Merge from mainline
[official-gcc.git] / gcc / doc / c-tree.texi
blob62e7738054cb17c90fb9ad2461053e1b5d2f47b1
1 @c Copyright (c) 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005
2 @c Free Software Foundation, Inc.
3 @c This is part of the GCC manual.
4 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
6 @c ---------------------------------------------------------------------
7 @c Trees
8 @c ---------------------------------------------------------------------
10 @node Trees
11 @chapter Trees: The intermediate representation used by the C and C++ front ends
12 @cindex Trees
13 @cindex C/C++ Internal Representation
15 This chapter documents the internal representation used by GCC to
16 represent C and C++ source programs.  When presented with a C or C++
17 source program, GCC parses the program, performs semantic analysis
18 (including the generation of error messages), and then produces the
19 internal representation described here.  This representation contains a
20 complete representation for the entire translation unit provided as
21 input to the front end.  This representation is then typically processed
22 by a code-generator in order to produce machine code, but could also be
23 used in the creation of source browsers, intelligent editors, automatic
24 documentation generators, interpreters, and any other programs needing
25 the ability to process C or C++ code.
27 This chapter explains the internal representation.  In particular, it
28 documents the internal representation for C and C++ source
29 constructs, and the macros, functions, and variables that can be used to
30 access these constructs.  The C++ representation is largely a superset
31 of the representation used in the C front end.  There is only one
32 construct used in C that does not appear in the C++ front end and that
33 is the GNU ``nested function'' extension.  Many of the macros documented
34 here do not apply in C because the corresponding language constructs do
35 not appear in C@.
37 If you are developing a ``back end'', be it is a code-generator or some
38 other tool, that uses this representation, you may occasionally find
39 that you need to ask questions not easily answered by the functions and
40 macros available here.  If that situation occurs, it is quite likely
41 that GCC already supports the functionality you desire, but that the
42 interface is simply not documented here.  In that case, you should ask
43 the GCC maintainers (via mail to @email{gcc@@gcc.gnu.org}) about
44 documenting the functionality you require.  Similarly, if you find
45 yourself writing functions that do not deal directly with your back end,
46 but instead might be useful to other people using the GCC front end, you
47 should submit your patches for inclusion in GCC@.
49 @menu
50 * Deficiencies::        Topics net yet covered in this document.
51 * Tree overview::       All about @code{tree}s.
52 * Types::               Fundamental and aggregate types.
53 * Scopes::              Namespaces and classes.
54 * Functions::           Overloading, function bodies, and linkage.
55 * Declarations::        Type declarations and variables.
56 * Attributes::          Declaration and type attributes.
57 * Expression trees::    From @code{typeid} to @code{throw}.
58 @end menu
60 @c ---------------------------------------------------------------------
61 @c Deficiencies
62 @c ---------------------------------------------------------------------
64 @node Deficiencies
65 @section Deficiencies
67 There are many places in which this document is incomplet and incorrekt.
68 It is, as of yet, only @emph{preliminary} documentation.
70 @c ---------------------------------------------------------------------
71 @c Overview
72 @c ---------------------------------------------------------------------
74 @node Tree overview
75 @section Overview
76 @cindex tree
77 @findex TREE_CODE
79 The central data structure used by the internal representation is the
80 @code{tree}.  These nodes, while all of the C type @code{tree}, are of
81 many varieties.  A @code{tree} is a pointer type, but the object to
82 which it points may be of a variety of types.  From this point forward,
83 we will refer to trees in ordinary type, rather than in @code{this
84 font}, except when talking about the actual C type @code{tree}.
86 You can tell what kind of node a particular tree is by using the
87 @code{TREE_CODE} macro.  Many, many macros take trees as input and
88 return trees as output.  However, most macros require a certain kind of
89 tree node as input.  In other words, there is a type-system for trees,
90 but it is not reflected in the C type-system.
92 For safety, it is useful to configure GCC with @option{--enable-checking}.
93 Although this results in a significant performance penalty (since all
94 tree types are checked at run-time), and is therefore inappropriate in a
95 release version, it is extremely helpful during the development process.
97 Many macros behave as predicates.  Many, although not all, of these
98 predicates end in @samp{_P}.  Do not rely on the result type of these
99 macros being of any particular type.  You may, however, rely on the fact
100 that the type can be compared to @code{0}, so that statements like
101 @smallexample
102 if (TEST_P (t) && !TEST_P (y))
103   x = 1;
104 @end smallexample
105 @noindent
107 @smallexample
108 int i = (TEST_P (t) != 0);
109 @end smallexample
110 @noindent
111 are legal.  Macros that return @code{int} values now may be changed to
112 return @code{tree} values, or other pointers in the future.  Even those
113 that continue to return @code{int} may return multiple nonzero codes
114 where previously they returned only zero and one.  Therefore, you should
115 not write code like
116 @smallexample
117 if (TEST_P (t) == 1)
118 @end smallexample
119 @noindent
120 as this code is not guaranteed to work correctly in the future.
122 You should not take the address of values returned by the macros or
123 functions described here.  In particular, no guarantee is given that the
124 values are lvalues.
126 In general, the names of macros are all in uppercase, while the names of
127 functions are entirely in lowercase.  There are rare exceptions to this
128 rule.  You should assume that any macro or function whose name is made
129 up entirely of uppercase letters may evaluate its arguments more than
130 once.  You may assume that a macro or function whose name is made up
131 entirely of lowercase letters will evaluate its arguments only once.
133 The @code{error_mark_node} is a special tree.  Its tree code is
134 @code{ERROR_MARK}, but since there is only ever one node with that code,
135 the usual practice is to compare the tree against
136 @code{error_mark_node}.  (This test is just a test for pointer
137 equality.)  If an error has occurred during front-end processing the
138 flag @code{errorcount} will be set.  If the front end has encountered
139 code it cannot handle, it will issue a message to the user and set
140 @code{sorrycount}.  When these flags are set, any macro or function
141 which normally returns a tree of a particular kind may instead return
142 the @code{error_mark_node}.  Thus, if you intend to do any processing of
143 erroneous code, you must be prepared to deal with the
144 @code{error_mark_node}.
146 Occasionally, a particular tree slot (like an operand to an expression,
147 or a particular field in a declaration) will be referred to as
148 ``reserved for the back end''.  These slots are used to store RTL when
149 the tree is converted to RTL for use by the GCC back end.  However, if
150 that process is not taking place (e.g., if the front end is being hooked
151 up to an intelligent editor), then those slots may be used by the
152 back end presently in use.
154 If you encounter situations that do not match this documentation, such
155 as tree nodes of types not mentioned here, or macros documented to
156 return entities of a particular kind that instead return entities of
157 some different kind, you have found a bug, either in the front end or in
158 the documentation.  Please report these bugs as you would any other
159 bug.
161 @menu
162 * Macros and Functions::Macros and functions that can be used with all trees.
163 * Identifiers::         The names of things.
164 * Containers::          Lists and vectors.
165 @end menu
167 @c ---------------------------------------------------------------------
168 @c Trees
169 @c ---------------------------------------------------------------------
171 @node Macros and Functions
172 @subsection Trees
173 @cindex tree
175 This section is not here yet.
177 @c ---------------------------------------------------------------------
178 @c Identifiers
179 @c ---------------------------------------------------------------------
181 @node Identifiers
182 @subsection Identifiers
183 @cindex identifier
184 @cindex name
185 @tindex IDENTIFIER_NODE
187 An @code{IDENTIFIER_NODE} represents a slightly more general concept
188 that the standard C or C++ concept of identifier.  In particular, an
189 @code{IDENTIFIER_NODE} may contain a @samp{$}, or other extraordinary
190 characters.
192 There are never two distinct @code{IDENTIFIER_NODE}s representing the
193 same identifier.  Therefore, you may use pointer equality to compare
194 @code{IDENTIFIER_NODE}s, rather than using a routine like @code{strcmp}.
196 You can use the following macros to access identifiers:
197 @ftable @code
198 @item IDENTIFIER_POINTER
199 The string represented by the identifier, represented as a
200 @code{char*}.  This string is always @code{NUL}-terminated, and contains
201 no embedded @code{NUL} characters.
203 @item IDENTIFIER_LENGTH
204 The length of the string returned by @code{IDENTIFIER_POINTER}, not
205 including the trailing @code{NUL}.  This value of
206 @code{IDENTIFIER_LENGTH (x)} is always the same as @code{strlen
207 (IDENTIFIER_POINTER (x))}.
209 @item IDENTIFIER_OPNAME_P
210 This predicate holds if the identifier represents the name of an
211 overloaded operator.  In this case, you should not depend on the
212 contents of either the @code{IDENTIFIER_POINTER} or the
213 @code{IDENTIFIER_LENGTH}.
215 @item IDENTIFIER_TYPENAME_P
216 This predicate holds if the identifier represents the name of a
217 user-defined conversion operator.  In this case, the @code{TREE_TYPE} of
218 the @code{IDENTIFIER_NODE} holds the type to which the conversion
219 operator converts.
221 @end ftable
223 @c ---------------------------------------------------------------------
224 @c Containers
225 @c ---------------------------------------------------------------------
227 @node Containers
228 @subsection Containers
229 @cindex container
230 @cindex list
231 @cindex vector
232 @tindex TREE_LIST
233 @tindex TREE_VEC
234 @findex TREE_PURPOSE
235 @findex TREE_VALUE
236 @findex TREE_VEC_LENGTH
237 @findex TREE_VEC_ELT
239 Two common container data structures can be represented directly with
240 tree nodes.  A @code{TREE_LIST} is a singly linked list containing two
241 trees per node.  These are the @code{TREE_PURPOSE} and @code{TREE_VALUE}
242 of each node.  (Often, the @code{TREE_PURPOSE} contains some kind of
243 tag, or additional information, while the @code{TREE_VALUE} contains the
244 majority of the payload.  In other cases, the @code{TREE_PURPOSE} is
245 simply @code{NULL_TREE}, while in still others both the
246 @code{TREE_PURPOSE} and @code{TREE_VALUE} are of equal stature.)  Given
247 one @code{TREE_LIST} node, the next node is found by following the
248 @code{TREE_CHAIN}.  If the @code{TREE_CHAIN} is @code{NULL_TREE}, then
249 you have reached the end of the list.
251 A @code{TREE_VEC} is a simple vector.  The @code{TREE_VEC_LENGTH} is an
252 integer (not a tree) giving the number of nodes in the vector.  The
253 nodes themselves are accessed using the @code{TREE_VEC_ELT} macro, which
254 takes two arguments.  The first is the @code{TREE_VEC} in question; the
255 second is an integer indicating which element in the vector is desired.
256 The elements are indexed from zero.
258 @c ---------------------------------------------------------------------
259 @c Types
260 @c ---------------------------------------------------------------------
262 @node Types
263 @section Types
264 @cindex type
265 @cindex pointer
266 @cindex reference
267 @cindex fundamental type
268 @cindex array
269 @tindex VOID_TYPE
270 @tindex INTEGER_TYPE
271 @tindex TYPE_MIN_VALUE
272 @tindex TYPE_MAX_VALUE
273 @tindex REAL_TYPE
274 @tindex COMPLEX_TYPE
275 @tindex ENUMERAL_TYPE
276 @tindex BOOLEAN_TYPE
277 @tindex POINTER_TYPE
278 @tindex REFERENCE_TYPE
279 @tindex FUNCTION_TYPE
280 @tindex METHOD_TYPE
281 @tindex ARRAY_TYPE
282 @tindex RECORD_TYPE
283 @tindex UNION_TYPE
284 @tindex UNKNOWN_TYPE
285 @tindex OFFSET_TYPE
286 @tindex TYPENAME_TYPE
287 @tindex TYPEOF_TYPE
288 @findex CP_TYPE_QUALS
289 @findex TYPE_UNQUALIFIED
290 @findex TYPE_QUAL_CONST
291 @findex TYPE_QUAL_VOLATILE
292 @findex TYPE_QUAL_RESTRICT
293 @findex TYPE_MAIN_VARIANT
294 @cindex qualified type
295 @findex TYPE_SIZE
296 @findex TYPE_ALIGN
297 @findex TYPE_PRECISION
298 @findex TYPE_ARG_TYPES
299 @findex TYPE_METHOD_BASETYPE
300 @findex TYPE_PTRMEM_P
301 @findex TYPE_OFFSET_BASETYPE
302 @findex TREE_TYPE
303 @findex TYPE_CONTEXT
304 @findex TYPE_NAME
305 @findex TYPENAME_TYPE_FULLNAME
306 @findex TYPE_FIELDS
307 @findex TYPE_PTROBV_P
309 All types have corresponding tree nodes.  However, you should not assume
310 that there is exactly one tree node corresponding to each type.  There
311 are often several nodes each of which correspond to the same type.
313 For the most part, different kinds of types have different tree codes.
314 (For example, pointer types use a @code{POINTER_TYPE} code while arrays
315 use an @code{ARRAY_TYPE} code.)  However, pointers to member functions
316 use the @code{RECORD_TYPE} code.  Therefore, when writing a
317 @code{switch} statement that depends on the code associated with a
318 particular type, you should take care to handle pointers to member
319 functions under the @code{RECORD_TYPE} case label.
321 In C++, an array type is not qualified; rather the type of the array
322 elements is qualified.  This situation is reflected in the intermediate
323 representation.  The macros described here will always examine the
324 qualification of the underlying element type when applied to an array
325 type.  (If the element type is itself an array, then the recursion
326 continues until a non-array type is found, and the qualification of this
327 type is examined.)  So, for example, @code{CP_TYPE_CONST_P} will hold of
328 the type @code{const int ()[7]}, denoting an array of seven @code{int}s.
330 The following functions and macros deal with cv-qualification of types:
331 @ftable @code
332 @item CP_TYPE_QUALS
333 This macro returns the set of type qualifiers applied to this type.
334 This value is @code{TYPE_UNQUALIFIED} if no qualifiers have been
335 applied.  The @code{TYPE_QUAL_CONST} bit is set if the type is
336 @code{const}-qualified.  The @code{TYPE_QUAL_VOLATILE} bit is set if the
337 type is @code{volatile}-qualified.  The @code{TYPE_QUAL_RESTRICT} bit is
338 set if the type is @code{restrict}-qualified.
