2003-12-26 Guilhem Lavaux <guilhem@kaffe.org>
[official-gcc.git] / gcc / doc / extend.texi
blobac038554b9ab3eff262decb901bf2b08715d808c
1 @c Copyright (C) 1988,1989,1992,1993,1994,1996,1998,1999,2000,2001,2002, 2003
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 @node C Implementation
7 @chapter C Implementation-defined behavior
8 @cindex implementation-defined behavior, C language
10 A conforming implementation of ISO C is required to document its
11 choice of behavior in each of the areas that are designated
12 ``implementation defined.''  The following lists all such areas,
13 along with the section number from the ISO/IEC 9899:1999 standard.
15 @menu
16 * Translation implementation::
17 * Environment implementation::
18 * Identifiers implementation::
19 * Characters implementation::
20 * Integers implementation::
21 * Floating point implementation::
22 * Arrays and pointers implementation::
23 * Hints implementation::
24 * Structures unions enumerations and bit-fields implementation::
25 * Qualifiers implementation::
26 * Preprocessing directives implementation::
27 * Library functions implementation::
28 * Architecture implementation::
29 * Locale-specific behavior implementation::
30 @end menu
32 @node Translation implementation
33 @section Translation
35 @itemize @bullet
36 @item
37 @cite{How a diagnostic is identified (3.10, 5.1.1.3).}
39 Diagnostics consist of all the output sent to stderr by GCC.
41 @item
42 @cite{Whether each nonempty sequence of white-space characters other than
43 new-line is retained or replaced by one space character in translation
44 phase 3 (5.1.1.2).}
45 @end itemize
47 @node Environment implementation
48 @section Environment
50 The behavior of these points are dependent on the implementation
51 of the C library, and are not defined by GCC itself.
53 @node Identifiers implementation
54 @section Identifiers
56 @itemize @bullet
57 @item
58 @cite{Which additional multibyte characters may appear in identifiers
59 and their correspondence to universal character names (6.4.2).}
61 @item
62 @cite{The number of significant initial characters in an identifier
63 (5.2.4.1, 6.4.2).}
65 For internal names, all characters are significant.  For external names,
66 the number of significant characters are defined by the linker; for
67 almost all targets, all characters are significant.
69 @end itemize
71 @node Characters implementation
72 @section Characters
74 @itemize @bullet
75 @item
76 @cite{The number of bits in a byte (3.6).}
78 @item
79 @cite{The values of the members of the execution character set (5.2.1).}
81 @item
82 @cite{The unique value of the member of the execution character set produced
83 for each of the standard alphabetic escape sequences (5.2.2).}
85 @item
86 @cite{The value of a @code{char} object into which has been stored any
87 character other than a member of the basic execution character set (6.2.5).}
89 @item
90 @cite{Which of @code{signed char} or @code{unsigned char} has the same range,
91 representation, and behavior as ``plain'' @code{char} (6.2.5, 6.3.1.1).}
93 @item
94 @cite{The mapping of members of the source character set (in character
95 constants and string literals) to members of the execution character
96 set (6.4.4.4, 5.1.1.2).}
98 @item
99 @cite{The value of an integer character constant containing more than one
100 character or containing a character or escape sequence that does not map
101 to a single-byte execution character (6.4.4.4).}
103 @item
104 @cite{The value of a wide character constant containing more than one
105 multibyte character, or containing a multibyte character or escape
106 sequence not represented in the extended execution character set (6.4.4.4).}
108 @item
109 @cite{The current locale used to convert a wide character constant consisting
110 of a single multibyte character that maps to a member of the extended
111 execution character set into a corresponding wide character code (6.4.4.4).}
113 @item
114 @cite{The current locale used to convert a wide string literal into
115 corresponding wide character codes (6.4.5).}
117 @item
118 @cite{The value of a string literal containing a multibyte character or escape
119 sequence not represented in the execution character set (6.4.5).}
120 @end itemize
122 @node Integers implementation
123 @section Integers
125 @itemize @bullet
126 @item
127 @cite{Any extended integer types that exist in the implementation (6.2.5).}
129 @item
130 @cite{Whether signed integer types are represented using sign and magnitude,
131 two's complement, or one's complement, and whether the extraordinary value
132 is a trap representation or an ordinary value (6.2.6.2).}
134 GCC supports only two's complement integer types, and all bit patterns
135 are ordinary values.
137 @item
138 @cite{The rank of any extended integer type relative to another extended
139 integer type with the same precision (6.3.1.1).}
141 @item
142 @cite{The result of, or the signal raised by, converting an integer to a
143 signed integer type when the value cannot be represented in an object of
144 that type (6.3.1.3).}
146 @item
147 @cite{The results of some bitwise operations on signed integers (6.5).}
148 @end itemize
150 @node Floating point implementation
151 @section Floating point
153 @itemize @bullet
154 @item
155 @cite{The accuracy of the floating-point operations and of the library
156 functions in @code{<math.h>} and @code{<complex.h>} that return floating-point
157 results (5.2.4.2.2).}
159 @item
160 @cite{The rounding behaviors characterized by non-standard values
161 of @code{FLT_ROUNDS} @gol
162 (5.2.4.2.2).}
164 @item
165 @cite{The evaluation methods characterized by non-standard negative
166 values of @code{FLT_EVAL_METHOD} (5.2.4.2.2).}
168 @item
169 @cite{The direction of rounding when an integer is converted to a
170 floating-point number that cannot exactly represent the original
171 value (6.3.1.4).}
173 @item
174 @cite{The direction of rounding when a floating-point number is
175 converted to a narrower floating-point number (6.3.1.5).}
177 @item
178 @cite{How the nearest representable value or the larger or smaller
179 representable value immediately adjacent to the nearest representable
180 value is chosen for certain floating constants (6.4.4.2).}
182 @item
183 @cite{Whether and how floating expressions are contracted when not
184 disallowed by the @code{FP_CONTRACT} pragma (6.5).}
186 @item
187 @cite{The default state for the @code{FENV_ACCESS} pragma (7.6.1).}
189 @item
190 @cite{Additional floating-point exceptions, rounding modes, environments,
191 and classifications, and their macro names (7.6, 7.12).}
193 @item
194 @cite{The default state for the @code{FP_CONTRACT} pragma (7.12.2).}
196 @item
197 @cite{Whether the ``inexact'' floating-point exception can be raised
198 when the rounded result actually does equal the mathematical result
199 in an IEC 60559 conformant implementation (F.9).}
201 @item
202 @cite{Whether the ``underflow'' (and ``inexact'') floating-point
203 exception can be raised when a result is tiny but not inexact in an
204 IEC 60559 conformant implementation (F.9).}
206 @end itemize
208 @node Arrays and pointers implementation
209 @section Arrays and pointers
211 @itemize @bullet
212 @item
213 @cite{The result of converting a pointer to an integer or
214 vice versa (6.3.2.3).}
216 A cast from pointer to integer discards most-significant bits if the
217 pointer representation is larger than the integer type,
218 sign-extends@footnote{Future versions of GCC may zero-extend, or use
219 a target-defined @code{ptr_extend} pattern.  Do not rely on sign extension.}
220 if the pointer representation is smaller than the integer type, otherwise
221 the bits are unchanged.
