{priority},
10589 a constant integral expression currently bounded between 101 and 65535
10590 inclusive.  Lower numbers indicate a higher priority.
10592 In the following example, @code{A} would normally be created before
10593 @code{B}, but the @code{init_priority} attribute has reversed that order:
10595 @smallexample
10596 Some_Class  A  __attribute__ ((init_priority (2000)));
10597 Some_Class  B  __attribute__ ((init_priority (543)));
10598 @end smallexample
10600 @noindent
10601 Note that the particular values of @var{priority} do not matter; only their
10602 relative ordering.
10604 @item java_interface
10605 @cindex java_interface attribute
10607 This type attribute informs C++ that the class is a Java interface.  It may
10608 only be applied to classes declared within an @code{extern "Java"} block.
10609 Calls to methods declared in this interface will be dispatched using GCJ's
10610 interface table mechanism, instead of regular virtual table dispatch.
10612 @end table
10614 See also @xref{Namespace Association}.
10616 @node Namespace Association
10617 @section Namespace Association
10619 @strong{Caution:} The semantics of this extension are not fully
10620 defined.  Users should refrain from using this extension as its
10621 semantics may change subtly over time.  It is possible that this
10622 extension will be removed in future versions of G++.
10624 A using-directive with @code{__attribute ((strong))} is stronger
10625 than a normal using-directive in two ways:
10627 @itemize @bullet
10628 @item
10629 Templates from the used namespace can be specialized and explicitly
10630 instantiated as though they were members of the using namespace.
10632 @item
10633 The using namespace is considered an associated namespace of all
10634 templates in the used namespace for purposes of argument-dependent
10635 name lookup.
10636 @end itemize
10638 The used namespace must be nested within the using namespace so that
10639 normal unqualified lookup works properly.
10641 This is useful for composing a namespace transparently from
10642 implementation namespaces.  For example:
10644 @smallexample
10645 namespace std @{
10646   namespace debug @{
10647     template <class T> struct A @{ @};
10648   @}
10649   using namespace debug __attribute ((__strong__));
10650   template <> struct A<int> @{ @};   // @r{ok to specialize}
10652   template <class T> void f (A<T>);
10655 int main()
10657   f (std::A<float>());             // @r{lookup finds} std::f
10658   f (std::A<int>());
10660 @end smallexample
10662 @node Java Exceptions
10663 @section Java Exceptions
10665 The Java language uses a slightly different exception handling model
10666 from C++.  Normally, GNU C++ will automatically detect when you are
10667 writing C++ code that uses Java exceptions, and handle them
10668 appropriately.  However, if C++ code only needs to execute destructors
10669 when Java exceptions are thrown through it, GCC will guess incorrectly.
10670 Sample problematic code is:
10672 @smallexample
10673   struct S @{ ~S(); @};
10674   extern void bar();    // @r{is written in Java, and may throw exceptions}
10675   void foo()
10676   @{
10677     S s;
10678     bar();
10679   @}
10680 @end smallexample
10682 @noindent
10683 The usual effect of an incorrect guess is a link failure, complaining of
10684 a missing routine called @samp{__gxx_personality_v0}.
10686 You can inform the compiler that Java exceptions are to be used in a
10687 translation unit, irrespective of what it might think, by writing
10688 @samp{@w{#pragma GCC java_exceptions}} at the head of the file.  This
10689 @samp{#pragma} must appear before any functions that throw or catch
10690 exceptions, or run destructors when exceptions are thrown through them.
10692 You cannot mix Java and C++ exceptions in the same translation unit.  It
10693 is believed to be safe to throw a C++ exception from one file through
10694 another file compiled for the Java exception model, or vice versa, but
10695 there may be bugs in this area.