340 @item CP_TYPE_CONST_P
341 This macro holds if the type is @code{const}-qualified.
343 @item CP_TYPE_VOLATILE_P
344 This macro holds if the type is @code{volatile}-qualified.
346 @item CP_TYPE_RESTRICT_P
347 This macro holds if the type is @code{restrict}-qualified.
349 @item CP_TYPE_CONST_NON_VOLATILE_P
350 This predicate holds for a type that is @code{const}-qualified, but
351 @emph{not} @code{volatile}-qualified; other cv-qualifiers are ignored as
352 well: only the @code{const}-ness is tested.
354 @item TYPE_MAIN_VARIANT
355 This macro returns the unqualified version of a type.  It may be applied
356 to an unqualified type, but it is not always the identity function in
357 that case.
358 @end ftable
360 A few other macros and functions are usable with all types:
361 @ftable @code
362 @item TYPE_SIZE
363 The number of bits required to represent the type, represented as an
364 @code{INTEGER_CST}.  For an incomplete type, @code{TYPE_SIZE} will be
365 @code{NULL_TREE}.
367 @item TYPE_ALIGN
368 The alignment of the type, in bits, represented as an @code{int}.
370 @item TYPE_NAME
371 This macro returns a declaration (in the form of a @code{TYPE_DECL}) for
372 the type.  (Note this macro does @emph{not} return a
373 @code{IDENTIFIER_NODE}, as you might expect, given its name!)  You can
374 look at the @code{DECL_NAME} of the @code{TYPE_DECL} to obtain the
375 actual name of the type.  The @code{TYPE_NAME} will be @code{NULL_TREE}
376 for a type that is not a built-in type, the result of a typedef, or a
377 named class type.
379 @item CP_INTEGRAL_TYPE
380 This predicate holds if the type is an integral type.  Notice that in
381 C++, enumerations are @emph{not} integral types.
383 @item ARITHMETIC_TYPE_P
384 This predicate holds if the type is an integral type (in the C++ sense)
385 or a floating point type.
387 @item CLASS_TYPE_P
388 This predicate holds for a class-type.
390 @item TYPE_BUILT_IN
391 This predicate holds for a built-in type.
393 @item TYPE_PTRMEM_P
394 This predicate holds if the type is a pointer to data member.
396 @item TYPE_PTR_P
397 This predicate holds if the type is a pointer type, and the pointee is
398 not a data member.
400 @item TYPE_PTRFN_P
401 This predicate holds for a pointer to function type.
403 @item TYPE_PTROB_P
404 This predicate holds for a pointer to object type.  Note however that it
405 does not hold for the generic pointer to object type @code{void *}.  You
406 may use @code{TYPE_PTROBV_P} to test for a pointer to object type as
407 well as @code{void *}.
409 @item same_type_p
410 This predicate takes two types as input, and holds if they are the same
411 type.  For example, if one type is a @code{typedef} for the other, or
412 both are @code{typedef}s for the same type.  This predicate also holds if
413 the two trees given as input are simply copies of one another; i.e.,
414 there is no difference between them at the source level, but, for
415 whatever reason, a duplicate has been made in the representation.  You
416 should never use @code{==} (pointer equality) to compare types; always
417 use @code{same_type_p} instead.
418 @end ftable
420 Detailed below are the various kinds of types, and the macros that can
421 be used to access them.  Although other kinds of types are used
422 elsewhere in G++, the types described here are the only ones that you
423 will encounter while examining the intermediate representation.
425 @table @code
426 @item VOID_TYPE
427 Used to represent the @code{void} type.
429 @item INTEGER_TYPE
430 Used to represent the various integral types, including @code{char},
431 @code{short}, @code{int}, @code{long}, and @code{long long}.  This code
432 is not used for enumeration types, nor for the @code{bool} type.  Note
433 that GCC's @code{CHAR_TYPE} node is @emph{not} used to represent
434 @code{char}.  The @code{TYPE_PRECISION} is the number of bits used in
435 the representation, represented as an @code{unsigned int}.  (Note that
436 in the general case this is not the same value as @code{TYPE_SIZE};
437 suppose that there were a 24-bit integer type, but that alignment
438 requirements for the ABI required 32-bit alignment.  Then,
439 @code{TYPE_SIZE} would be an @code{INTEGER_CST} for 32, while
440 @code{TYPE_PRECISION} would be 24.)  The integer type is unsigned if
441 @code{TYPE_UNSIGNED} holds; otherwise, it is signed.
443 The @code{TYPE_MIN_VALUE} is an @code{INTEGER_CST} for the smallest
444 integer that may be represented by this type.  Similarly, the
445 @code{TYPE_MAX_VALUE} is an @code{INTEGER_CST} for the largest integer
446 that may be represented by this type.
448 @item REAL_TYPE
449 Used to represent the @code{float}, @code{double}, and @code{long
450 double} types.  The number of bits in the floating-point representation
451 is given by @code{TYPE_PRECISION}, as in the @code{INTEGER_TYPE} case.
453 @item COMPLEX_TYPE
454 Used to represent GCC built-in @code{__complex__} data types.  The
455 @code{TREE_TYPE} is the type of the real and imaginary parts.
457 @item ENUMERAL_TYPE
458 Used to represent an enumeration type.  The @code{TYPE_PRECISION} gives
459 (as an @code{int}), the number of bits used to represent the type.  If
460 there are no negative enumeration constants, @code{TYPE_UNSIGNED} will
461 hold.  The minimum and maximum enumeration constants may be obtained
462 with @code{TYPE_MIN_VALUE} and @code{TYPE_MAX_VALUE}, respectively; each
463 of these macros returns an @code{INTEGER_CST}.
465 The actual enumeration constants themselves may be obtained by looking
466 at the @code{TYPE_VALUES}.  This macro will return a @code{TREE_LIST},
467 containing the constants.  The @code{TREE_PURPOSE} of each node will be
468 an @code{IDENTIFIER_NODE} giving the name of the constant; the
469 @code{TREE_VALUE} will be an @code{INTEGER_CST} giving the value
470 assigned to that constant.  These constants will appear in the order in
471 which they were declared.  The @code{TREE_TYPE} of each of these
472 constants will be the type of enumeration type itself.
474 @item BOOLEAN_TYPE
475 Used to represent the @code{bool} type.
477 @item POINTER_TYPE
478 Used to represent pointer types, and pointer to data member types.  The
479 @code{TREE_TYPE} gives the type to which this type points.  If the type
480 is a pointer to data member type, then @code{TYPE_PTRMEM_P} will hold.
481 For a pointer to data member type of the form @samp{T X::*},
482 @code{TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE} will be the type @code{X}, while
483 @code{TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE} will be the type @code{T}.
485 @item REFERENCE_TYPE
486 Used to represent reference types.  The @code{TREE_TYPE} gives the type
487 to which this type refers.
489 @item FUNCTION_TYPE
490 Used to represent the type of non-member functions and of static member
491 functions.  The @code{TREE_TYPE} gives the return type of the function.
492 The @code{TYPE_ARG_TYPES} are a @code{TREE_LIST} of the argument types.
493 The @code{TREE_VALUE} of each node in this list is the type of the
494 corresponding argument; the @code{TREE_PURPOSE} is an expression for the
495 default argument value, if any.  If the last node in the list is
496 @code{void_list_node} (a @code{TREE_LIST} node whose @code{TREE_VALUE}
497 is the @code{void_type_node}), then functions of this type do not take
498 variable arguments.  Otherwise, they do take a variable number of
499 arguments.
501 Note that in C (but not in C++) a function declared like @code{void f()}
502 is an unprototyped function taking a variable number of arguments; the
503 @code{TYPE_ARG_TYPES} of such a function will be @code{NULL}.
505 @item METHOD_TYPE
506 Used to represent the type of a non-static member function.  Like a
507 @code{FUNCTION_TYPE}, the return type is given by the @code{TREE_TYPE}.
508 The type of @code{*this}, i.e., the class of which functions of this
509 type are a member, is given by the @code{TYPE_METHOD_BASETYPE}.  The
510 @code{TYPE_ARG_TYPES} is the parameter list, as for a
511 @code{FUNCTION_TYPE}, and includes the @code{this} argument.
513 @item ARRAY_TYPE
514 Used to represent array types.  The @code{TREE_TYPE} gives the type of
515 the elements in the array.  If the array-bound is present in the type,
516 the @code{TYPE_DOMAIN} is an @code{INTEGER_TYPE} whose
517 @code{TYPE_MIN_VALUE} and @code{TYPE_MAX_VALUE} will be the lower and
518 upper bounds of the array, respectively.  The @code{TYPE_MIN_VALUE} will
519 always be an @code{INTEGER_CST} for zero, while the
520 @code{TYPE_MAX_VALUE} will be one less than the number of elements in
521 the array, i.e., the highest value which may be used to index an element
522 in the array.
524 @item RECORD_TYPE
525 Used to represent @code{struct} and @code{class} types, as well as
526 pointers to member functions and similar constructs in other languages.
527 @code{TYPE_FIELDS} contains the items contained in this type, each of
528 which can be a @code{FIELD_DECL}, @code{VAR_DECL}, @code{CONST_DECL}, or
529 @code{TYPE_DECL}.  You may not make any assumptions about the ordering
530 of the fields in the type or whether one or more of them overlap.  If
531 @code{TYPE_PTRMEMFUNC_P} holds, then this type is a pointer-to-member
532 type.  In that case, the @code{TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE} is a
533 @code{POINTER_TYPE} pointing to a @code{METHOD_TYPE}.  The
534 @code{METHOD_TYPE} is the type of a function pointed to by the
535 pointer-to-member function.  If @code{TYPE_PTRMEMFUNC_P} does not hold,
536 this type is a class type.  For more information, see @pxref{Classes}.
538 @item UNION_TYPE
539 Used to represent @code{union} types.  Similar to @code{RECORD_TYPE}
540 except that all @code{FIELD_DECL} nodes in @code{TYPE_FIELD} start at
541 bit position zero.
543 @item QUAL_UNION_TYPE
544 Used to represent part of a variant record in Ada.  Similar to
545 @code{UNION_TYPE} except that each @code{FIELD_DECL} has a
546 @code{DECL_QUALIFIER} field, which contains a boolean expression that
547 indicates whether the field is present in the object.  The type will only
548 have one field, so each field's @code{DECL_QUALIFIER} is only evaluated
549 if none of the expressions in the previous fields in @code{TYPE_FIELDS}
550 are nonzero.  Normally these expressions will reference a field in the
551 outer object using a @code{PLACEHOLDER_EXPR}.
553 @item UNKNOWN_TYPE
554 This node is used to represent a type the knowledge of which is
555 insufficient for a sound processing.
557 @item OFFSET_TYPE
558 This node is used to represent a pointer-to-data member.  For a data
559 member @code{X::m} the @code{TYPE_OFFSET_BASETYPE} is @code{X} and the
560 @code{TREE_TYPE} is the type of @code{m}.
562 @item TYPENAME_TYPE
563 Used to represent a construct of the form @code{typename T::A}.  The
564 @code{TYPE_CONTEXT} is @code{T}; the @code{TYPE_NAME} is an
565 @code{IDENTIFIER_NODE} for @code{A}.  If the type is specified via a
566 template-id, then @code{TYPENAME_TYPE_FULLNAME} yields a
567 @code{TEMPLATE_ID_EXPR}.  The @code{TREE_TYPE} is non-@code{NULL} if the
568 node is implicitly generated in support for the implicit typename
569 extension; in which case the @code{TREE_TYPE} is a type node for the
570 base-class.
572 @item TYPEOF_TYPE
573 Used to represent the @code{__typeof__} extension.  The
574 @code{TYPE_FIELDS} is the expression the type of which is being
575 represented.
576 @end table
578 There are variables whose values represent some of the basic types.
579 These include:
580 @table @code
581 @item void_type_node
582 A node for @code{void}.
584 @item integer_type_node
585 A node for @code{int}.
587 @item unsigned_type_node.
588 A node for @code{unsigned int}.
590 @item char_type_node.
591 A node for @code{char}.
592 @end table
593 @noindent
594 It may sometimes be useful to compare one of these variables with a type
595 in hand, using @code{same_type_p}.
597 @c ---------------------------------------------------------------------
598 @c Scopes
599 @c ---------------------------------------------------------------------
601 @node Scopes
602 @section Scopes
603 @cindex namespace, class, scope
605 The root of the entire intermediate representation is the variable
606 @code{global_namespace}.  This is the namespace specified with @code{::}
607 in C++ source code.  All other namespaces, types, variables, functions,
608 and so forth can be found starting with this namespace.
610 Besides namespaces, the other high-level scoping construct in C++ is the
611 class.  (Throughout this manual the term @dfn{class} is used to mean the
612 types referred to in the ANSI/ISO C++ Standard as classes; these include
613 types defined with the @code{class}, @code{struct}, and @code{union}
614 keywords.)
616 @menu
617 * Namespaces::          Member functions, types, etc.
618 * Classes::             Members, bases, friends, etc.
619 @end menu
621 @c ---------------------------------------------------------------------
622 @c Namespaces
623 @c ---------------------------------------------------------------------
625 @node Namespaces
626 @subsection Namespaces
627 @cindex namespace
628 @tindex NAMESPACE_DECL
630 A namespace is represented by a @code{NAMESPACE_DECL} node.
632 However, except for the fact that it is distinguished as the root of the
633 representation, the global namespace is no different from any other
634 namespace.  Thus, in what follows, we describe namespaces generally,
635 rather than the global namespace in particular.
637 The following macros and functions can be used on a @code{NAMESPACE_DECL}:
639 @ftable @code
640 @item DECL_NAME
641 This macro is used to obtain the @code{IDENTIFIER_NODE} corresponding to
642 the unqualified name of the name of the namespace (@pxref{Identifiers}).
643 The name of the global namespace is @samp{::}, even though in C++ the
644 global namespace is unnamed.  However, you should use comparison with
645 @code{global_namespace}, rather than @code{DECL_NAME} to determine
646 whether or not a namespace is the global one.  An unnamed namespace
647 will have a @code{DECL_NAME} equal to @code{anonymous_namespace_name}.
648 Within a single translation unit, all unnamed namespaces will have the
649 same name.