222 @c ??? We've always claimed that pointers were unsigned entities.
223 @c Shouldn't we therefore be doing zero-extension?  If so, the bug
224 @c is in convert_to_integer, where we call type_for_size and request
225 @c a signed integral type.  On the other hand, it might be most useful
226 @c for the target if we extend according to POINTERS_EXTEND_UNSIGNED.
228 A cast from integer to pointer discards most-significant bits if the
229 pointer representation is smaller than the integer type, extends according
230 to the signedness of the integer type if the pointer representation
231 is larger than the integer type, otherwise the bits are unchanged.
233 When casting from pointer to integer and back again, the resulting
234 pointer must reference the same object as the original pointer, otherwise
235 the behavior is undefined.  That is, one may not use integer arithmetic to
236 avoid the undefined behavior of pointer arithmetic as proscribed in 6.5.6/8.
238 @item
239 @cite{The size of the result of subtracting two pointers to elements
240 of the same array (6.5.6).}
242 @end itemize
244 @node Hints implementation
245 @section Hints
247 @itemize @bullet
248 @item
249 @cite{The extent to which suggestions made by using the @code{register}
250 storage-class specifier are effective (6.7.1).}
252 The @code{register} specifier affects code generation only in these ways:
254 @itemize @bullet
255 @item
256 When used as part of the register variable extension, see 
257 @ref{Explicit Reg Vars}.
259 @item
260 When @option{-O0} is in use, the compiler allocates distinct stack
261 memory for all variables that do not have the @code{register}
262 storage-class specifier; if @code{register} is specified, the variable
263 may have a shorter lifespan than the code would indicate and may never
264 be placed in memory.
266 @item
267 On some rare x86 targets, @code{setjmp} doesn't save the registers in
268 all circumstances.  In those cases, GCC doesn't allocate any variables
269 in registers unless they are marked @code{register}.
271 @end itemize
273 @item
274 @cite{The extent to which suggestions made by using the inline function
275 specifier are effective (6.7.4).}
277 GCC will not inline any functions if the @option{-fno-inline} option is
278 used or if @option{-O0} is used.  Otherwise, GCC may still be unable to
279 inline a function for many reasons; the @option{-Winline} option may be
280 used to determine if a function has not been inlined and why not.
282 @end itemize
284 @node Structures unions enumerations and bit-fields implementation
285 @section Structures, unions, enumerations, and bit-fields
287 @itemize @bullet
288 @item
289 @cite{Whether a ``plain'' int bit-field is treated as a @code{signed int}
290 bit-field or as an @code{unsigned int} bit-field (6.7.2, 6.7.2.1).}
292 @item
293 @cite{Allowable bit-field types other than @code{_Bool}, @code{signed int},
294 and @code{unsigned int} (6.7.2.1).}
296 @item
297 @cite{Whether a bit-field can straddle a storage-unit boundary (6.7.2.1).}
299 @item
300 @cite{The order of allocation of bit-fields within a unit (6.7.2.1).}
302 @item
303 @cite{The alignment of non-bit-field members of structures (6.7.2.1).}
305 @item
306 @cite{The integer type compatible with each enumerated type (6.7.2.2).}
308 @end itemize
310 @node Qualifiers implementation
311 @section Qualifiers
313 @itemize @bullet
314 @item
315 @cite{What constitutes an access to an object that has volatile-qualified
316 type (6.7.3).}
318 @end itemize
320 @node Preprocessing directives implementation
321 @section Preprocessing directives
323 @itemize @bullet
324 @item
325 @cite{How sequences in both forms of header names are mapped to headers
326 or external source file names (6.4.7).}
328 @item
329 @cite{Whether the value of a character constant in a constant expression
330 that controls conditional inclusion matches the value of the same character
331 constant in the execution character set (6.10.1).}
333 @item
334 @cite{Whether the value of a single-character character constant in a
335 constant expression that controls conditional inclusion may have a
336 negative value (6.10.1).}
338 @item
339 @cite{The places that are searched for an included @samp{<>} delimited
340 header, and how the places are specified or the header is
341 identified (6.10.2).}
343 @item
344 @cite{How the named source file is searched for in an included @samp{""}
345 delimited header (6.10.2).}
347 @item
348 @cite{The method by which preprocessing tokens (possibly resulting from
349 macro expansion) in a @code{#include} directive are combined into a header
350 name (6.10.2).}
352 @item
353 @cite{The nesting limit for @code{#include} processing (6.10.2).}
355 GCC imposes a limit of 200 nested @code{#include}s.
357 @item
358 @cite{Whether the @samp{#} operator inserts a @samp{\} character before
359 the @samp{\} character that begins a universal character name in a
360 character constant or string literal (6.10.3.2).}
362 @item
363 @cite{The behavior on each recognized non-@code{STDC #pragma}
364 directive (6.10.6).}
366 @item
367 @cite{The definitions for @code{__DATE__} and @code{__TIME__} when
368 respectively, the date and time of translation are not available (6.10.8).}
370 If the date and time are not available, @code{__DATE__} expands to
371 @code{@w{"??? ?? ????"}} and @code{__TIME__} expands to
372 @code{"??:??:??"}.
374 @end itemize
376 @node Library functions implementation
377 @section Library functions
379 The behavior of these points are dependent on the implementation
380 of the C library, and are not defined by GCC itself.
382 @node Architecture implementation
383 @section Architecture
385 @itemize @bullet
386 @item
387 @cite{The values or expressions assigned to the macros specified in the
388 headers @code{<float.h>}, @code{<limits.h>}, and @code{<stdint.h>}
389 (5.2.4.2, 7.18.2, 7.18.3).}
391 @item
392 @cite{The number, order, and encoding of bytes in any object
393 (when not explicitly specified in this International Standard) (6.2.6.1).}
395 @item
396 @cite{The value of the result of the sizeof operator (6.5.3.4).}
398 @end itemize
400 @node Locale-specific behavior implementation
401 @section Locale-specific behavior
403 The behavior of these points are dependent on the implementation
404 of the C library, and are not defined by GCC itself.
406 @node C Extensions
407 @chapter Extensions to the C Language Family
408 @cindex extensions, C language
409 @cindex C language extensions
411 @opindex pedantic
412 GNU C provides several language features not found in ISO standard C@.
413 (The @option{-pedantic} option directs GCC to print a warning message if
414 any of these features is used.)  To test for the availability of these
415 features in conditional compilation, check for a predefined macro
416 @code{__GNUC__}, which is always defined under GCC@.