10697 @node Deprecated Features
10698 @section Deprecated Features
10700 In the past, the GNU C++ compiler was extended to experiment with new
10701 features, at a time when the C++ language was still evolving.  Now that
10702 the C++ standard is complete, some of those features are superseded by
10703 superior alternatives.  Using the old features might cause a warning in
10704 some cases that the feature will be dropped in the future.  In other
10705 cases, the feature might be gone already.
10707 While the list below is not exhaustive, it documents some of the options
10708 that are now deprecated:
10710 @table @code
10711 @item -fexternal-templates
10712 @itemx -falt-external-templates
10713 These are two of the many ways for G++ to implement template
10714 instantiation.  @xref{Template Instantiation}.  The C++ standard clearly
10715 defines how template definitions have to be organized across
10716 implementation units.  G++ has an implicit instantiation mechanism that
10717 should work just fine for standard-conforming code.
10719 @item -fstrict-prototype
10720 @itemx -fno-strict-prototype
10721 Previously it was possible to use an empty prototype parameter list to
10722 indicate an unspecified number of parameters (like C), rather than no
10723 parameters, as C++ demands.  This feature has been removed, except where
10724 it is required for backwards compatibility @xref{Backwards Compatibility}.
10725 @end table
10727 G++ allows a virtual function returning @samp{void *} to be overridden
10728 by one returning a different pointer type.  This extension to the
10729 covariant return type rules is now deprecated and will be removed from a
10730 future version.
10732 The G++ minimum and maximum operators (@samp{<?} and @samp{>?}) and
10733 their compound forms (@samp{<?=}) and @samp{>?=}) have been deprecated
10734 and will be removed in a future version.  Code using these operators
10735 should be modified to use @code{std::min} and @code{std::max} instead.
10737 The named return value extension has been deprecated, and is now
10738 removed from G++.
10740 The use of initializer lists with new expressions has been deprecated,
10741 and is now removed from G++.
10743 Floating and complex non-type template parameters have been deprecated,
10744 and are now removed from G++.
10746 The implicit typename extension has been deprecated and is now
10747 removed from G++.
10749 The use of default arguments in function pointers, function typedefs and
10750 and other places where they are not permitted by the standard is
10751 deprecated and will be removed from a future version of G++.
10753 G++ allows floating-point literals to appear in integral constant expressions,
10754 e.g. @samp{ enum E @{ e = int(2.2 * 3.7) @} }
10755 This extension is deprecated and will be removed from a future version.
10757 G++ allows static data members of const floating-point type to be declared
10758 with an initializer in a class definition. The standard only allows
10759 initializers for static members of const integral types and const
10760 enumeration types so this extension has been deprecated and will be removed
10761 from a future version.
10763 @node Backwards Compatibility
10764 @section Backwards Compatibility
10765 @cindex Backwards Compatibility
10766 @cindex ARM [Annotated C++ Reference Manual]
10768 Now that there is a definitive ISO standard C++, G++ has a specification
10769 to adhere to.  The C++ language evolved over time, and features that
10770 used to be acceptable in previous drafts of the standard, such as the ARM
10771 [Annotated C++ Reference Manual], are no longer accepted.  In order to allow
10772 compilation of C++ written to such drafts, G++ contains some backwards
10773 compatibilities.  @emph{All such backwards compatibility features are
10774 liable to disappear in future versions of G++.} They should be considered
10775 deprecated @xref{Deprecated Features}.
10777 @table @code
10778 @item For scope
10779 If a variable is declared at for scope, it used to remain in scope until
10780 the end of the scope which contained the for statement (rather than just
10781 within the for scope).  G++ retains this, but issues a warning, if such a
10782 variable is accessed outside the for scope.
10784 @item Implicit C language
10785 Old C system header files did not contain an @code{extern "C" @{@dots{}@}}
10786 scope to set the language.  On such systems, all header files are
10787 implicitly scoped inside a C language scope.  Also, an empty prototype
10788 @code{()} will be treated as an unspecified number of arguments, rather
10789 than no arguments, as C++ demands.
10790 @end table