651 @item DECL_CONTEXT
652 This macro returns the enclosing namespace.  The @code{DECL_CONTEXT} for
653 the @code{global_namespace} is @code{NULL_TREE}.
655 @item DECL_NAMESPACE_ALIAS
656 If this declaration is for a namespace alias, then
657 @code{DECL_NAMESPACE_ALIAS} is the namespace for which this one is an
658 alias.
660 Do not attempt to use @code{cp_namespace_decls} for a namespace which is
661 an alias.  Instead, follow @code{DECL_NAMESPACE_ALIAS} links until you
662 reach an ordinary, non-alias, namespace, and call
663 @code{cp_namespace_decls} there.
665 @item DECL_NAMESPACE_STD_P
666 This predicate holds if the namespace is the special @code{::std}
667 namespace.
669 @item cp_namespace_decls
670 This function will return the declarations contained in the namespace,
671 including types, overloaded functions, other namespaces, and so forth.
672 If there are no declarations, this function will return
673 @code{NULL_TREE}.  The declarations are connected through their
674 @code{TREE_CHAIN} fields.
676 Although most entries on this list will be declarations,
677 @code{TREE_LIST} nodes may also appear.  In this case, the
678 @code{TREE_VALUE} will be an @code{OVERLOAD}.  The value of the
679 @code{TREE_PURPOSE} is unspecified; back ends should ignore this value.
680 As with the other kinds of declarations returned by
681 @code{cp_namespace_decls}, the @code{TREE_CHAIN} will point to the next
682 declaration in this list.
684 For more information on the kinds of declarations that can occur on this
685 list, @xref{Declarations}.  Some declarations will not appear on this
686 list.  In particular, no @code{FIELD_DECL}, @code{LABEL_DECL}, or
687 @code{PARM_DECL} nodes will appear here.
689 This function cannot be used with namespaces that have
690 @code{DECL_NAMESPACE_ALIAS} set.
692 @end ftable
694 @c ---------------------------------------------------------------------
695 @c Classes
696 @c ---------------------------------------------------------------------
698 @node Classes
699 @subsection Classes
700 @cindex class
701 @tindex RECORD_TYPE
702 @tindex UNION_TYPE
703 @findex CLASSTYPE_DECLARED_CLASS
704 @findex TYPE_BINFO
705 @findex BINFO_TYPE
706 @findex TYPE_FIELDS
707 @findex TYPE_VFIELD
708 @findex TYPE_METHODS
710 A class type is represented by either a @code{RECORD_TYPE} or a
711 @code{UNION_TYPE}.  A class declared with the @code{union} tag is
712 represented by a @code{UNION_TYPE}, while classes declared with either
713 the @code{struct} or the @code{class} tag are represented by
714 @code{RECORD_TYPE}s.  You can use the @code{CLASSTYPE_DECLARED_CLASS}
715 macro to discern whether or not a particular type is a @code{class} as
716 opposed to a @code{struct}.  This macro will be true only for classes
717 declared with the @code{class} tag.
719 Almost all non-function members are available on the @code{TYPE_FIELDS}
720 list.  Given one member, the next can be found by following the
721 @code{TREE_CHAIN}.  You should not depend in any way on the order in
722 which fields appear on this list.  All nodes on this list will be
723 @samp{DECL} nodes.  A @code{FIELD_DECL} is used to represent a non-static
724 data member, a @code{VAR_DECL} is used to represent a static data
725 member, and a @code{TYPE_DECL} is used to represent a type.  Note that
726 the @code{CONST_DECL} for an enumeration constant will appear on this
727 list, if the enumeration type was declared in the class.  (Of course,
728 the @code{TYPE_DECL} for the enumeration type will appear here as well.)
729 There are no entries for base classes on this list.  In particular,
730 there is no @code{FIELD_DECL} for the ``base-class portion'' of an
731 object.
733 The @code{TYPE_VFIELD} is a compiler-generated field used to point to
734 virtual function tables.  It may or may not appear on the
735 @code{TYPE_FIELDS} list.  However, back ends should handle the
736 @code{TYPE_VFIELD} just like all the entries on the @code{TYPE_FIELDS}
737 list.
739 The function members are available on the @code{TYPE_METHODS} list.
740 Again, subsequent members are found by following the @code{TREE_CHAIN}
741 field.  If a function is overloaded, each of the overloaded functions
742 appears; no @code{OVERLOAD} nodes appear on the @code{TYPE_METHODS}
743 list.  Implicitly declared functions (including default constructors,
744 copy constructors, assignment operators, and destructors) will appear on
745 this list as well.
747 Every class has an associated @dfn{binfo}, which can be obtained with
748 @code{TYPE_BINFO}.  Binfos are used to represent base-classes.  The
749 binfo given by @code{TYPE_BINFO} is the degenerate case, whereby every
750 class is considered to be its own base-class.  The base binfos for a
751 particular binfo are held in a vector, whose length is obtained with
752 @code{BINFO_N_BASE_BINFOS}.  The base binfos themselves are obtained
753 with @code{BINFO_BASE_BINFO} and @code{BINFO_BASE_ITERATE}.  To add a
754 new binfo, use @code{BINFO_BASE_APPEND}.  The vector of base binfos can
755 be obtained with @code{BINFO_BASE_BINFOS}, but normally you do not need
756 to use that.  The class type associated with a binfo is given by
757 @code{BINFO_TYPE}.  It is not always the case that @code{BINFO_TYPE
758 (TYPE_BINFO (x))}, because of typedefs and qualified types.  Neither is
759 it the case that @code{TYPE_BINFO (BINFO_TYPE (y))} is the same binfo as
760 @code{y}.  The reason is that if @code{y} is a binfo representing a
761 base-class @code{B} of a derived class @code{D}, then @code{BINFO_TYPE
762 (y)} will be @code{B}, and @code{TYPE_BINFO (BINFO_TYPE (y))} will be
763 @code{B} as its own base-class, rather than as a base-class of @code{D}.
765 The access to a base type can be found with @code{BINFO_BASE_ACCESS}.
766 This will produce @code{access_public_node}, @code{access_private_node}
767 or @code{access_protected_node}.  If bases are always public,
768 @code{BINFO_BASE_ACCESSES} may be @code{NULL}.
770 @code{BINFO_VIRTUAL_P} is used to specify whether the binfo is inherited
771 virtually or not.  The other flags, @code{BINFO_MARKED_P} and
772 @code{BINFO_FLAG_1} to @code{BINFO_FLAG_6} can be used for language
773 specific use.
775 The following macros can be used on a tree node representing a class-type.
777 @ftable @code
778 @item LOCAL_CLASS_P
779 This predicate holds if the class is local class @emph{i.e.}@: declared
780 inside a function body.
782 @item TYPE_POLYMORPHIC_P
783 This predicate holds if the class has at least one virtual function
784 (declared or inherited).
786 @item TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR
787 This predicate holds whenever its argument represents a class-type with
788 default constructor.
790 @item CLASSTYPE_HAS_MUTABLE
791 @itemx TYPE_HAS_MUTABLE_P
792 These predicates hold for a class-type having a mutable data member.
794 @item CLASSTYPE_NON_POD_P
795 This predicate holds only for class-types that are not PODs.
797 @item TYPE_HAS_NEW_OPERATOR
798 This predicate holds for a class-type that defines
799 @code{operator new}.
801 @item TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR
802 This predicate holds for a class-type for which
803 @code{operator new[]} is defined.
805 @item TYPE_OVERLOADS_CALL_EXPR
806 This predicate holds for class-type for which the function call
807 @code{operator()} is overloaded.
809 @item TYPE_OVERLOADS_ARRAY_REF
810 This predicate holds for a class-type that overloads
811 @code{operator[]}
813 @item TYPE_OVERLOADS_ARROW
814 This predicate holds for a class-type for which @code{operator->} is
815 overloaded.
817 @end ftable
819 @c ---------------------------------------------------------------------
820 @c Declarations
821 @c ---------------------------------------------------------------------
823 @node Declarations
824 @section Declarations
825 @cindex declaration
826 @cindex variable
827 @cindex type declaration
828 @tindex LABEL_DECL
829 @tindex CONST_DECL
830 @tindex TYPE_DECL
831 @tindex VAR_DECL
832 @tindex PARM_DECL
833 @tindex FIELD_DECL
834 @tindex NAMESPACE_DECL
835 @tindex RESULT_DECL
836 @tindex TEMPLATE_DECL
837 @tindex THUNK_DECL
838 @tindex USING_DECL
839 @findex THUNK_DELTA
840 @findex DECL_INITIAL
841 @findex DECL_SIZE
842 @findex DECL_ALIGN
843 @findex DECL_EXTERNAL
845 This section covers the various kinds of declarations that appear in the
846 internal representation, except for declarations of functions
847 (represented by @code{FUNCTION_DECL} nodes), which are described in
848 @ref{Functions}.
850 @menu
851 * Working with declarations::  Macros and functions that work on
852 declarations.
853 * Internal structure:: How declaration nodes are represented. 
854 @end menu
856 @node Working with declarations
857 @subsection Working with declarations
859 Some macros can be used with any kind of declaration.  These include:
860 @ftable @code
861 @item DECL_NAME
862 This macro returns an @code{IDENTIFIER_NODE} giving the name of the
863 entity.
865 @item TREE_TYPE
866 This macro returns the type of the entity declared.
868 @item TREE_FILENAME
869 This macro returns the name of the file in which the entity was
870 declared, as a @code{char*}.  For an entity declared implicitly by the
871 compiler (like @code{__builtin_memcpy}), this will be the string
872 @code{"<internal>"}.
874 @item TREE_LINENO
875 This macro returns the line number at which the entity was declared, as
876 an @code{int}.
878 @item DECL_ARTIFICIAL
879 This predicate holds if the declaration was implicitly generated by the
880 compiler.  For example, this predicate will hold of an implicitly
881 declared member function, or of the @code{TYPE_DECL} implicitly
882 generated for a class type.  Recall that in C++ code like:
883 @smallexample
884 struct S @{@};
885 @end smallexample
886 @noindent
887 is roughly equivalent to C code like:
888 @smallexample
889 struct S @{@};
890 typedef struct S S;
891 @end smallexample
892 The implicitly generated @code{typedef} declaration is represented by a
893 @code{TYPE_DECL} for which @code{DECL_ARTIFICIAL} holds.
895 @item DECL_NAMESPACE_SCOPE_P
896 This predicate holds if the entity was declared at a namespace scope.
898 @item DECL_CLASS_SCOPE_P
899 This predicate holds if the entity was declared at a class scope.
901 @item DECL_FUNCTION_SCOPE_P
902 This predicate holds if the entity was declared inside a function
903 body.
905 @end ftable
907 The various kinds of declarations include:
908 @table @code
909 @item LABEL_DECL
910 These nodes are used to represent labels in function bodies.  For more
911 information, see @ref{Functions}.  These nodes only appear in block
912 scopes.
914 @item CONST_DECL
915 These nodes are used to represent enumeration constants.  The value of
916 the constant is given by @code{DECL_INITIAL} which will be an
917 @code{INTEGER_CST} with the same type as the @code{TREE_TYPE} of the
918 @code{CONST_DECL}, i.e., an @code{ENUMERAL_TYPE}.
920 @item RESULT_DECL
921 These nodes represent the value returned by a function.  When a value is
922 assigned to a @code{RESULT_DECL}, that indicates that the value should
923 be returned, via bitwise copy, by the function.  You can use
924 @code{DECL_SIZE} and @code{DECL_ALIGN} on a @code{RESULT_DECL}, just as
925 with a @code{VAR_DECL}.
927 @item TYPE_DECL
928 These nodes represent @code{typedef} declarations.  The @code{TREE_TYPE}
929 is the type declared to have the name given by @code{DECL_NAME}.  In
930 some cases, there is no associated name.
932 @item VAR_DECL
933 These nodes represent variables with namespace or block scope, as well
934 as static data members.  The @code{DECL_SIZE} and @code{DECL_ALIGN} are
935 analogous to @code{TYPE_SIZE} and @code{TYPE_ALIGN}.  For a declaration,
936 you should always use the @code{DECL_SIZE} and @code{DECL_ALIGN} rather
937 than the @code{TYPE_SIZE} and @code{TYPE_ALIGN} given by the
938 @code{TREE_TYPE}, since special attributes may have been applied to the
939 variable to give it a particular size and alignment.  You may use the
940 predicates @code{DECL_THIS_STATIC} or @code{DECL_THIS_EXTERN} to test
941 whether the storage class specifiers @code{static} or @code{extern} were
942 used to declare a variable.
944 If this variable is initialized (but does not require a constructor),
945 the @code{DECL_INITIAL} will be an expression for the initializer.  The
946 initializer should be evaluated, and a bitwise copy into the variable
947 performed.  If the @code{DECL_INITIAL} is the @code{error_mark_node},
948 there is an initializer, but it is given by an explicit statement later
949 in the code; no bitwise copy is required.
951 GCC provides an extension that allows either automatic variables, or
952 global variables, to be placed in particular registers.  This extension
953 is being used for a particular @code{VAR_DECL} if @code{DECL_REGISTER}
954 holds for the @code{VAR_DECL}, and if @code{DECL_ASSEMBLER_NAME} is not
955 equal to @code{DECL_NAME}.  In that case, @code{DECL_ASSEMBLER_NAME} is
956 the name of the register into which the variable will be placed.
958 @item PARM_DECL
959 Used to represent a parameter to a function.  Treat these nodes
960 similarly to @code{VAR_DECL} nodes.  These nodes only appear in the
961 @code{DECL_ARGUMENTS} for a @code{FUNCTION_DECL}.
963 The @code{DECL_ARG_TYPE} for a @code{PARM_DECL} is the type that will
964 actually be used when a value is passed to this function.  It may be a
965 wider type than the @code{TREE_TYPE} of the parameter; for example, the
966 ordinary type might be @code{short} while the @code{DECL_ARG_TYPE} is
967 @code{int}.
969 @item FIELD_DECL
970 These nodes represent non-static data members.  The @code{DECL_SIZE} and
971 @code{DECL_ALIGN} behave as for @code{VAR_DECL} nodes.  The
972 @code{DECL_FIELD_BITPOS} gives the first bit used for this field, as an
973 @code{INTEGER_CST}.  These values are indexed from zero, where zero
974 indicates the first bit in the object.