418 These extensions are available in C and Objective-C@.  Most of them are
419 also available in C++.  @xref{C++ Extensions,,Extensions to the
420 C++ Language}, for extensions that apply @emph{only} to C++.
422 Some features that are in ISO C99 but not C89 or C++ are also, as
423 extensions, accepted by GCC in C89 mode and in C++.
425 @menu
426 * Statement Exprs::     Putting statements and declarations inside expressions.
427 * Local Labels::        Labels local to a block.
428 * Labels as Values::    Getting pointers to labels, and computed gotos.
429 * Nested Functions::    As in Algol and Pascal, lexical scoping of functions.
430 * Constructing Calls::  Dispatching a call to another function.
431 * Typeof::              @code{typeof}: referring to the type of an expression.
432 * Lvalues::             Using @samp{?:}, @samp{,} and casts in lvalues.
433 * Conditionals::        Omitting the middle operand of a @samp{?:} expression.
434 * Long Long::           Double-word integers---@code{long long int}.
435 * Complex::             Data types for complex numbers.
436 * Hex Floats::          Hexadecimal floating-point constants.
437 * Zero Length::         Zero-length arrays.
438 * Variable Length::     Arrays whose length is computed at run time.
439 * Empty Structures::    Structures with no members.
440 * Variadic Macros::     Macros with a variable number of arguments.
441 * Escaped Newlines::    Slightly looser rules for escaped newlines.
442 * Subscripting::        Any array can be subscripted, even if not an lvalue.
443 * Pointer Arith::       Arithmetic on @code{void}-pointers and function pointers.
444 * Initializers::        Non-constant initializers.
445 * Compound Literals::   Compound literals give structures, unions
446                          or arrays as values.
447 * Designated Inits::    Labeling elements of initializers.
448 * Cast to Union::       Casting to union type from any member of the union.
449 * Case Ranges::         `case 1 ... 9' and such.
450 * Mixed Declarations::  Mixing declarations and code.
451 * Function Attributes:: Declaring that functions have no side effects,
452                          or that they can never return.
453 * Attribute Syntax::    Formal syntax for attributes.
454 * Function Prototypes:: Prototype declarations and old-style definitions.
455 * C++ Comments::        C++ comments are recognized.
456 * Dollar Signs::        Dollar sign is allowed in identifiers.
457 * Character Escapes::   @samp{\e} stands for the character @key{ESC}.
458 * Variable Attributes:: Specifying attributes of variables.
459 * Type Attributes::     Specifying attributes of types.
460 * Alignment::           Inquiring about the alignment of a type or variable.
461 * Inline::              Defining inline functions (as fast as macros).
462 * Extended Asm::        Assembler instructions with C expressions as operands.
463                          (With them you can define ``built-in'' functions.)
464 * Constraints::         Constraints for asm operands
465 * Asm Labels::          Specifying the assembler name to use for a C symbol.
466 * Explicit Reg Vars::   Defining variables residing in specified registers.
467 * Alternate Keywords::  @code{__const__}, @code{__asm__}, etc., for header files.
468 * Incomplete Enums::    @code{enum foo;}, with details to follow.
469 * Function Names::      Printable strings which are the name of the current
470                          function.
471 * Return Address::      Getting the return or frame address of a function.
472 * Vector Extensions::   Using vector instructions through built-in functions.
473 * Other Builtins::      Other built-in functions.
474 * Target Builtins::     Built-in functions specific to particular targets.
475 * Pragmas::             Pragmas accepted by GCC.
476 * Unnamed Fields::      Unnamed struct/union fields within structs/unions.
477 * Thread-Local::        Per-thread variables.
478 @end menu
480 @node Statement Exprs
481 @section Statements and Declarations in Expressions
482 @cindex statements inside expressions
483 @cindex declarations inside expressions
484 @cindex expressions containing statements
485 @cindex macros, statements in expressions
487 @c the above section title wrapped and causes an underfull hbox.. i
488 @c changed it from "within" to "in". --mew 4feb93
489 A compound statement enclosed in parentheses may appear as an expression
490 in GNU C@.  This allows you to use loops, switches, and local variables
491 within an expression.
493 Recall that a compound statement is a sequence of statements surrounded
494 by braces; in this construct, parentheses go around the braces.  For
495 example:
497 @example
498 (@{ int y = foo (); int z;
499    if (y > 0) z = y;
500    else z = - y;
501    z; @})
502 @end example
504 @noindent
505 is a valid (though slightly more complex than necessary) expression
506 for the absolute value of @code{foo ()}.
508 The last thing in the compound statement should be an expression
509 followed by a semicolon; the value of this subexpression serves as the
510 value of the entire construct.  (If you use some other kind of statement
511 last within the braces, the construct has type @code{void}, and thus
512 effectively no value.)
514 This feature is especially useful in making macro definitions ``safe'' (so
515 that they evaluate each operand exactly once).  For example, the
516 ``maximum'' function is commonly defined as a macro in standard C as
517 follows:
519 @example
520 #define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
521 @end example
523 @noindent
524 @cindex side effects, macro argument
525 But this definition computes either @var{a} or @var{b} twice, with bad
526 results if the operand has side effects.  In GNU C, if you know the
527 type of the operands (here let's assume @code{int}), you can define
528 the macro safely as follows:
530 @example
531 #define maxint(a,b) \
532   (@{int _a = (a), _b = (b); _a > _b ? _a : _b; @})
533 @end example
535 Embedded statements are not allowed in constant expressions, such as
536 the value of an enumeration constant, the width of a bit-field, or
537 the initial value of a static variable.
539 If you don't know the type of the operand, you can still do this, but you
540 must use @code{typeof} (@pxref{Typeof}).
542 In G++, the result value of a statement expression undergoes array and
543 function pointer decay, and is returned by value to the enclosing
544 expression. For instance, if @code{A} is a class, then
546 @smallexample
547         A a;
549         (@{a;@}).Foo ()
550 @end smallexample
552 @noindent
553 will construct a temporary @code{A} object to hold the result of the
554 statement expression, and that will be used to invoke @code{Foo}.
555 Therefore the @code{this} pointer observed by @code{Foo} will not be the
556 address of @code{a}.
558 Any temporaries created within a statement within a statement expression
559 will be destroyed at the statement's end.  This makes statement
560 expressions inside macros slightly different from function calls.  In
561 the latter case temporaries introduced during argument evaluation will
562 be destroyed at the end of the statement that includes the function
563 call.  In the statement expression case they will be destroyed during
564 the statement expression.  For instance,
566 @smallexample
567 #define macro(a)  (@{__typeof__(a) b = (a); b + 3; @})
568 template<typename T> T function(T a) @{ T b = a; return b + 3; @}
570 void foo ()
572   macro (X ());
573   function (X ());
575 @end smallexample
577 @noindent
578 will have different places where temporaries are destroyed.  For the
579 @code{macro} case, the temporary @code{X} will be destroyed just after
580 the initialization of @code{b}.  In the @code{function} case that
581 temporary will be destroyed when the function returns.
583 These considerations mean that it is probably a bad idea to use
584 statement-expressions of this form in header files that are designed to
585 work with C++.  (Note that some versions of the GNU C Library contained
586 header files using statement-expression that lead to precisely this
587 bug.)
589 @node Local Labels
590 @section Locally Declared Labels
591 @cindex local labels
592 @cindex macros, local labels
594 GCC allows you to declare @dfn{local labels} in any nested block
595 scope. A local label is just like an ordinary label, but you can
596 only reference it (with a @code{goto} statement, or by taking its
597 address) within the block in which it was declared.  
599 A local label declaration looks like this:
601 @example
602 __label__ @var{label};
603 @end example
605 @noindent
608 @example
609 __label__ @var{label1}, @var{label2}, /* @r{@dots{}} */;
610 @end example
612 Local label declarations must come at the beginning of the block,
613 before any ordinary declarations or statements.
615 The label declaration defines the label @emph{name}, but does not define
616 the label itself.  You must do this in the usual way, with
617 @code{@var{label}:}, within the statements of the statement expression.
619 The local label feature is useful for complex macros.  If a macro
620 contains nested loops, a @code{goto} can be useful for breaking out of
621 them.  However, an ordinary label whose scope is the whole function
622 cannot be used: if the macro can be expanded several times in one
623 function, the label will be multiply defined in that function.  A
624 local label avoids this problem.  For example:
626 @example
627 #define SEARCH(value, array, target)              \
628 do @{                                              \
629   __label__ found;                                \
630   typeof (target) _SEARCH_target = (target);      \
631   typeof (*(array)) *_SEARCH_array = (array);     \
632   int i, j;                                       \
633   int value;                                      \
634   for (i = 0; i < max; i++)                       \
635     for (j = 0; j < max; j++)                     \
636       if (_SEARCH_array[i][j] == _SEARCH_target)  \
637         @{ (value) = i; goto found; @}              \
638   (value) = -1;                                   \
639  found:;                                          \
640 @} while (0)
641 @end example
643 This could also be written using a statement-expression:
645 @example
646 #define SEARCH(array, target)                     \
647 (@{                                                \
648   __label__ found;                                \
649   typeof (target) _SEARCH_target = (target);      \
650   typeof (*(array)) *_SEARCH_array = (array);     \
651   int i, j;                                       \
652   int value;                                      \
653   for (i = 0; i < max; i++)                       \
654     for (j = 0; j < max; j++)                     \
655       if (_SEARCH_array[i][j] == _SEARCH_target)  \
656         @{ value = i; goto found; @}                \
657   value = -1;                                     \
658  found:                                           \
659   value;                                          \
661 @end example
663 Local label declarations also make the labels they declare visible to
664 nested functions, if there are any.  @xref{Nested Functions}, for details.
666 @node Labels as Values
667 @section Labels as Values
668 @cindex labels as values
669 @cindex computed gotos
670 @cindex goto with computed label
671 @cindex address of a label
673 You can get the address of a label defined in the current function
674 (or a containing function) with the unary operator @samp{&&}.  The
675 value has type @code{void *}.  This value is a constant and can be used
676 wherever a constant of that type is valid.  For example:
678 @example
679 void *ptr;
680 /* @r{@dots{}} */
681 ptr = &&foo;
682 @end example
684 To use these values, you need to be able to jump to one.  This is done
685 with the computed goto statement@footnote{The analogous feature in
686 Fortran is called an assigned goto, but that name seems inappropriate in
687 C, where one can do more than simply store label addresses in label
688 variables.}, @code{goto *@var{exp};}.  For example,
690 @example
691 goto *ptr;
692 @end example
694 @noindent
695 Any expression of type @code{void *} is allowed.
697 One way of using these constants is in initializing a static array that
698 will serve as a jump table:
700 @example
701 static void *array[] = @{ &&foo, &&bar, &&hack @};
702 @end example
704 Then you can select a label with indexing, like this:
706 @example
707 goto *array[i];
708 @end example
710 @noindent
711 Note that this does not check whether the subscript is in bounds---array
712 indexing in C never does that.
714 Such an array of label values serves a purpose much like that of the
715 @code{switch} statement.  The @code{switch} statement is cleaner, so
716 use that rather than an array unless the problem does not fit a
717 @code{switch} statement very well.
719 Another use of label values is in an interpreter for threaded code.
720 The labels within the interpreter function can be stored in the
721 threaded code for super-fast dispatching.
723 You may not use this mechanism to jump to code in a different function.
724 If you do that, totally unpredictable things will happen.  The best way to
725 avoid this is to store the label address only in automatic variables and
726 never pass it as an argument.
728 An alternate way to write the above example is
730 @example
731 static const int array[] = @{ &&foo - &&foo, &&bar - &&foo,
732                              &&hack - &&foo @};
733 goto *(&&foo + array[i]);
734 @end example
736 @noindent
737 This is more friendly to code living in shared libraries, as it reduces
738 the number of dynamic relocations that are needed, and by consequence,
739 allows the data to be read-only.
741 @node Nested Functions
742 @section Nested Functions
743 @cindex nested functions
744 @cindex downward funargs
745 @cindex thunks
747 A @dfn{nested function} is a function defined inside another function.
748 (Nested functions are not supported for GNU C++.)  The nested function's
749 name is local to the block where it is defined.  For example, here we
750 define a nested function named @code{square}, and call it twice:
752 @example
753 @group
754 foo (double a, double b)
756   double square (double z) @{ return z * z; @}
758   return square (a) + square (b);
760 @end group
761 @end example
763 The nested function can access all the variables of the containing
764 function that are visible at the point of its definition.  This is
765 called @dfn{lexical scoping}.  For example, here we show a nested
766 function which uses an inherited variable named @code{offset}:
768 @example
769 @group
770 bar (int *array, int offset, int size)
772   int access (int *array, int index)
773     @{ return array[index + offset]; @}
774   int i;
775   /* @r{@dots{}} */
776   for (i = 0; i < size; i++)
777     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
779 @end group
780 @end example
782 Nested function definitions are permitted within functions in the places
783 where variable definitions are allowed; that is, in any block, before
784 the first statement in the block.
786 It is possible to call the nested function from outside the scope of its
787 name by storing its address or passing the address to another function:
789 @example
790 hack (int *array, int size)
792   void store (int index, int value)
793     @{ array[index] = value; @}
795   intermediate (store, size);
797 @end example
799 Here, the function @code{intermediate} receives the address of
800 @code{store} as an argument.  If @code{intermediate} calls @code{store},
801 the arguments given to @code{store} are used to store into @code{array}.