976 If @code{DECL_C_BIT_FIELD} holds, this field is a bit-field.
978 @item NAMESPACE_DECL
979 @xref{Namespaces}.
981 @item TEMPLATE_DECL
983 These nodes are used to represent class, function, and variable (static
984 data member) templates.  The @code{DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS} are a
985 @code{TREE_LIST}.  The @code{TREE_VALUE} of each node in the list is a
986 @code{TEMPLATE_DECL}s or @code{FUNCTION_DECL}s representing
987 specializations (including instantiations) of this template.  Back ends
988 can safely ignore @code{TEMPLATE_DECL}s, but should examine
989 @code{FUNCTION_DECL} nodes on the specializations list just as they
990 would ordinary @code{FUNCTION_DECL} nodes.
992 For a class template, the @code{DECL_TEMPLATE_INSTANTIATIONS} list
993 contains the instantiations.  The @code{TREE_VALUE} of each node is an
994 instantiation of the class.  The @code{DECL_TEMPLATE_SPECIALIZATIONS}
995 contains partial specializations of the class.
997 @item USING_DECL
999 Back ends can safely ignore these nodes.
1001 @end table
1003 @node Internal structure
1004 @subsection Internal structure
1006 @code{DECL} nodes are represented internally as a hierarchy of
1007 structures.
1009 @menu
1010 * Current structure hierarchy::  The current DECL node structure
1011 hierarchy.
1012 * Adding new DECL node types:: How to add a new DECL node to a
1013 frontend.
1014 @end menu
1016 @node Current structure hierarchy
1017 @subsubsection Current structure hierarchy
1019 @table @code
1021 @item struct tree_decl_minimal
1022 This is the minimal structure to inherit from in order for common
1023 @code{DECL} macros to work.  The fields it contains are a unique ID,
1024 source location, context, and name.
1026 @item struct tree_decl_common
1027 This structure inherits from @code{struct tree_decl_minimal}.  It
1028 contains fields that most @code{DECL} nodes need, such as a field to
1029 store alignment, machine mode, size, and attributes.
1031 @item struct tree_field_decl
1032 This structure inherits from @code{struct tree_decl_common}.  It is
1033 used to represent @code{FIELD_DECL}.
1035 @item struct tree_label_decl
1036 This structure inherits from @code{struct tree_decl_common}.  It is
1037 used to represent @code{LABEL_DECL}.
1039 @item struct tree_translation_unit_decl
1040 This structure inherits from @code{struct tree_decl_common}.  It is
1041 used to represent @code{TRANSLATION_UNIT_DECL}.
1043 @item struct tree_decl_with_rtl
1044 This structure inherits from @code{struct tree_decl_common}.  It
1045 contains a field to store the low-level RTL associated with a
1046 @code{DECL} node.
1048 @item struct tree_result_decl
1049 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_rtl}.  It is
1050 used to represent @code{RESULT_DECL}.
1052 @item struct tree_const_decl
1053 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_rtl}.  It is
1054 used to represent @code{CONST_DECL}.
1056 @item struct tree_parm_decl
1057 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_rtl}.  It is
1058 used to represent @code{PARM_DECL}.  
1060 @item struct tree_decl_with_vis
1061 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_rtl}.  It
1062 contains fields necessary to store visibility information, as well as
1063 a section name and assembler name.
1065 @item struct tree_var_decl
1066 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_vis}.  It is
1067 used to represent @code{VAR_DECL}.  
1069 @item struct tree_function_decl
1070 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_vis}.  It is
1071 used to represent @code{FUNCTION_DECL}.  
1073 @end table
1074 @node Adding new DECL node types
1075 @subsubsection Adding new DECL node types
1077 Adding a new @code{DECL} tree consists of the following steps
1079 @table @asis
1081 @item Add a new tree code for the @code{DECL} node
1082 For language specific @code{DECL} nodes, there is a @file{.def} file
1083 in each frontend directory where the tree code should be added.
1084 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the code should
1085 be added to @file{tree.def}.
1087 @item Create a new structure type for the @code{DECL} node
1088 These structures should inherit from one of the existing structures in
1089 the language hierarchy by using that structure as the first member.
1091 @smallexample
1092 struct tree_foo_decl
1094    struct tree_decl_with_vis common;
1096 @end smallexample
1098 Would create a structure name @code{tree_foo_decl} that inherits from
1099 @code{struct tree_decl_with_vis}.
1101 For language specific @code{DECL} nodes, this new structure type
1102 should go in the appropriate @file{.h} file.
1103 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the structure
1104 type should go in @file{tree.h}.
1106 @item Add a member to the tree structure enumerator for the node
1107 For garbage collection and dynamic checking purposes, each @code{DECL}
1108 node structure type is required to have a unique enumerator value
1109 specified with it.
1110 For language specific @code{DECL} nodes, this new enumerator value
1111 should go in the appropriate @file{.def} file.
1112 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the enumerator
1113 values are specified in @file{treestruct.def}.
1115 @item Update @code{union tree_node}
1116 In order to make your new structure type usable, it must be added to
1117 @code{union tree_node}.
1118 For language specific @code{DECL} nodes, a new entry should be added
1119 to the appropriate @file{.h} file of the form
1120 @smallexample
1121   struct tree_foo_decl GTY ((tag ("TS_VAR_DECL"))) foo_decl;
1122 @end smallexample
1123 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the additional
1124 member goes directly into @code{union tree_node} in @file{tree.h}.
1126 @item Update dynamic checking info
1127 In order to be able to check whether accessing a named portion of
1128 @code{union tree_node} is legal, and whether a certain @code{DECL} node
1129 contains one of the enumerated @code{DECL} node structures in the
1130 hierarchy, a simple lookup table is used.
1131 This lookup table needs to be kept up to date with the tree structure
1132 hierarchy, or else checking and containment macros will fail
1133 inappropriately.
1135 For language specific @code{DECL} nodes, their is an @code{init_ts}
1136 function in an appropriate @file{.c} file, which initializes the lookup
1137 table.
1138 Code setting up the table for new @code{DECL} nodes should be added
1139 there.
1140 For each @code{DECL} tree code and enumerator value representing a
1141 member of the inheritance  hierarchy, the table should contain 1 if
1142 that tree code inherits (directly or indirectly) from that member.
1143 Thus, a @code{FOO_DECL} node derived from @code{struct decl_with_rtl},
1144 and enumerator value @code{TS_FOO_DECL}, would be set up as follows
1145 @smallexample
1146 tree_contains_struct[FOO_DECL][TS_FOO_DECL] = 1;
1147 tree_contains_struct[FOO_DECL][TS_DECL_WRTL] = 1;
1148 tree_contains_struct[FOO_DECL][TS_DECL_COMMON] = 1;
1149 tree_contains_struct[FOO_DECL][TS_DECL_MINIMAL] = 1;
1150 @end smallexample
1152 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the setup code
1153 goes into @file{tree.c}.
1155 @item Add macros to access any new fields and flags
1157 Each added field or flag should have a macro that is used to access
1158 it, that performs appropriate checking to ensure only the right type of
1159 @code{DECL} nodes access the field.
1161 These macros generally take the following form
1162 @smallexample
1163 #define FOO_DECL_FIELDNAME(NODE) FOO_DECL_CHECK(NODE)->foo_decl.fieldname
1164 @end smallexample
1165 However, if the structure is simply a base class for further
1166 structures, something like the following should be used
1167 @smallexample
1168 #define BASE_STRUCT_CHECK(T) CONTAINS_STRUCT_CHECK(T, TS_BASE_STRUCT)
1169 #define BASE_STRUCT_FIELDNAME(NODE) \
1170    (BASE_STRUCT_CHECK(NODE)->base_struct.fieldname
1171 @end smallexample
1173 @end table
1176 @c ---------------------------------------------------------------------
1177 @c Functions
1178 @c ---------------------------------------------------------------------
1180 @node Functions
1181 @section Functions
1182 @cindex function
1183 @tindex FUNCTION_DECL
1184 @tindex OVERLOAD
1185 @findex OVL_CURRENT
1186 @findex OVL_NEXT
1188 A function is represented by a @code{FUNCTION_DECL} node.  A set of
1189 overloaded functions is sometimes represented by a @code{OVERLOAD} node.
1191 An @code{OVERLOAD} node is not a declaration, so none of the
1192 @samp{DECL_} macros should be used on an @code{OVERLOAD}.  An
1193 @code{OVERLOAD} node is similar to a @code{TREE_LIST}.  Use
1194 @code{OVL_CURRENT} to get the function associated with an
1195 @code{OVERLOAD} node; use @code{OVL_NEXT} to get the next
1196 @code{OVERLOAD} node in the list of overloaded functions.  The macros
1197 @code{OVL_CURRENT} and @code{OVL_NEXT} are actually polymorphic; you can
1198 use them to work with @code{FUNCTION_DECL} nodes as well as with
1199 overloads.  In the case of a @code{FUNCTION_DECL}, @code{OVL_CURRENT}
1200 will always return the function itself, and @code{OVL_NEXT} will always
1201 be @code{NULL_TREE}.
1203 To determine the scope of a function, you can use the
1204 @code{DECL_CONTEXT} macro.  This macro will return the class
1205 (either a @code{RECORD_TYPE} or a @code{UNION_TYPE}) or namespace (a
1206 @code{NAMESPACE_DECL}) of which the function is a member.  For a virtual
1207 function, this macro returns the class in which the function was
1208 actually defined, not the base class in which the virtual declaration
1209 occurred.
1211 If a friend function is defined in a class scope, the
1212 @code{DECL_FRIEND_CONTEXT} macro can be used to determine the class in
1213 which it was defined.  For example, in
1214 @smallexample
1215 class C @{ friend void f() @{@} @};
1216 @end smallexample
1217 @noindent
1218 the @code{DECL_CONTEXT} for @code{f} will be the
1219 @code{global_namespace}, but the @code{DECL_FRIEND_CONTEXT} will be the
1220 @code{RECORD_TYPE} for @code{C}.
1222 In C, the @code{DECL_CONTEXT} for a function maybe another function.
1223 This representation indicates that the GNU nested function extension
1224 is in use.  For details on the semantics of nested functions, see the
1225 GCC Manual.  The nested function can refer to local variables in its
1226 containing function.  Such references are not explicitly marked in the
1227 tree structure; back ends must look at the @code{DECL_CONTEXT} for the
1228 referenced @code{VAR_DECL}.  If the @code{DECL_CONTEXT} for the
1229 referenced @code{VAR_DECL} is not the same as the function currently
1230 being processed, and neither @code{DECL_EXTERNAL} nor
1231 @code{DECL_STATIC} hold, then the reference is to a local variable in
1232 a containing function, and the back end must take appropriate action.
1234 @menu
1235 * Function Basics::     Function names, linkage, and so forth.
1236 * Function Bodies::     The statements that make up a function body.
1237 @end menu
1239 @c ---------------------------------------------------------------------
1240 @c Function Basics
1241 @c ---------------------------------------------------------------------
1243 @node Function Basics
1244 @subsection Function Basics
1245 @cindex constructor
1246 @cindex destructor
1247 @cindex copy constructor
1248 @cindex assignment operator
1249 @cindex linkage
1250 @findex DECL_NAME
1251 @findex DECL_ASSEMBLER_NAME
1252 @findex TREE_PUBLIC
1253 @findex DECL_LINKONCE_P
1254 @findex DECL_FUNCTION_MEMBER_P
1255 @findex DECL_CONSTRUCTOR_P
1256 @findex DECL_DESTRUCTOR_P
1257 @findex DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P
1258 @findex DECL_CONV_FN_P
1259 @findex DECL_ARTIFICIAL
1260 @findex DECL_GLOBAL_CTOR_P
1261 @findex DECL_GLOBAL_DTOR_P
1262 @findex GLOBAL_INIT_PRIORITY
1264 The following macros and functions can be used on a @code{FUNCTION_DECL}:
1265 @ftable @code
1266 @item DECL_MAIN_P
1267 This predicate holds for a function that is the program entry point
1268 @code{::code}.
1270 @item DECL_NAME
1271 This macro returns the unqualified name of the function, as an
1272 @code{IDENTIFIER_NODE}.  For an instantiation of a function template,
1273 the @code{DECL_NAME} is the unqualified name of the template, not
1274 something like @code{f<int>}.  The value of @code{DECL_NAME} is
1275 undefined when used on a constructor, destructor, overloaded operator,
1276 or type-conversion operator, or any function that is implicitly
1277 generated by the compiler.  See below for macros that can be used to
1278 distinguish these cases.
1280 @item DECL_ASSEMBLER_NAME
1281 This macro returns the mangled name of the function, also an
1282 @code{IDENTIFIER_NODE}.  This name does not contain leading underscores
1283 on systems that prefix all identifiers with underscores.  The mangled
1284 name is computed in the same way on all platforms; if special processing
1285 is required to deal with the object file format used on a particular
1286 platform, it is the responsibility of the back end to perform those
1287 modifications.  (Of course, the back end should not modify
1288 @code{DECL_ASSEMBLER_NAME} itself.)
1290 Using @code{DECL_ASSEMBLER_NAME} will cause additional memory to be
1291 allocated (for the mangled name of the entity) so it should be used
1292 only when emitting assembly code.  It should not be used within the
1293 optimizers to determine whether or not two declarations are the same,
1294 even though some of the existing optimizers do use it in that way.
1295 These uses will be removed over time.
1297 @item DECL_EXTERNAL
1298 This predicate holds if the function is undefined.
1300 @item TREE_PUBLIC
1301 This predicate holds if the function has external linkage.
1303 @item DECL_LOCAL_FUNCTION_P
1304 This predicate holds if the function was declared at block scope, even
1305 though it has a global scope.
1307 @item DECL_ANTICIPATED
1308 This predicate holds if the function is a built-in function but its
1309 prototype is not yet explicitly declared.
1311 @item DECL_EXTERN_C_FUNCTION_P
1312 This predicate holds if the function is declared as an
1313 `@code{extern "C"}' function.
1315 @item DECL_LINKONCE_P
1316 This macro holds if multiple copies of this function may be emitted in
1317 various translation units.  It is the responsibility of the linker to
1318 merge the various copies.  Template instantiations are the most common
1319 example of functions for which @code{DECL_LINKONCE_P} holds; G++
1320 instantiates needed templates in all translation units which require them,
1321 and then relies on the linker to remove duplicate instantiations.