802 But this technique works only so long as the containing function
803 (@code{hack}, in this example) does not exit.
805 If you try to call the nested function through its address after the
806 containing function has exited, all hell will break loose.  If you try
807 to call it after a containing scope level has exited, and if it refers
808 to some of the variables that are no longer in scope, you may be lucky,
809 but it's not wise to take the risk.  If, however, the nested function
810 does not refer to anything that has gone out of scope, you should be
811 safe.
813 GCC implements taking the address of a nested function using a technique
814 called @dfn{trampolines}.  A paper describing them is available as
816 @noindent
817 @uref{http://people.debian.org/~aaronl/Usenix88-lexic.pdf}.
819 A nested function can jump to a label inherited from a containing
820 function, provided the label was explicitly declared in the containing
821 function (@pxref{Local Labels}).  Such a jump returns instantly to the
822 containing function, exiting the nested function which did the
823 @code{goto} and any intermediate functions as well.  Here is an example:
825 @example
826 @group
827 bar (int *array, int offset, int size)
829   __label__ failure;
830   int access (int *array, int index)
831     @{
832       if (index > size)
833         goto failure;
834       return array[index + offset];
835     @}
836   int i;
837   /* @r{@dots{}} */
838   for (i = 0; i < size; i++)
839     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
840   /* @r{@dots{}} */
841   return 0;
843  /* @r{Control comes here from @code{access}
844     if it detects an error.}  */
845  failure:
846   return -1;
848 @end group
849 @end example
851 A nested function always has internal linkage.  Declaring one with
852 @code{extern} is erroneous.  If you need to declare the nested function
853 before its definition, use @code{auto} (which is otherwise meaningless
854 for function declarations).
856 @example
857 bar (int *array, int offset, int size)
859   __label__ failure;
860   auto int access (int *, int);
861   /* @r{@dots{}} */
862   int access (int *array, int index)
863     @{
864       if (index > size)
865         goto failure;
866       return array[index + offset];
867     @}
868   /* @r{@dots{}} */
870 @end example
872 @node Constructing Calls
873 @section Constructing Function Calls
874 @cindex constructing calls
875 @cindex forwarding calls
877 Using the built-in functions described below, you can record
878 the arguments a function received, and call another function
879 with the same arguments, without knowing the number or types
880 of the arguments.
882 You can also record the return value of that function call,
883 and later return that value, without knowing what data type
884 the function tried to return (as long as your caller expects
885 that data type).
887 However, these built-in functions may interact badly with some
888 sophisticated features or other extensions of the language.  It
889 is, therefore, not recommended to use them outside very simple
890 functions acting as mere forwarders for their arguments.
892 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply_args ()
893 This built-in function returns a pointer to data
894 describing how to perform a call with the same arguments as were passed
895 to the current function.
897 The function saves the arg pointer register, structure value address,
898 and all registers that might be used to pass arguments to a function
899 into a block of memory allocated on the stack.  Then it returns the
900 address of that block.
901 @end deftypefn
903 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply (void (*@var{function})(), void *@var{arguments}, size_t @var{size})
904 This built-in function invokes @var{function}
905 with a copy of the parameters described by @var{arguments}
906 and @var{size}.
908 The value of @var{arguments} should be the value returned by
909 @code{__builtin_apply_args}.  The argument @var{size} specifies the size
910 of the stack argument data, in bytes.
912 This function returns a pointer to data describing
913 how to return whatever value was returned by @var{function}.  The data
914 is saved in a block of memory allocated on the stack.
916 It is not always simple to compute the proper value for @var{size}.  The
917 value is used by @code{__builtin_apply} to compute the amount of data
918 that should be pushed on the stack and copied from the incoming argument
919 area.
920 @end deftypefn
922 @deftypefn {Built-in Function} {void} __builtin_return (void *@var{result})
923 This built-in function returns the value described by @var{result} from
924 the containing function.  You should specify, for @var{result}, a value
925 returned by @code{__builtin_apply}.
926 @end deftypefn
928 @node Typeof
929 @section Referring to a Type with @code{typeof}
930 @findex typeof
931 @findex sizeof
932 @cindex macros, types of arguments
934 Another way to refer to the type of an expression is with @code{typeof}.
935 The syntax of using of this keyword looks like @code{sizeof}, but the
936 construct acts semantically like a type name defined with @code{typedef}.
938 There are two ways of writing the argument to @code{typeof}: with an
939 expression or with a type.  Here is an example with an expression:
941 @example
942 typeof (x[0](1))
943 @end example
945 @noindent
946 This assumes that @code{x} is an array of pointers to functions;
947 the type described is that of the values of the functions.
949 Here is an example with a typename as the argument:
951 @example
952 typeof (int *)
953 @end example
955 @noindent
956 Here the type described is that of pointers to @code{int}.
958 If you are writing a header file that must work when included in ISO C
959 programs, write @code{__typeof__} instead of @code{typeof}.
960 @xref{Alternate Keywords}.
962 A @code{typeof}-construct can be used anywhere a typedef name could be
963 used.  For example, you can use it in a declaration, in a cast, or inside
964 of @code{sizeof} or @code{typeof}.
966 @code{typeof} is often useful in conjunction with the
967 statements-within-expressions feature.  Here is how the two together can
968 be used to define a safe ``maximum'' macro that operates on any
969 arithmetic type and evaluates each of its arguments exactly once:
971 @example
972 #define max(a,b) \
973   (@{ typeof (a) _a = (a); \
974       typeof (b) _b = (b); \
975     _a > _b ? _a : _b; @})
976 @end example
978 @cindex underscores in variables in macros
979 @cindex @samp{_} in variables in macros
980 @cindex local variables in macros
981 @cindex variables, local, in macros
982 @cindex macros, local variables in
984 The reason for using names that start with underscores for the local
985 variables is to avoid conflicts with variable names that occur within the
986 expressions that are substituted for @code{a} and @code{b}.  Eventually we
987 hope to design a new form of declaration syntax that allows you to declare
988 variables whose scopes start only after their initializers; this will be a
989 more reliable way to prevent such conflicts.
991 @noindent
992 Some more examples of the use of @code{typeof}:
994 @itemize @bullet
995 @item
996 This declares @code{y} with the type of what @code{x} points to.
998 @example
999 typeof (*x) y;
1000 @end example
1002 @item
1003 This declares @code{y} as an array of such values.
1005 @example
1006 typeof (*x) y[4];
1007 @end example
1009 @item
1010 This declares @code{y} as an array of pointers to characters:
1012 @example
1013 typeof (typeof (char *)[4]) y;
1014 @end example
1016 @noindent
1017 It is equivalent to the following traditional C declaration:
1019 @example
1020 char *y[4];
1021 @end example
1023 To see the meaning of the declaration using @code{typeof}, and why it
1024 might be a useful way to write, let's rewrite it with these macros:
1026 @example
1027 #define pointer(T)  typeof(T *)
1028 #define array(T, N) typeof(T [N])
1029 @end example
1031 @noindent
1032 Now the declaration can be rewritten this way:
1034 @example
1035 array (pointer (char), 4) y;
1036 @end example
1038 @noindent
1039 Thus, @code{array (pointer (char), 4)} is the type of arrays of 4
1040 pointers to @code{char}.
1041 @end itemize
1043 @emph{Compatibility Note:} In addition to @code{typeof}, GCC 2 supported
1044 a more limited extension which permitted one to write
1046 @example
1047 typedef @var{T} = @var{expr};
1048 @end example
1050 @noindent
1051 with the effect of declaring @var{T} to have the type of the expression
1052 @var{expr}.  This extension does not work with GCC 3 (versions between
1053 3.0 and 3.2 will crash; 3.2.1 and later give an error).  Code which
1054 relies on it should be rewritten to use @code{typeof}:
1056 @example
1057 typedef typeof(@var{expr}) @var{T};
1058 @end example
1060 @noindent
1061 This will work with all versions of GCC@.
1063 @node Lvalues
1064 @section Generalized Lvalues
1065 @cindex compound expressions as lvalues
1066 @cindex expressions, compound, as lvalues
1067 @cindex conditional expressions as lvalues
1068 @cindex expressions, conditional, as lvalues
1069 @cindex casts as lvalues
1070 @cindex generalized lvalues
1071 @cindex lvalues, generalized
1072 @cindex extensions, @code{?:}
1073 @cindex @code{?:} extensions
1075 Compound expressions, conditional expressions and casts are allowed as
1076 lvalues provided their operands are lvalues.  This means that you can take
1077 their addresses or store values into them.  All these extensions are
1078 deprecated.
1080 Standard C++ allows compound expressions and conditional expressions
1081 as lvalues, and permits casts to reference type, so use of this
1082 extension is not supported for C++ code.
1084 For example, a compound expression can be assigned, provided the last
1085 expression in the sequence is an lvalue.  These two expressions are
1086 equivalent:
1088 @example
1089 (a, b) += 5
1090 a, (b += 5)
1091 @end example
1093 Similarly, the address of the compound expression can be taken.  These two
1094 expressions are equivalent:
1096 @example
1097 &(a, b)
1098 a, &b
1099 @end example
1101 A conditional expression is a valid lvalue if its type is not void and the
1102 true and false branches are both valid lvalues.  For example, these two
1103 expressions are equivalent:
1105 @example
1106 (a ? b : c) = 5
1107 (a ? b = 5 : (c = 5))
1108 @end example
1110 A cast is a valid lvalue if its operand is an lvalue.  This extension
1111 is deprecated.  A simple
1112 assignment whose left-hand side is a cast works by converting the
1113 right-hand side first to the specified type, then to the type of the
1114 inner left-hand side expression.  After this is stored, the value is
1115 converted back to the specified type to become the value of the
1116 assignment.  Thus, if @code{a} has type @code{char *}, the following two
1117 expressions are equivalent:
1119 @example
1120 (int)a = 5
1121 (int)(a = (char *)(int)5)
1122 @end example
1124 An assignment-with-arithmetic operation such as @samp{+=} applied to a cast
1125 performs the arithmetic using the type resulting from the cast, and then
1126 continues as in the previous case.  Therefore, these two expressions are
1127 equivalent:
1129 @example
1130 (int)a += 5
1131 (int)(a = (char *)(int) ((int)a + 5))
1132 @end example
1134 You cannot take the address of an lvalue cast, because the use of its
1135 address would not work out coherently.  Suppose that @code{&(int)f} were
1136 permitted, where @code{f} has type @code{float}.  Then the following
1137 statement would try to store an integer bit-pattern where a floating
1138 point number belongs:
1140 @example
1141 *&(int)f = 1;
1142 @end example
1144 This is quite different from what @code{(int)f = 1} would do---that
1145 would convert 1 to floating point and store it.  Rather than cause this
1146 inconsistency, we think it is better to prohibit use of @samp{&} on a cast.
1148 If you really do want an @code{int *} pointer with the address of
1149 @code{f}, you can simply write @code{(int *)&f}.
1151 @node Conditionals
1152 @section Conditionals with Omitted Operands
1153 @cindex conditional expressions, extensions
1154 @cindex omitted middle-operands
1155 @cindex middle-operands, omitted
1156 @cindex extensions, @code{?:}
1157 @cindex @code{?:} extensions
1159 The middle operand in a conditional expression may be omitted.  Then
1160 if the first operand is nonzero, its value is the value of the conditional
1161 expression.
1163 Therefore, the expression
1165 @example
1166 x ? : y
1167 @end example
1169 @noindent
1170 has the value of @code{x} if that is nonzero; otherwise, the value of
1171 @code{y}.
1173 This example is perfectly equivalent to
1175 @example
1176 x ? x : y
1177 @end example
1179 @cindex side effect in ?:
1180 @cindex ?: side effect
1181 @noindent
1182 In this simple case, the ability to omit the middle operand is not
1183 especially useful.  When it becomes useful is when the first operand does,
1184 or may (if it is a macro argument), contain a side effect.  Then repeating
1185 the operand in the middle would perform the side effect twice.  Omitting
1186 the middle operand uses the value already computed without the undesirable
1187 effects of recomputing it.
1189 @node Long Long
1190 @section Double-Word Integers
1191 @cindex @code{long long} data types
1192 @cindex double-word arithmetic
1193 @cindex multiprecision arithmetic
1194 @cindex @code{LL} integer suffix
1195 @cindex @code{ULL} integer suffix
1197 ISO C99 supports data types for integers that are at least 64 bits wide,
1198 and as an extension GCC supports them in C89 mode and in C++.
1199 Simply write @code{long long int} for a signed integer, or
1200 @code{unsigned long long int} for an unsigned integer.  To make an
1201 integer constant of type @code{long long int}, add the suffix @samp{LL}
1202 to the integer.  To make an integer constant of type @code{unsigned long
1203 long int}, add the suffix @samp{ULL} to the integer.
1205 You can use these types in arithmetic like any other integer types.
1206 Addition, subtraction, and bitwise boolean operations on these types
1207 are open-coded on all types of machines.  Multiplication is open-coded
1208 if the machine supports fullword-to-doubleword a widening multiply
1209 instruction.  Division and shifts are open-coded only on machines that
1210 provide special support.  The operations that are not open-coded use
1211 special library routines that come with GCC@.
1213 There may be pitfalls when you use @code{long long} types for function
1214 arguments, unless you declare function prototypes.  If a function
1215 expects type @code{int} for its argument, and you pass a value of type
1216 @code{long long int}, confusion will result because the caller and the
1217 subroutine will disagree about the number of bytes for the argument.