1323 FIXME: This macro is not yet implemented.
1325 @item DECL_FUNCTION_MEMBER_P
1326 This macro holds if the function is a member of a class, rather than a
1327 member of a namespace.
1329 @item DECL_STATIC_FUNCTION_P
1330 This predicate holds if the function a static member function.
1332 @item DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P
1333 This macro holds for a non-static member function.
1335 @item DECL_CONST_MEMFUNC_P
1336 This predicate holds for a @code{const}-member function.
1338 @item DECL_VOLATILE_MEMFUNC_P
1339 This predicate holds for a @code{volatile}-member function.
1341 @item DECL_CONSTRUCTOR_P
1342 This macro holds if the function is a constructor.
1344 @item DECL_NONCONVERTING_P
1345 This predicate holds if the constructor is a non-converting constructor.
1347 @item DECL_COMPLETE_CONSTRUCTOR_P
1348 This predicate holds for a function which is a constructor for an object
1349 of a complete type.
1351 @item DECL_BASE_CONSTRUCTOR_P
1352 This predicate holds for a function which is a constructor for a base
1353 class sub-object.
1355 @item DECL_COPY_CONSTRUCTOR_P
1356 This predicate holds for a function which is a copy-constructor.
1358 @item DECL_DESTRUCTOR_P
1359 This macro holds if the function is a destructor.
1361 @item DECL_COMPLETE_DESTRUCTOR_P
1362 This predicate holds if the function is the destructor for an object a
1363 complete type.
1365 @item DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P
1366 This macro holds if the function is an overloaded operator.
1368 @item DECL_CONV_FN_P
1369 This macro holds if the function is a type-conversion operator.
1371 @item DECL_GLOBAL_CTOR_P
1372 This predicate holds if the function is a file-scope initialization
1373 function.
1375 @item DECL_GLOBAL_DTOR_P
1376 This predicate holds if the function is a file-scope finalization
1377 function.
1379 @item DECL_THUNK_P
1380 This predicate holds if the function is a thunk.
1382 These functions represent stub code that adjusts the @code{this} pointer
1383 and then jumps to another function.  When the jumped-to function
1384 returns, control is transferred directly to the caller, without
1385 returning to the thunk.  The first parameter to the thunk is always the
1386 @code{this} pointer; the thunk should add @code{THUNK_DELTA} to this
1387 value.  (The @code{THUNK_DELTA} is an @code{int}, not an
1388 @code{INTEGER_CST}.)
1390 Then, if @code{THUNK_VCALL_OFFSET} (an @code{INTEGER_CST}) is nonzero
1391 the adjusted @code{this} pointer must be adjusted again.  The complete
1392 calculation is given by the following pseudo-code:
1394 @smallexample
1395 this += THUNK_DELTA
1396 if (THUNK_VCALL_OFFSET)
1397   this += (*((ptrdiff_t **) this))[THUNK_VCALL_OFFSET]
1398 @end smallexample
1400 Finally, the thunk should jump to the location given
1401 by @code{DECL_INITIAL}; this will always be an expression for the
1402 address of a function.
1404 @item DECL_NON_THUNK_FUNCTION_P
1405 This predicate holds if the function is @emph{not} a thunk function.
1407 @item GLOBAL_INIT_PRIORITY
1408 If either @code{DECL_GLOBAL_CTOR_P} or @code{DECL_GLOBAL_DTOR_P} holds,
1409 then this gives the initialization priority for the function.  The
1410 linker will arrange that all functions for which
1411 @code{DECL_GLOBAL_CTOR_P} holds are run in increasing order of priority
1412 before @code{main} is called.  When the program exits, all functions for
1413 which @code{DECL_GLOBAL_DTOR_P} holds are run in the reverse order.
1415 @item DECL_ARTIFICIAL
1416 This macro holds if the function was implicitly generated by the
1417 compiler, rather than explicitly declared.  In addition to implicitly
1418 generated class member functions, this macro holds for the special
1419 functions created to implement static initialization and destruction, to
1420 compute run-time type information, and so forth.
1422 @item DECL_ARGUMENTS
1423 This macro returns the @code{PARM_DECL} for the first argument to the
1424 function.  Subsequent @code{PARM_DECL} nodes can be obtained by
1425 following the @code{TREE_CHAIN} links.
1427 @item DECL_RESULT
1428 This macro returns the @code{RESULT_DECL} for the function.
1430 @item TREE_TYPE
1431 This macro returns the @code{FUNCTION_TYPE} or @code{METHOD_TYPE} for
1432 the function.
1434 @item TYPE_RAISES_EXCEPTIONS
1435 This macro returns the list of exceptions that a (member-)function can
1436 raise.  The returned list, if non @code{NULL}, is comprised of nodes
1437 whose @code{TREE_VALUE} represents a type.
1439 @item TYPE_NOTHROW_P
1440 This predicate holds when the exception-specification of its arguments
1441 if of the form `@code{()}'.
1443 @item DECL_ARRAY_DELETE_OPERATOR_P
1444 This predicate holds if the function an overloaded
1445 @code{operator delete[]}.
1447 @end ftable
1449 @c ---------------------------------------------------------------------
1450 @c Function Bodies
1451 @c ---------------------------------------------------------------------
1453 @node Function Bodies
1454 @subsection Function Bodies
1455 @cindex function body
1456 @cindex statements
1457 @tindex BREAK_STMT
1458 @tindex CLEANUP_STMT
1459 @findex CLEANUP_DECL
1460 @findex CLEANUP_EXPR
1461 @tindex CONTINUE_STMT
1462 @tindex DECL_STMT
1463 @findex DECL_STMT_DECL
1464 @tindex DO_STMT
1465 @findex DO_BODY
1466 @findex DO_COND
1467 @tindex EMPTY_CLASS_EXPR
1468 @tindex EXPR_STMT
1469 @findex EXPR_STMT_EXPR
1470 @tindex FOR_STMT
1471 @findex FOR_INIT_STMT
1472 @findex FOR_COND
1473 @findex FOR_EXPR
1474 @findex FOR_BODY
1475 @tindex HANDLER
1476 @tindex IF_STMT
1477 @findex IF_COND
1478 @findex THEN_CLAUSE
1479 @findex ELSE_CLAUSE
1480 @tindex RETURN_STMT
1481 @findex RETURN_EXPR
1482 @tindex SUBOBJECT
1483 @findex SUBOBJECT_CLEANUP
1484 @tindex SWITCH_STMT
1485 @findex SWITCH_COND
1486 @findex SWITCH_BODY
1487 @tindex TRY_BLOCK
1488 @findex TRY_STMTS
1489 @findex TRY_HANDLERS
1490 @findex HANDLER_PARMS
1491 @findex HANDLER_BODY
1492 @findex USING_STMT
1493 @tindex WHILE_STMT
1494 @findex WHILE_BODY
1495 @findex WHILE_COND
1497 A function that has a definition in the current translation unit will
1498 have a non-@code{NULL} @code{DECL_INITIAL}.  However, back ends should not make
1499 use of the particular value given by @code{DECL_INITIAL}.
1501 The @code{DECL_SAVED_TREE} macro will give the complete body of the
1502 function.
1504 @subsubsection Statements
1506 There are tree nodes corresponding to all of the source-level
1507 statement constructs, used within the C and C++ frontends.  These are
1508 enumerated here, together with a list of the various macros that can
1509 be used to obtain information about them.  There are a few macros that
1510 can be used with all statements:
1512 @ftable @code
1513 @item STMT_IS_FULL_EXPR_P
1514 In C++, statements normally constitute ``full expressions''; temporaries
1515 created during a statement are destroyed when the statement is complete.
1516 However, G++ sometimes represents expressions by statements; these
1517 statements will not have @code{STMT_IS_FULL_EXPR_P} set.  Temporaries
1518 created during such statements should be destroyed when the innermost
1519 enclosing statement with @code{STMT_IS_FULL_EXPR_P} set is exited.
1521 @end ftable
1523 Here is the list of the various statement nodes, and the macros used to
1524 access them.  This documentation describes the use of these nodes in
1525 non-template functions (including instantiations of template functions).
1526 In template functions, the same nodes are used, but sometimes in
1527 slightly different ways.
1529 Many of the statements have substatements.  For example, a @code{while}
1530 loop will have a body, which is itself a statement.  If the substatement
1531 is @code{NULL_TREE}, it is considered equivalent to a statement
1532 consisting of a single @code{;}, i.e., an expression statement in which
1533 the expression has been omitted.  A substatement may in fact be a list
1534 of statements, connected via their @code{TREE_CHAIN}s.  So, you should
1535 always process the statement tree by looping over substatements, like
1536 this:
1537 @smallexample
1538 void process_stmt (stmt)
1539      tree stmt;
1541   while (stmt)
1542     @{
1543       switch (TREE_CODE (stmt))
1544         @{
1545         case IF_STMT:
1546           process_stmt (THEN_CLAUSE (stmt));
1547           /* @r{More processing here.}  */
1548           break;
1550         @dots{}
1551         @}
1553       stmt = TREE_CHAIN (stmt);
1554     @}
1556 @end smallexample
1557 In other words, while the @code{then} clause of an @code{if} statement
1558 in C++ can be only one statement (although that one statement may be a
1559 compound statement), the intermediate representation will sometimes use
1560 several statements chained together.
1562 @table @code
1563 @item ASM_EXPR
1565 Used to represent an inline assembly statement.  For an inline assembly
1566 statement like:
1567 @smallexample
1568 asm ("mov x, y");
1569 @end smallexample
1570 The @code{ASM_STRING} macro will return a @code{STRING_CST} node for
1571 @code{"mov x, y"}.  If the original statement made use of the
1572 extended-assembly syntax, then @code{ASM_OUTPUTS},
1573 @code{ASM_INPUTS}, and @code{ASM_CLOBBERS} will be the outputs, inputs,
1574 and clobbers for the statement, represented as @code{STRING_CST} nodes.
1575 The extended-assembly syntax looks like:
1576 @smallexample
1577 asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
1578 @end smallexample
1579 The first string is the @code{ASM_STRING}, containing the instruction
1580 template.  The next two strings are the output and inputs, respectively;
1581 this statement has no clobbers.  As this example indicates, ``plain''
1582 assembly statements are merely a special case of extended assembly
1583 statements; they have no cv-qualifiers, outputs, inputs, or clobbers.
1584 All of the strings will be @code{NUL}-terminated, and will contain no
1585 embedded @code{NUL}-characters.
1587 If the assembly statement is declared @code{volatile}, or if the
1588 statement was not an extended assembly statement, and is therefore
1589 implicitly volatile, then the predicate @code{ASM_VOLATILE_P} will hold
1590 of the @code{ASM_EXPR}.
1592 @item BREAK_STMT
1594 Used to represent a @code{break} statement.  There are no additional
1595 fields.
1597 @item CASE_LABEL_EXPR
1599 Use to represent a @code{case} label, range of @code{case} labels, or a
1600 @code{default} label.  If @code{CASE_LOW} is @code{NULL_TREE}, then this is a
1601 @code{default} label.  Otherwise, if @code{CASE_HIGH} is @code{NULL_TREE}, then
1602 this is an ordinary @code{case} label.  In this case, @code{CASE_LOW} is
1603 an expression giving the value of the label.  Both @code{CASE_LOW} and
1604 @code{CASE_HIGH} are @code{INTEGER_CST} nodes.  These values will have
1605 the same type as the condition expression in the switch statement.
1607 Otherwise, if both @code{CASE_LOW} and @code{CASE_HIGH} are defined, the
1608 statement is a range of case labels.  Such statements originate with the
1609 extension that allows users to write things of the form:
1610 @smallexample
1611 case 2 ... 5:
1612 @end smallexample
1613 The first value will be @code{CASE_LOW}, while the second will be
1614 @code{CASE_HIGH}.
1616 @item CLEANUP_STMT
1618 Used to represent an action that should take place upon exit from the
1619 enclosing scope.  Typically, these actions are calls to destructors for
1620 local objects, but back ends cannot rely on this fact.  If these nodes
1621 are in fact representing such destructors, @code{CLEANUP_DECL} will be
1622 the @code{VAR_DECL} destroyed.  Otherwise, @code{CLEANUP_DECL} will be
1623 @code{NULL_TREE}.  In any case, the @code{CLEANUP_EXPR} is the
1624 expression to execute.  The cleanups executed on exit from a scope
1625 should be run in the reverse order of the order in which the associated
1626 @code{CLEANUP_STMT}s were encountered.
1628 @item CONTINUE_STMT
1630 Used to represent a @code{continue} statement.  There are no additional
1631 fields.
1633 @item CTOR_STMT
1635 Used to mark the beginning (if @code{CTOR_BEGIN_P} holds) or end (if
1636 @code{CTOR_END_P} holds of the main body of a constructor.  See also
1637 @code{SUBOBJECT} for more information on how to use these nodes.
1639 @item DECL_STMT
1641 Used to represent a local declaration.  The @code{DECL_STMT_DECL} macro
1642 can be used to obtain the entity declared.  This declaration may be a
1643 @code{LABEL_DECL}, indicating that the label declared is a local label.
1644 (As an extension, GCC allows the declaration of labels with scope.)  In
1645 C, this declaration may be a @code{FUNCTION_DECL}, indicating the
1646 use of the GCC nested function extension.  For more information,
1647 @pxref{Functions}.
1649 @item DO_STMT
1651 Used to represent a @code{do} loop.  The body of the loop is given by
1652 @code{DO_BODY} while the termination condition for the loop is given by
1653 @code{DO_COND}.  The condition for a @code{do}-statement is always an
1654 expression.
1656 @item EMPTY_CLASS_EXPR
1658 Used to represent a temporary object of a class with no data whose
1659 address is never taken.  (All such objects are interchangeable.)  The
1660 @code{TREE_TYPE} represents the type of the object.
1662 @item EXPR_STMT
1664 Used to represent an expression statement.  Use @code{EXPR_STMT_EXPR} to
1665 obtain the expression.