1218 Likewise, if the function expects @code{long long int} and you pass
1219 @code{int}.  The best way to avoid such problems is to use prototypes.
1221 @node Complex
1222 @section Complex Numbers
1223 @cindex complex numbers
1224 @cindex @code{_Complex} keyword
1225 @cindex @code{__complex__} keyword
1227 ISO C99 supports complex floating data types, and as an extension GCC
1228 supports them in C89 mode and in C++, and supports complex integer data
1229 types which are not part of ISO C99.  You can declare complex types
1230 using the keyword @code{_Complex}.  As an extension, the older GNU
1231 keyword @code{__complex__} is also supported.
1233 For example, @samp{_Complex double x;} declares @code{x} as a
1234 variable whose real part and imaginary part are both of type
1235 @code{double}.  @samp{_Complex short int y;} declares @code{y} to
1236 have real and imaginary parts of type @code{short int}; this is not
1237 likely to be useful, but it shows that the set of complex types is
1238 complete.
1240 To write a constant with a complex data type, use the suffix @samp{i} or
1241 @samp{j} (either one; they are equivalent).  For example, @code{2.5fi}
1242 has type @code{_Complex float} and @code{3i} has type
1243 @code{_Complex int}.  Such a constant always has a pure imaginary
1244 value, but you can form any complex value you like by adding one to a
1245 real constant.  This is a GNU extension; if you have an ISO C99
1246 conforming C library (such as GNU libc), and want to construct complex
1247 constants of floating type, you should include @code{<complex.h>} and
1248 use the macros @code{I} or @code{_Complex_I} instead.
1250 @cindex @code{__real__} keyword
1251 @cindex @code{__imag__} keyword
1252 To extract the real part of a complex-valued expression @var{exp}, write
1253 @code{__real__ @var{exp}}.  Likewise, use @code{__imag__} to
1254 extract the imaginary part.  This is a GNU extension; for values of
1255 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{crealf},
1256 @code{creal}, @code{creall}, @code{cimagf}, @code{cimag} and
1257 @code{cimagl}, declared in @code{<complex.h>} and also provided as
1258 built-in functions by GCC@.
1260 @cindex complex conjugation
1261 The operator @samp{~} performs complex conjugation when used on a value
1262 with a complex type.  This is a GNU extension; for values of
1263 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{conjf},
1264 @code{conj} and @code{conjl}, declared in @code{<complex.h>} and also
1265 provided as built-in functions by GCC@.
1267 GCC can allocate complex automatic variables in a noncontiguous
1268 fashion; it's even possible for the real part to be in a register while
1269 the imaginary part is on the stack (or vice-versa).  Only the DWARF2
1270 debug info format can represent this, so use of DWARF2 is recommended.
1271 If you are using the stabs debug info format, GCC describes a noncontiguous
1272 complex variable as if it were two separate variables of noncomplex type.
1273 If the variable's actual name is @code{foo}, the two fictitious
1274 variables are named @code{foo$real} and @code{foo$imag}.  You can
1275 examine and set these two fictitious variables with your debugger.
1277 @node Hex Floats
1278 @section Hex Floats
1279 @cindex hex floats
1281 ISO C99 supports floating-point numbers written not only in the usual
1282 decimal notation, such as @code{1.55e1}, but also numbers such as
1283 @code{0x1.fp3} written in hexadecimal format.  As a GNU extension, GCC
1284 supports this in C89 mode (except in some cases when strictly
1285 conforming) and in C++.  In that format the
1286 @samp{0x} hex introducer and the @samp{p} or @samp{P} exponent field are
1287 mandatory.  The exponent is a decimal number that indicates the power of
1288 2 by which the significant part will be multiplied.  Thus @samp{0x1.f} is
1289 @tex
1290 $1 {15\over16}$,
1291 @end tex
1292 @ifnottex
1293 1 15/16,
1294 @end ifnottex
1295 @samp{p3} multiplies it by 8, and the value of @code{0x1.fp3}
1296 is the same as @code{1.55e1}.
1298 Unlike for floating-point numbers in the decimal notation the exponent
1299 is always required in the hexadecimal notation.  Otherwise the compiler
1300 would not be able to resolve the ambiguity of, e.g., @code{0x1.f}.  This
1301 could mean @code{1.0f} or @code{1.9375} since @samp{f} is also the
1302 extension for floating-point constants of type @code{float}.
1304 @node Zero Length
1305 @section Arrays of Length Zero
1306 @cindex arrays of length zero
1307 @cindex zero-length arrays
1308 @cindex length-zero arrays
1309 @cindex flexible array members
1311 Zero-length arrays are allowed in GNU C@.  They are very useful as the
1312 last element of a structure which is really a header for a variable-length
1313 object:
1315 @example
1316 struct line @{
1317   int length;
1318   char contents[0];
1321 struct line *thisline = (struct line *)
1322   malloc (sizeof (struct line) + this_length);
1323 thisline->length = this_length;
1324 @end example
1326 In ISO C90, you would have to give @code{contents} a length of 1, which
1327 means either you waste space or complicate the argument to @code{malloc}.
1329 In ISO C99, you would use a @dfn{flexible array member}, which is
1330 slightly different in syntax and semantics:
1332 @itemize @bullet
1333 @item
1334 Flexible array members are written as @code{contents[]} without
1335 the @code{0}.
1337 @item
1338 Flexible array members have incomplete type, and so the @code{sizeof}
1339 operator may not be applied.  As a quirk of the original implementation
1340 of zero-length arrays, @code{sizeof} evaluates to zero.
1342 @item
1343 Flexible array members may only appear as the last member of a
1344 @code{struct} that is otherwise non-empty.
1346 @item
1347 A structure containing a flexible array member, or a union containing
1348 such a structure (possibly recursively), may not be a member of a
1349 structure or an element of an array.  (However, these uses are
1350 permitted by GCC as extensions.)
1351 @end itemize
1353 GCC versions before 3.0 allowed zero-length arrays to be statically
1354 initialized, as if they were flexible arrays.  In addition to those
1355 cases that were useful, it also allowed initializations in situations
1356 that would corrupt later data.  Non-empty initialization of zero-length
1357 arrays is now treated like any case where there are more initializer
1358 elements than the array holds, in that a suitable warning about "excess
1359 elements in array" is given, and the excess elements (all of them, in
1360 this case) are ignored.
1362 Instead GCC allows static initialization of flexible array members.
1363 This is equivalent to defining a new structure containing the original
1364 structure followed by an array of sufficient size to contain the data.
1365 I.e.@: in the following, @code{f1} is constructed as if it were declared
1366 like @code{f2}.
1368 @example
1369 struct f1 @{
1370   int x; int y[];
1371 @} f1 = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};
1373 struct f2 @{
1374   struct f1 f1; int data[3];
1375 @} f2 = @{ @{ 1 @}, @{ 2, 3, 4 @} @};
1376 @end example
1378 @noindent
1379 The convenience of this extension is that @code{f1} has the desired
1380 type, eliminating the need to consistently refer to @code{f2.f1}.