1667 @item FOR_STMT
1669 Used to represent a @code{for} statement.  The @code{FOR_INIT_STMT} is
1670 the initialization statement for the loop.  The @code{FOR_COND} is the
1671 termination condition.  The @code{FOR_EXPR} is the expression executed
1672 right before the @code{FOR_COND} on each loop iteration; often, this
1673 expression increments a counter.  The body of the loop is given by
1674 @code{FOR_BODY}.  Note that @code{FOR_INIT_STMT} and @code{FOR_BODY}
1675 return statements, while @code{FOR_COND} and @code{FOR_EXPR} return
1676 expressions.
1678 @item GOTO_EXPR
1680 Used to represent a @code{goto} statement.  The @code{GOTO_DESTINATION} will
1681 usually be a @code{LABEL_DECL}.  However, if the ``computed goto'' extension
1682 has been used, the @code{GOTO_DESTINATION} will be an arbitrary expression
1683 indicating the destination.  This expression will always have pointer type.
1685 @item HANDLER
1687 Used to represent a C++ @code{catch} block.  The @code{HANDLER_TYPE}
1688 is the type of exception that will be caught by this handler; it is
1689 equal (by pointer equality) to @code{NULL} if this handler is for all
1690 types.  @code{HANDLER_PARMS} is the @code{DECL_STMT} for the catch
1691 parameter, and @code{HANDLER_BODY} is the code for the block itself.
1693 @item IF_STMT
1695 Used to represent an @code{if} statement.  The @code{IF_COND} is the
1696 expression.
1698 If the condition is a @code{TREE_LIST}, then the @code{TREE_PURPOSE} is
1699 a statement (usually a @code{DECL_STMT}).  Each time the condition is
1700 evaluated, the statement should be executed.  Then, the
1701 @code{TREE_VALUE} should be used as the conditional expression itself.
1702 This representation is used to handle C++ code like this:
1704 @smallexample
1705 if (int i = 7) @dots{}
1706 @end smallexample
1708 where there is a new local variable (or variables) declared within the
1709 condition.
1711 The @code{THEN_CLAUSE} represents the statement given by the @code{then}
1712 condition, while the @code{ELSE_CLAUSE} represents the statement given
1713 by the @code{else} condition.
1715 @item LABEL_EXPR
1717 Used to represent a label.  The @code{LABEL_DECL} declared by this
1718 statement can be obtained with the @code{LABEL_EXPR_LABEL} macro.  The
1719 @code{IDENTIFIER_NODE} giving the name of the label can be obtained from
1720 the @code{LABEL_DECL} with @code{DECL_NAME}.
1722 @item RETURN_STMT
1724 Used to represent a @code{return} statement.  The @code{RETURN_EXPR} is
1725 the expression returned; it will be @code{NULL_TREE} if the statement
1726 was just
1727 @smallexample
1728 return;
1729 @end smallexample
1731 @item SUBOBJECT
1733 In a constructor, these nodes are used to mark the point at which a
1734 subobject of @code{this} is fully constructed.  If, after this point, an
1735 exception is thrown before a @code{CTOR_STMT} with @code{CTOR_END_P} set
1736 is encountered, the @code{SUBOBJECT_CLEANUP} must be executed.  The
1737 cleanups must be executed in the reverse order in which they appear.
1739 @item SWITCH_STMT
1741 Used to represent a @code{switch} statement.  The @code{SWITCH_STMT_COND}
1742 is the expression on which the switch is occurring.  See the documentation
1743 for an @code{IF_STMT} for more information on the representation used
1744 for the condition.  The @code{SWITCH_STMT_BODY} is the body of the switch
1745 statement.   The @code{SWITCH_STMT_TYPE} is the original type of switch
1746 expression as given in the source, before any compiler conversions.
1748 @item TRY_BLOCK
1749 Used to represent a @code{try} block.  The body of the try block is
1750 given by @code{TRY_STMTS}.  Each of the catch blocks is a @code{HANDLER}
1751 node.  The first handler is given by @code{TRY_HANDLERS}.  Subsequent
1752 handlers are obtained by following the @code{TREE_CHAIN} link from one
1753 handler to the next.  The body of the handler is given by
1754 @code{HANDLER_BODY}.
1756 If @code{CLEANUP_P} holds of the @code{TRY_BLOCK}, then the
1757 @code{TRY_HANDLERS} will not be a @code{HANDLER} node.  Instead, it will
1758 be an expression that should be executed if an exception is thrown in
1759 the try block.  It must rethrow the exception after executing that code.
1760 And, if an exception is thrown while the expression is executing,
1761 @code{terminate} must be called.
1763 @item USING_STMT
1764 Used to represent a @code{using} directive.  The namespace is given by
1765 @code{USING_STMT_NAMESPACE}, which will be a NAMESPACE_DECL@.  This node
1766 is needed inside template functions, to implement using directives
1767 during instantiation.
1769 @item WHILE_STMT
1771 Used to represent a @code{while} loop.  The @code{WHILE_COND} is the
1772 termination condition for the loop.  See the documentation for an
1773 @code{IF_STMT} for more information on the representation used for the
1774 condition.
1776 The @code{WHILE_BODY} is the body of the loop.
1778 @end table
1780 @c ---------------------------------------------------------------------
1781 @c Attributes
1782 @c ---------------------------------------------------------------------
1783 @node Attributes
1784 @section Attributes in trees
1785 @cindex attributes
1787 Attributes, as specified using the @code{__attribute__} keyword, are
1788 represented internally as a @code{TREE_LIST}.  The @code{TREE_PURPOSE}
1789 is the name of the attribute, as an @code{IDENTIFIER_NODE}.  The
1790 @code{TREE_VALUE} is a @code{TREE_LIST} of the arguments of the
1791 attribute, if any, or @code{NULL_TREE} if there are no arguments; the
1792 arguments are stored as the @code{TREE_VALUE} of successive entries in
1793 the list, and may be identifiers or expressions.  The @code{TREE_CHAIN}
1794 of the attribute is the next attribute in a list of attributes applying
1795 to the same declaration or type, or @code{NULL_TREE} if there are no
1796 further attributes in the list.
1798 Attributes may be attached to declarations and to types; these
1799 attributes may be accessed with the following macros.  All attributes
1800 are stored in this way, and many also cause other changes to the
1801 declaration or type or to other internal compiler data structures.
1803 @deftypefn {Tree Macro} tree DECL_ATTRIBUTES (tree @var{decl})
1804 This macro returns the attributes on the declaration @var{decl}.
1805 @end deftypefn
1807 @deftypefn {Tree Macro} tree TYPE_ATTRIBUTES (tree @var{type})
1808 This macro returns the attributes on the type @var{type}.
1809 @end deftypefn
1811 @c ---------------------------------------------------------------------
1812 @c Expressions
1813 @c ---------------------------------------------------------------------
1815 @node Expression trees
1816 @section Expressions
1817 @cindex expression
1818 @findex TREE_TYPE
1819 @findex TREE_OPERAND
1820 @tindex INTEGER_CST
1821 @findex TREE_INT_CST_HIGH
1822 @findex TREE_INT_CST_LOW
1823 @findex tree_int_cst_lt
1824 @findex tree_int_cst_equal
1825 @tindex REAL_CST
1826 @tindex COMPLEX_CST
1827 @tindex VECTOR_CST
1828 @tindex STRING_CST
1829 @findex TREE_STRING_LENGTH
1830 @findex TREE_STRING_POINTER
1831 @tindex PTRMEM_CST
1832 @findex PTRMEM_CST_CLASS
1833 @findex PTRMEM_CST_MEMBER
1834 @tindex VAR_DECL
1835 @tindex NEGATE_EXPR
1836 @tindex ABS_EXPR
1837 @tindex BIT_NOT_EXPR
1838 @tindex TRUTH_NOT_EXPR
1839 @tindex PREDECREMENT_EXPR
1840 @tindex PREINCREMENT_EXPR
1841 @tindex POSTDECREMENT_EXPR
1842 @tindex POSTINCREMENT_EXPR
1843 @tindex ADDR_EXPR
1844 @tindex INDIRECT_REF
1845 @tindex FIX_TRUNC_EXPR
1846 @tindex FLOAT_EXPR
1847 @tindex COMPLEX_EXPR
1848 @tindex CONJ_EXPR
1849 @tindex REALPART_EXPR
1850 @tindex IMAGPART_EXPR
1851 @tindex NON_LVALUE_EXPR
1852 @tindex NOP_EXPR
1853 @tindex CONVERT_EXPR
1854 @tindex THROW_EXPR
1855 @tindex LSHIFT_EXPR
1856 @tindex RSHIFT_EXPR
1857 @tindex BIT_IOR_EXPR
1858 @tindex BIT_XOR_EXPR
1859 @tindex BIT_AND_EXPR
1860 @tindex TRUTH_ANDIF_EXPR
1861 @tindex TRUTH_ORIF_EXPR
1862 @tindex TRUTH_AND_EXPR
1863 @tindex TRUTH_OR_EXPR
1864 @tindex TRUTH_XOR_EXPR
1865 @tindex PLUS_EXPR
1866 @tindex MINUS_EXPR
1867 @tindex MULT_EXPR
1868 @tindex RDIV_EXPR
1869 @tindex TRUNC_DIV_EXPR
1870 @tindex FLOOR_DIV_EXPR
1871 @tindex CEIL_DIV_EXPR
1872 @tindex ROUND_DIV_EXPR
1873 @tindex TRUNC_MOD_EXPR
1874 @tindex FLOOR_MOD_EXPR
1875 @tindex CEIL_MOD_EXPR
1876 @tindex ROUND_MOD_EXPR
1877 @tindex EXACT_DIV_EXPR
1878 @tindex ARRAY_REF
1879 @tindex ARRAY_RANGE_REF
1880 @tindex TARGET_MEM_REF
1881 @tindex LT_EXPR
1882 @tindex LE_EXPR
1883 @tindex GT_EXPR
1884 @tindex GE_EXPR
1885 @tindex EQ_EXPR
1886 @tindex NE_EXPR
1887 @tindex ORDERED_EXPR
1888 @tindex UNORDERED_EXPR
1889 @tindex UNLT_EXPR
1890 @tindex UNLE_EXPR
1891 @tindex UNGT_EXPR
1892 @tindex UNGE_EXPR
1893 @tindex UNEQ_EXPR
1894 @tindex LTGT_EXPR
1895 @tindex MODIFY_EXPR
1896 @tindex INIT_EXPR
1897 @tindex COMPONENT_REF
1898 @tindex COMPOUND_EXPR
1899 @tindex COND_EXPR
1900 @tindex CALL_EXPR
1901 @tindex STMT_EXPR
1902 @tindex BIND_EXPR
1903 @tindex LOOP_EXPR
1904 @tindex EXIT_EXPR
1905 @tindex CLEANUP_POINT_EXPR
1906 @tindex CONSTRUCTOR
1907 @tindex COMPOUND_LITERAL_EXPR
1908 @tindex SAVE_EXPR
1909 @tindex TARGET_EXPR
1910 @tindex AGGR_INIT_EXPR
1911 @tindex VA_ARG_EXPR
1913 The internal representation for expressions is for the most part quite
1914 straightforward.  However, there are a few facts that one must bear in
1915 mind.  In particular, the expression ``tree'' is actually a directed
1916 acyclic graph.  (For example there may be many references to the integer
1917 constant zero throughout the source program; many of these will be
1918 represented by the same expression node.)  You should not rely on
1919 certain kinds of node being shared, nor should rely on certain kinds of
1920 nodes being unshared.
1922 The following macros can be used with all expression nodes:
1924 @ftable @code
1925 @item TREE_TYPE
1926 Returns the type of the expression.  This value may not be precisely the
1927 same type that would be given the expression in the original program.
1928 @end ftable
1930 In what follows, some nodes that one might expect to always have type
1931 @code{bool} are documented to have either integral or boolean type.  At
1932 some point in the future, the C front end may also make use of this same
1933 intermediate representation, and at this point these nodes will
1934 certainly have integral type.  The previous sentence is not meant to
1935 imply that the C++ front end does not or will not give these nodes
1936 integral type.
1938 Below, we list the various kinds of expression nodes.  Except where
1939 noted otherwise, the operands to an expression are accessed using the
1940 @code{TREE_OPERAND} macro.  For example, to access the first operand to
1941 a binary plus expression @code{expr}, use:
1943 @smallexample
1944 TREE_OPERAND (expr, 0)
1945 @end smallexample
1946 @noindent
1947 As this example indicates, the operands are zero-indexed.
1949 The table below begins with constants, moves on to unary expressions,
1950 then proceeds to binary expressions, and concludes with various other
1951 kinds of expressions:
1953 @table @code
1954 @item INTEGER_CST
1955 These nodes represent integer constants.  Note that the type of these
1956 constants is obtained with @code{TREE_TYPE}; they are not always of type
1957 @code{int}.  In particular, @code{char} constants are represented with
1958 @code{INTEGER_CST} nodes.  The value of the integer constant @code{e} is
1959 given by
1960 @smallexample
1961 ((TREE_INT_CST_HIGH (e) << HOST_BITS_PER_WIDE_INT)
1962 + TREE_INST_CST_LOW (e))
1963 @end smallexample
1964 @noindent
1965 HOST_BITS_PER_WIDE_INT is at least thirty-two on all platforms.  Both
1966 @code{TREE_INT_CST_HIGH} and @code{TREE_INT_CST_LOW} return a
1967 @code{HOST_WIDE_INT}.  The value of an @code{INTEGER_CST} is interpreted
1968 as a signed or unsigned quantity depending on the type of the constant.
1969 In general, the expression given above will overflow, so it should not
1970 be used to calculate the value of the constant.
1972 The variable @code{integer_zero_node} is an integer constant with value
1973 zero.  Similarly, @code{integer_one_node} is an integer constant with
1974 value one.  The @code{size_zero_node} and @code{size_one_node} variables
1975 are analogous, but have type @code{size_t} rather than @code{int}.
1977 The function @code{tree_int_cst_lt} is a predicate which holds if its
1978 first argument is less than its second.  Both constants are assumed to
1979 have the same signedness (i.e., either both should be signed or both
1980 should be unsigned.)  The full width of the constant is used when doing
1981 the comparison; the usual rules about promotions and conversions are
1982 ignored.  Similarly, @code{tree_int_cst_equal} holds if the two
1983 constants are equal.  The @code{tree_int_cst_sgn} function returns the
1984 sign of a constant.  The value is @code{1}, @code{0}, or @code{-1}
1985 according on whether the constant is greater than, equal to, or less
1986 than zero.  Again, the signedness of the constant's type is taken into
1987 account; an unsigned constant is never less than zero, no matter what
1988 its bit-pattern.
1990 @item REAL_CST
1992 FIXME: Talk about how to obtain representations of this constant, do
1993 comparisons, and so forth.
1995 @item COMPLEX_CST
1996 These nodes are used to represent complex number constants, that is a
1997 @code{__complex__} whose parts are constant nodes.  The
1998 @code{TREE_REALPART} and @code{TREE_IMAGPART} return the real and the
1999 imaginary parts respectively.
2001 @item VECTOR_CST
2002 These nodes are used to represent vector constants, whose parts are
2003 constant nodes.  Each individual constant node is either an integer or a
2004 double constant node.  The first operand is a @code{TREE_LIST} of the
2005 constant nodes and is accessed through @code{TREE_VECTOR_CST_ELTS}.
2007 @item STRING_CST
2008 These nodes represent string-constants.  The @code{TREE_STRING_LENGTH}
2009 returns the length of the string, as an @code{int}.  The
2010 @code{TREE_STRING_POINTER} is a @code{char*} containing the string
2011 itself.  The string may not be @code{NUL}-terminated, and it may contain
2012 embedded @code{NUL} characters.  Therefore, the
2013 @code{TREE_STRING_LENGTH} includes the trailing @code{NUL} if it is
2014 present.
2016 For wide string constants, the @code{TREE_STRING_LENGTH} is the number
2017 of bytes in the string, and the @code{TREE_STRING_POINTER}
2018 points to an array of the bytes of the string, as represented on the
2019 target system (that is, as integers in the target endianness).  Wide and
2020 non-wide string constants are distinguished only by the @code{TREE_TYPE}
2021 of the @code{STRING_CST}.
2023 FIXME: The formats of string constants are not well-defined when the
2024 target system bytes are not the same width as host system bytes.
2026 @item PTRMEM_CST
2027 These nodes are used to represent pointer-to-member constants.  The
2028 @code{PTRMEM_CST_CLASS} is the class type (either a @code{RECORD_TYPE}
2029 or @code{UNION_TYPE} within which the pointer points), and the
2030 @code{PTRMEM_CST_MEMBER} is the declaration for the pointed to object.
2031 Note that the @code{DECL_CONTEXT} for the @code{PTRMEM_CST_MEMBER} is in
2032 general different from the @code{PTRMEM_CST_CLASS}.  For example,
2033 given:
2034 @smallexample
2035 struct B @{ int i; @};
2036 struct D : public B @{@};
2037 int D::*dp = &D::i;
2038 @end smallexample
2039 @noindent
2040 The @code{PTRMEM_CST_CLASS} for @code{&D::i} is @code{D}, even though
2041 the @code{DECL_CONTEXT} for the @code{PTRMEM_CST_MEMBER} is @code{B},
2042 since @code{B::i} is a member of @code{B}, not @code{D}.
2044 @item VAR_DECL
2046 These nodes represent variables, including static data members.  For
2047 more information, @pxref{Declarations}.
2049 @item NEGATE_EXPR
2050 These nodes represent unary negation of the single operand, for both
2051 integer and floating-point types.  The type of negation can be
2052 determined by looking at the type of the expression.
2054 The behavior of this operation on signed arithmetic overflow is
2055 controlled by the @code{flag_wrapv} and @code{flag_trapv} variables.
2057 @item ABS_EXPR
2058 These nodes represent the absolute value of the single operand, for
2059 both integer and floating-point types.  This is typically used to
2060 implement the @code{abs}, @code{labs} and @code{llabs} builtins for
2061 integer types, and the @code{fabs}, @code{fabsf} and @code{fabsl}
2062 builtins for floating point types.  The type of abs operation can
2063 be determined by looking at the type of the expression.
2065 This node is not used for complex types.  To represent the modulus
2066 or complex abs of a complex value, use the @code{BUILT_IN_CABS},
2067 @code{BUILT_IN_CABSF} or @code{BUILT_IN_CABSL} builtins, as used
2068 to implement the C99 @code{cabs}, @code{cabsf} and @code{cabsl}
2069 built-in functions.
2071 @item BIT_NOT_EXPR
2072 These nodes represent bitwise complement, and will always have integral
2073 type.  The only operand is the value to be complemented.
2075 @item TRUTH_NOT_EXPR
2076 These nodes represent logical negation, and will always have integral
2077 (or boolean) type.  The operand is the value being negated.  The type
2078 of the operand and that of the result are always of @code{BOOLEAN_TYPE}
2079 or @code{INTEGER_TYPE}.
2081 @item PREDECREMENT_EXPR
2082 @itemx PREINCREMENT_EXPR
2083 @itemx POSTDECREMENT_EXPR
2084 @itemx POSTINCREMENT_EXPR
2085 These nodes represent increment and decrement expressions.  The value of
2086 the single operand is computed, and the operand incremented or
2087 decremented.  In the case of @code{PREDECREMENT_EXPR} and
2088 @code{PREINCREMENT_EXPR}, the value of the expression is the value
2089 resulting after the increment or decrement; in the case of
2090 @code{POSTDECREMENT_EXPR} and @code{POSTINCREMENT_EXPR} is the value
2091 before the increment or decrement occurs.  The type of the operand, like
2092 that of the result, will be either integral, boolean, or floating-point.
2094 @item ADDR_EXPR
2095 These nodes are used to represent the address of an object.  (These
2096 expressions will always have pointer or reference type.)  The operand may
2097 be another expression, or it may be a declaration.
2099 As an extension, GCC allows users to take the address of a label.  In
2100 this case, the operand of the @code{ADDR_EXPR} will be a
2101 @code{LABEL_DECL}.  The type of such an expression is @code{void*}.
2103 If the object addressed is not an lvalue, a temporary is created, and
2104 the address of the temporary is used.
2106 @item INDIRECT_REF
2107 These nodes are used to represent the object pointed to by a pointer.
2108 The operand is the pointer being dereferenced; it will always have
2109 pointer or reference type.
2111 @item FIX_TRUNC_EXPR
2112 These nodes represent conversion of a floating-point value to an
2113 integer.  The single operand will have a floating-point type, while the
2114 the complete expression will have an integral (or boolean) type.  The
2115 operand is rounded towards zero.
2117 @item FLOAT_EXPR
2118 These nodes represent conversion of an integral (or boolean) value to a
2119 floating-point value.  The single operand will have integral type, while
2120 the complete expression will have a floating-point type.
2122 FIXME: How is the operand supposed to be rounded?  Is this dependent on
2123 @option{-mieee}?
2125 @item COMPLEX_EXPR
2126 These nodes are used to represent complex numbers constructed from two
2127 expressions of the same (integer or real) type.  The first operand is the
2128 real part and the second operand is the imaginary part.
2130 @item CONJ_EXPR
2131 These nodes represent the conjugate of their operand.
2133 @item REALPART_EXPR
2134 @itemx IMAGPART_EXPR
2135 These nodes represent respectively the real and the imaginary parts
2136 of complex numbers (their sole argument).
2138 @item NON_LVALUE_EXPR
2139 These nodes indicate that their one and only operand is not an lvalue.
2140 A back end can treat these identically to the single operand.
2142 @item NOP_EXPR
2143 These nodes are used to represent conversions that do not require any
2144 code-generation.  For example, conversion of a @code{char*} to an
2145 @code{int*} does not require any code be generated; such a conversion is
2146 represented by a @code{NOP_EXPR}.  The single operand is the expression
2147 to be converted.  The conversion from a pointer to a reference is also
2148 represented with a @code{NOP_EXPR}.
2150 @item CONVERT_EXPR
2151 These nodes are similar to @code{NOP_EXPR}s, but are used in those
2152 situations where code may need to be generated.  For example, if an
2153 @code{int*} is converted to an @code{int} code may need to be generated
2154 on some platforms.  These nodes are never used for C++-specific
2155 conversions, like conversions between pointers to different classes in
2156 an inheritance hierarchy.  Any adjustments that need to be made in such
2157 cases are always indicated explicitly.  Similarly, a user-defined
2158 conversion is never represented by a @code{CONVERT_EXPR}; instead, the
2159 function calls are made explicit.
2161 @item THROW_EXPR
2162 These nodes represent @code{throw} expressions.  The single operand is
2163 an expression for the code that should be executed to throw the
2164 exception.  However, there is one implicit action not represented in
2165 that expression; namely the call to @code{__throw}.  This function takes
2166 no arguments.  If @code{setjmp}/@code{longjmp} exceptions are used, the
2167 function @code{__sjthrow} is called instead.  The normal GCC back end
2168 uses the function @code{emit_throw} to generate this code; you can
2169 examine this function to see what needs to be done.
2171 @item LSHIFT_EXPR
2172 @itemx RSHIFT_EXPR
2173 These nodes represent left and right shifts, respectively.  The first
2174 operand is the value to shift; it will always be of integral type.  The
2175 second operand is an expression for the number of bits by which to
2176 shift.  Right shift should be treated as arithmetic, i.e., the
2177 high-order bits should be zero-filled when the expression has unsigned
2178 type and filled with the sign bit when the expression has signed type.
2179 Note that the result is undefined if the second operand is larger
2180 than or equal to the first operand's type size.
2183 @item BIT_IOR_EXPR
2184 @itemx BIT_XOR_EXPR
2185 @itemx BIT_AND_EXPR
2186 These nodes represent bitwise inclusive or, bitwise exclusive or, and
2187 bitwise and, respectively.  Both operands will always have integral
2188 type.
2190 @item TRUTH_ANDIF_EXPR
2191 @itemx TRUTH_ORIF_EXPR
2192 These nodes represent logical and and logical or, respectively.  These
2193 operators are not strict; i.e., the second operand is evaluated only if
2194 the value of the expression is not determined by evaluation of the first
2195 operand.  The type of the operands and that of the result are always of
2196 @code{BOOLEAN_TYPE} or @code{INTEGER_TYPE}.
2198 @item TRUTH_AND_EXPR
2199 @itemx TRUTH_OR_EXPR
2200 @itemx TRUTH_XOR_EXPR
2201 These nodes represent logical and, logical or, and logical exclusive or.
2202 They are strict; both arguments are always evaluated.  There are no
2203 corresponding operators in C or C++, but the front end will sometimes
2204 generate these expressions anyhow, if it can tell that strictness does
2205 not matter.  The type of the operands and that of the result are
2206 always of @code{BOOLEAN_TYPE} or @code{INTEGER_TYPE}.
2208 @itemx PLUS_EXPR
2209 @itemx MINUS_EXPR
2210 @itemx MULT_EXPR
2211 These nodes represent various binary arithmetic operations.
2212 Respectively, these operations are addition, subtraction (of the second
2213 operand from the first) and multiplication.  Their operands may have
2214 either integral or floating type, but there will never be case in which
2215 one operand is of floating type and the other is of integral type.
2217 The behavior of these operations on signed arithmetic overflow is
2218 controlled by the @code{flag_wrapv} and @code{flag_trapv} variables.
2220 @item RDIV_EXPR
2221 This node represents a floating point division operation.
2223 @item TRUNC_DIV_EXPR
2224 @itemx FLOOR_DIV_EXPR
2225 @itemx CEIL_DIV_EXPR
2226 @itemx ROUND_DIV_EXPR
2227 These nodes represent integer division operations that return an integer
2228 result.  @code{TRUNC_DIV_EXPR} rounds towards zero, @code{FLOOR_DIV_EXPR}
2229 rounds towards negative infinity, @code{CEIL_DIV_EXPR} rounds towards
2230 positive infinity and @code{ROUND_DIV_EXPR} rounds to the closest integer.
2231 Integer division in C and C++ is truncating, i.e.@: @code{TRUNC_DIV_EXPR}.
2233 The behavior of these operations on signed arithmetic overflow, when
2234 dividing the minimum signed integer by minus one, is controlled by the
2235 @code{flag_wrapv} and @code{flag_trapv} variables.
2237 @item TRUNC_MOD_EXPR
2238 @itemx FLOOR_MOD_EXPR
2239 @itemx CEIL_MOD_EXPR
2240 @itemx ROUND_MOD_EXPR
2241 These nodes represent the integer remainder or modulus operation.
2242 The integer modulus of two operands @code{a} and @code{b} is
2243 defined as @code{a - (a/b)*b} where the division calculated using
2244 the corresponding division operator.  Hence for @code{TRUNC_MOD_EXPR}
2245 this definition assumes division using truncation towards zero, i.e.@:
2246 @code{TRUNC_DIV_EXPR}.  Integer remainder in C and C++ uses truncating
2247 division, i.e.@: @code{TRUNC_MOD_EXPR}.
2249 @item EXACT_DIV_EXPR
2250 The @code{EXACT_DIV_EXPR} code is used to represent integer divisions where
2251 the numerator is known to be an exact multiple of the denominator.  This
2252 allows the backend to choose between the faster of @code{TRUNC_DIV_EXPR},
2253 @code{CEIL_DIV_EXPR} and @code{FLOOR_DIV_EXPR} for the current target.
2255 @item ARRAY_REF
2256 These nodes represent array accesses.  The first operand is the array;
2257 the second is the index.  To calculate the address of the memory
2258 accessed, you must scale the index by the size of the type of the array
2259 elements.  The type of these expressions must be the type of a component of
2260 the array.  The third and fourth operands are used after gimplification
2261 to represent the lower bound and component size but should not be used
2262 directly; call @code{array_ref_low_bound} and @code{array_ref_element_size}
2263 instead.
2265 @item ARRAY_RANGE_REF
2266 These nodes represent access to a range (or ``slice'') of an array.  The
2267 operands are the same as that for @code{ARRAY_REF} and have the same
2268 meanings.  The type of these expressions must be an array whose component
2269 type is the same as that of the first operand.  The range of that array
2270 type determines the amount of data these expressions access.
2272 @item TARGET_MEM_REF
2273 These nodes represent memory accesses whose address directly map to
2274 an addressing mode of the target architecture.  The first argument
2275 is @code{TMR_SYMBOL} and must be a @code{VAR_DECL} of an object with
2276 a fixed address.  The second argument is @code{TMR_BASE} and the
2277 third one is @code{TMR_INDEX}.  The fourth argument is
2278 @code{TMR_STEP} and must be an @code{INTEGER_CST}.  The fifth
2279 argument is @code{TMR_OFFSET} and must be an @code{INTEGER_CST}.
2280 Any of the arguments may be NULL if the appropriate component
2281 does not appear in the address.  Address of the @code{TARGET_MEM_REF}
2282 is determined in the following way.
2284 @smallexample
2285 &TMR_SYMBOL + TMR_BASE + TMR_INDEX * TMR_STEP + TMR_OFFSET
2286 @end smallexample
2288 The sixth argument is the reference to the original memory access, which
2289 is preserved for the purposes of the RTL alias analysis.  The seventh
2290 argument is a tag representing the results of tree level alias analysis.
2292 @item LT_EXPR
2293 @itemx LE_EXPR
2294 @itemx GT_EXPR
2295 @itemx GE_EXPR
2296 @itemx EQ_EXPR
2297 @itemx NE_EXPR
2298 These nodes represent the less than, less than or equal to, greater
2299 than, greater than or equal to, equal, and not equal comparison
2300 operators.  The first and second operand with either be both of integral
2301 type or both of floating type.  The result type of these expressions
2302 will always be of integral or boolean type.  These operations return
2303 the result type's zero value for false, and the result type's one value
2304 for true.
2306 For floating point comparisons, if we honor IEEE NaNs and either operand
2307 is NaN, then @code{NE_EXPR} always returns true and the remaining operators
2308 always return false.  On some targets, comparisons against an IEEE NaN,
2309 other than equality and inequality, may generate a floating point exception.
2311 @item ORDERED_EXPR
2312 @itemx UNORDERED_EXPR
2313 These nodes represent non-trapping ordered and unordered comparison
2314 operators.  These operations take two floating point operands and
2315 determine whether they are ordered or unordered relative to each other.
2316 If either operand is an IEEE NaN, their comparison is defined to be
2317 unordered, otherwise the comparison is defined to be ordered.  The
2318 result type of these expressions will always be of integral or boolean
2319 type.  These operations return the result type's zero value for false,
2320 and the result type's one value for true.
2322 @item UNLT_EXPR
2323 @itemx UNLE_EXPR
2324 @itemx UNGT_EXPR
2325 @itemx UNGE_EXPR
2326 @itemx UNEQ_EXPR
2327 @itemx LTGT_EXPR
2328 These nodes represent the unordered comparison operators.
2329 These operations take two floating point operands and determine whether
2330 the operands are unordered or are less than, less than or equal to,
2331 greater than, greater than or equal to, or equal respectively.  For
2332 example, @code{UNLT_EXPR} returns true if either operand is an IEEE
2333 NaN or the first operand is less than the second.  With the possible
2334 exception of @code{LTGT_EXPR}, all of these operations are guaranteed
2335 not to generate a floating point exception.  The result
2336 type of these expressions will always be of integral or boolean type.
2337 These operations return the result type's zero value for false,
2338 and the result type's one value for true.
2340 @item MODIFY_EXPR
2341 These nodes represent assignment.  The left-hand side is the first
2342 operand; the right-hand side is the second operand.  The left-hand side
2343 will be a @code{VAR_DECL}, @code{INDIRECT_REF}, @code{COMPONENT_REF}, or
2344 other lvalue.
2346 These nodes are used to represent not only assignment with @samp{=} but
2347 also compound assignments (like @samp{+=}), by reduction to @samp{=}
2348 assignment.  In other words, the representation for @samp{i += 3} looks
2349 just like that for @samp{i = i + 3}.
2351 @item INIT_EXPR
2352 These nodes are just like @code{MODIFY_EXPR}, but are used only when a
2353 variable is initialized, rather than assigned to subsequently.  This
2354 means that we can assume that the target of the initialization is not
2355 used in computing its own value; any reference to the lhs in computing
2356 the rhs is undefined.
2358 @item COMPONENT_REF
2359 These nodes represent non-static data member accesses.  The first
2360 operand is the object (rather than a pointer to it); the second operand
2361 is the @code{FIELD_DECL} for the data member.  The third operand represents
2362 the byte offset of the field, but should not be used directly; call
2363 @code{component_ref_field_offset} instead.
2365 @item COMPOUND_EXPR
2366 These nodes represent comma-expressions.  The first operand is an
2367 expression whose value is computed and thrown away prior to the
2368 evaluation of the second operand.  The value of the entire expression is
2369 the value of the second operand.
2371 @item COND_EXPR
2372 These nodes represent @code{?:} expressions.  The first operand
2373 is of boolean or integral type.  If it evaluates to a nonzero value,
2374 the second operand should be evaluated, and returned as the value of the
2375 expression.  Otherwise, the third operand is evaluated, and returned as
2376 the value of the expression.
2378 The second operand must have the same type as the entire expression,
2379 unless it unconditionally throws an exception or calls a noreturn
2380 function, in which case it should have void type.  The same constraints
2381 apply to the third operand.  This allows array bounds checks to be
2382 represented conveniently as @code{(i >= 0 && i < 10) ? i : abort()}.
2384 As a GNU extension, the C language front-ends allow the second
2385 operand of the @code{?:} operator may be omitted in the source.
2386 For example, @code{x ? : 3} is equivalent to @code{x ? x : 3},
2387 assuming that @code{x} is an expression without side-effects.
2388 In the tree representation, however, the second operand is always
2389 present, possibly protected by @code{SAVE_EXPR} if the first
2390 argument does cause side-effects.
2392 @item CALL_EXPR
2393 These nodes are used to represent calls to functions, including
2394 non-static member functions.  The first operand is a pointer to the
2395 function to call; it is always an expression whose type is a
2396 @code{POINTER_TYPE}.  The second argument is a @code{TREE_LIST}.  The
2397 arguments to the call appear left-to-right in the list.  The
2398 @code{TREE_VALUE} of each list node contains the expression
2399 corresponding to that argument.  (The value of @code{TREE_PURPOSE} for
2400 these nodes is unspecified, and should be ignored.)  For non-static
2401 member functions, there will be an operand corresponding to the
2402 @code{this} pointer.  There will always be expressions corresponding to
2403 all of the arguments, even if the function is declared with default
2404 arguments and some arguments are not explicitly provided at the call
2405 sites.
2407 @item STMT_EXPR
2408 These nodes are used to represent GCC's statement-expression extension.
2409 The statement-expression extension allows code like this:
2410 @smallexample
2411 int f() @{ return (@{ int j; j = 3; j + 7; @}); @}
2412 @end smallexample
2413 In other words, an sequence of statements may occur where a single
2414 expression would normally appear.  The @code{STMT_EXPR} node represents
2415 such an expression.  The @code{STMT_EXPR_STMT} gives the statement
2416 contained in the expression.  The value of the expression is the value
2417 of the last sub-statement in the body.  More precisely, the value is the
2418 value computed by the last statement nested inside @code{BIND_EXPR},
2419 @code{TRY_FINALLY_EXPR}, or @code{TRY_CATCH_EXPR}.  For example, in:
2420 @smallexample
2421 (@{ 3; @})
2422 @end smallexample
2423 the value is @code{3} while in:
2424 @smallexample
2425 (@{ if (x) @{ 3; @} @})
2426 @end smallexample
2427 there is no value.  If the @code{STMT_EXPR} does not yield a value,
2428 it's type will be @code{void}.
2430 @item BIND_EXPR
2431 These nodes represent local blocks.  The first operand is a list of
2432 variables, connected via their @code{TREE_CHAIN} field.  These will
2433 never require cleanups.  The scope of these variables is just the body
2434 of the @code{BIND_EXPR}.  The body of the @code{BIND_EXPR} is the
2435 second operand.
2437 @item LOOP_EXPR
2438 These nodes represent ``infinite'' loops.  The @code{LOOP_EXPR_BODY}
2439 represents the body of the loop.  It should be executed forever, unless
2440 an @code{EXIT_EXPR} is encountered.
2442 @item EXIT_EXPR
2443 These nodes represent conditional exits from the nearest enclosing
2444 @code{LOOP_EXPR}.  The single operand is the condition; if it is
2445 nonzero, then the loop should be exited.  An @code{EXIT_EXPR} will only
2446 appear within a @code{LOOP_EXPR}.
2448 @item CLEANUP_POINT_EXPR
2449 These nodes represent full-expressions.  The single operand is an
2450 expression to evaluate.  Any destructor calls engendered by the creation
2451 of temporaries during the evaluation of that expression should be
2452 performed immediately after the expression is evaluated.
2454 @item CONSTRUCTOR
2455 These nodes represent the brace-enclosed initializers for a structure or
2456 array.  The first operand is reserved for use by the back end.  The
2457 second operand is a @code{TREE_LIST}.  If the @code{TREE_TYPE} of the
2458 @code{CONSTRUCTOR} is a @code{RECORD_TYPE} or @code{UNION_TYPE}, then
2459 the @code{TREE_PURPOSE} of each node in the @code{TREE_LIST} will be a
2460 @code{FIELD_DECL} and the @code{TREE_VALUE} of each node will be the
2461 expression used to initialize that field.
2463 If the @code{TREE_TYPE} of the @code{CONSTRUCTOR} is an
2464 @code{ARRAY_TYPE}, then the @code{TREE_PURPOSE} of each element in the
2465 @code{TREE_LIST} will be an @code{INTEGER_CST} or a @code{RANGE_EXPR} of
2466 two @code{INTEGER_CST}s.  A single @code{INTEGER_CST} indicates which
2467 element of the array (indexed from zero) is being assigned to.  A
2468 @code{RANGE_EXPR} indicates an inclusive range of elements to
2469 initialize.  In both cases the @code{TREE_VALUE} is the corresponding
2470 initializer.  It is re-evaluated for each element of a
2471 @code{RANGE_EXPR}.  If the @code{TREE_PURPOSE} is @code{NULL_TREE}, then
2472 the initializer is for the next available array element.
2474 In the front end, you should not depend on the fields appearing in any
2475 particular order.  However, in the middle end, fields must appear in
2476 declaration order.  You should not assume that all fields will be
2477 represented.  Unrepresented fields will be set to zero.
2479 @item COMPOUND_LITERAL_EXPR
2480 @findex COMPOUND_LITERAL_EXPR_DECL_STMT
2481 @findex COMPOUND_LITERAL_EXPR_DECL
2482 These nodes represent ISO C99 compound literals.  The
2483 @code{COMPOUND_LITERAL_EXPR_DECL_STMT} is a @code{DECL_STMT}
2484 containing an anonymous @code{VAR_DECL} for
2485 the unnamed object represented by the compound literal; the
2486 @code{DECL_INITIAL} of that @code{VAR_DECL} is a @code{CONSTRUCTOR}
2487 representing the brace-enclosed list of initializers in the compound
2488 literal.  That anonymous @code{VAR_DECL} can also be accessed directly
2489 by the @code{COMPOUND_LITERAL_EXPR_DECL} macro.
2491 @item SAVE_EXPR
2493 A @code{SAVE_EXPR} represents an expression (possibly involving
2494 side-effects) that is used more than once.  The side-effects should
2495 occur only the first time the expression is evaluated.  Subsequent uses
2496 should just reuse the computed value.  The first operand to the
2497 @code{SAVE_EXPR} is the expression to evaluate.  The side-effects should
2498 be executed where the @code{SAVE_EXPR} is first encountered in a
2499 depth-first preorder traversal of the expression tree.
2501 @item TARGET_EXPR
2502 A @code{TARGET_EXPR} represents a temporary object.  The first operand
2503 is a @code{VAR_DECL} for the temporary variable.  The second operand is
2504 the initializer for the temporary.  The initializer is evaluated and,
2505 if non-void, copied (bitwise) into the temporary.  If the initializer
2506 is void, that means that it will perform the initialization itself.
2508 Often, a @code{TARGET_EXPR} occurs on the right-hand side of an
2509 assignment, or as the second operand to a comma-expression which is
2510 itself the right-hand side of an assignment, etc.  In this case, we say
2511 that the @code{TARGET_EXPR} is ``normal''; otherwise, we say it is
2512 ``orphaned''.  For a normal @code{TARGET_EXPR} the temporary variable
2513 should be treated as an alias for the left-hand side of the assignment,
2514 rather than as a new temporary variable.
2516 The third operand to the @code{TARGET_EXPR}, if present, is a
2517 cleanup-expression (i.e., destructor call) for the temporary.  If this
2518 expression is orphaned, then this expression must be executed when the
2519 statement containing this expression is complete.  These cleanups must
2520 always be executed in the order opposite to that in which they were
2521 encountered.  Note that if a temporary is created on one branch of a
2522 conditional operator (i.e., in the second or third operand to a
2523 @code{COND_EXPR}), the cleanup must be run only if that branch is
2524 actually executed.
2526 See @code{STMT_IS_FULL_EXPR_P} for more information about running these
2527 cleanups.
2529 @item AGGR_INIT_EXPR
2530 An @code{AGGR_INIT_EXPR} represents the initialization as the return
2531 value of a function call, or as the result of a constructor.  An
2532 @code{AGGR_INIT_EXPR} will only appear as a full-expression, or as the
2533 second operand of a @code{TARGET_EXPR}.  The first operand to the
2534 @code{AGGR_INIT_EXPR} is the address of a function to call, just as in
2535 a @code{CALL_EXPR}.  The second operand are the arguments to pass that
2536 function, as a @code{TREE_LIST}, again in a manner similar to that of
2537 a @code{CALL_EXPR}.
2539 If @code{AGGR_INIT_VIA_CTOR_P} holds of the @code{AGGR_INIT_EXPR}, then
2540 the initialization is via a constructor call.  The address of the third
2541 operand of the @code{AGGR_INIT_EXPR}, which is always a @code{VAR_DECL},
2542 is taken, and this value replaces the first argument in the argument
2543 list.
2545 In either case, the expression is void.
2547 @item VA_ARG_EXPR
2548 This node is used to implement support for the C/C++ variable argument-list
2549 mechanism.  It represents expressions like @code{va_arg (ap, type)}.
2550 Its @code{TREE_TYPE} yields the tree representation for @code{type} and
2551 its sole argument yields the representation for @code{ap}.
2553 @end table