1382 This has symmetry with normal static arrays, in that an array of
1383 unknown size is also written with @code{[]}.
1385 Of course, this extension only makes sense if the extra data comes at
1386 the end of a top-level object, as otherwise we would be overwriting
1387 data at subsequent offsets.  To avoid undue complication and confusion
1388 with initialization of deeply nested arrays, we simply disallow any
1389 non-empty initialization except when the structure is the top-level
1390 object.  For example:
1392 @example
1393 struct foo @{ int x; int y[]; @};
1394 struct bar @{ struct foo z; @};
1396 struct foo a = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};        // @r{Valid.}
1397 struct bar b = @{ @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @} @};    // @r{Invalid.}
1398 struct bar c = @{ @{ 1, @{ @} @} @};            // @r{Valid.}
1399 struct foo d[1] = @{ @{ 1 @{ 2, 3, 4 @} @} @};  // @r{Invalid.}
1400 @end example
1402 @node Empty Structures
1403 @section Structures With No Members
1404 @cindex empty structures
1405 @cindex zero-size structures
1407 GCC permits a C structure to have no members:
1409 @example
1410 struct empty @{
1412 @end example
1414 The structure will have size zero.  In C++, empty structures are part
1415 of the language.  G++ treats empty structures as if they had a single
1416 member of type @code{char}.
1418 @node Variable Length
1419 @section Arrays of Variable Length
1420 @cindex variable-length arrays
1421 @cindex arrays of variable length
1422 @cindex VLAs
1424 Variable-length automatic arrays are allowed in ISO C99, and as an
1425 extension GCC accepts them in C89 mode and in C++.  (However, GCC's
1426 implementation of variable-length arrays does not yet conform in detail
1427 to the ISO C99 standard.)  These arrays are
1428 declared like any other automatic arrays, but with a length that is not
1429 a constant expression.  The storage is allocated at the point of
1430 declaration and deallocated when the brace-level is exited.  For
1431 example:
1433 @example
1434 FILE *
1435 concat_fopen (char *s1, char *s2, char *mode)
1437   char str[strlen (s1) + strlen (s2) + 1];
1438   strcpy (str, s1);
1439   strcat (str, s2);
1440   return fopen (str, mode);
1442 @end example
1444 @cindex scope of a variable length array
1445 @cindex variable-length array scope
1446 @cindex deallocating variable length arrays
1447 Jumping or breaking out of the scope of the array name deallocates the
1448 storage.  Jumping into the scope is not allowed; you get an error
1449 message for it.
1451 @cindex @code{alloca} vs variable-length arrays
1452 You can use the function @code{alloca} to get an effect much like
1453 variable-length arrays.  The function @code{alloca} is available in
1454 many other C implementations (but not in all).  On the other hand,
1455 variable-length arrays are more elegant.
1457 There are other differences between these two methods.  Space allocated
1458 with @code{alloca} exists until the containing @emph{function} returns.
1459 The space for a variable-length array is deallocated as soon as the array
1460 name's scope ends.  (If you use both variable-length arrays and
1461 @code{alloca} in the same function, deallocation of a variable-length array
1462 will also deallocate anything more recently allocated with @code{alloca}.)
1464 You can also use variable-length arrays as arguments to functions:
1466 @example
1467 struct entry
1468 tester (int len, char data[len][len])
1470   /* @r{@dots{}} */
1472 @end example
1474 The length of an array is computed once when the storage is allocated
1475 and is remembered for the scope of the array in case you access it with
1476 @code{sizeof}.
1478 If you want to pass the array first and the length afterward, you can
1479 use a forward declaration in the parameter list---another GNU extension.
1481 @example
1482 struct entry
1483 tester (int len; char data[len][len], int len)
1485   /* @r{@dots{}} */
1487 @end example
1489 @cindex parameter forward declaration
1490 The @samp{int len} before the semicolon is a @dfn{parameter forward
1491 declaration}, and it serves the purpose of making the name @code{len}
1492 known when the declaration of @code{data} is parsed.
1494 You can write any number of such parameter forward declarations in the
1495 parameter list.  They can be separated by commas or semicolons, but the
1496 last one must end with a semicolon, which is followed by the ``real''
1497 parameter declarations.  Each forward declaration must match a ``real''
1498 declaration in parameter name and data type.  ISO C99 does not support
1499 parameter forward declarations.
1501 @node Variadic Macros
1502 @section Macros with a Variable Number of Arguments.
1503 @cindex variable number of arguments
1504 @cindex macro with variable arguments
1505 @cindex rest argument (in macro)
1506 @cindex variadic macros
1508 In the ISO C standard of 1999, a macro can be declared to accept a
1509 variable number of arguments much as a function can.  The syntax for
1510 defining the macro is similar to that of a function.  Here is an
1511 example:
1513 @smallexample
1514 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, __VA_ARGS__)
1515 @end smallexample
1517 Here @samp{@dots{}} is a @dfn{variable argument}.  In the invocation of
1518 such a macro, it represents the zero or more tokens until the closing
1519 parenthesis that ends the invocation, including any commas.  This set of
1520 tokens replaces the identifier @code{__VA_ARGS__} in the macro body
1521 wherever it appears.  See the CPP manual for more information.
1523 GCC has long supported variadic macros, and used a different syntax that
1524 allowed you to give a name to the variable arguments just like any other
1525 argument.  Here is an example:
1527 @example
1528 #define debug(format, args...) fprintf (stderr, format, args)
1529 @end example
1531 This is in all ways equivalent to the ISO C example above, but arguably
1532 more readable and descriptive.
1534 GNU CPP has two further variadic macro extensions, and permits them to
1535 be used with either of the above forms of macro definition.
1537 In standard C, you are not allowed to leave the variable argument out
1538 entirely; but you are allowed to pass an empty argument.  For example,
1539 this invocation is invalid in ISO C, because there is no comma after
1540 the string:
1542 @example
1543 debug ("A message")
1544 @end example
1546 GNU CPP permits you to completely omit the variable arguments in this
1547 way.  In the above examples, the compiler would complain, though since
1548 the expansion of the macro still has the extra comma after the format
1549 string.
1551 To help solve this problem, CPP behaves specially for variable arguments
1552 used with the token paste operator, @samp{##}.  If instead you write
1554 @smallexample
1555 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, ## __VA_ARGS__)
1556 @end smallexample
1558 and if the variable arguments are omitted or empty, the @samp{##}
1559 operator causes the preprocessor to remove the comma before it.  If you
1560 do provide some variable arguments in your macro invocation, GNU CPP
1561 does not complain about the paste operation and instead places the
1562 variable arguments after the comma.  Just like any other pasted macro
1563 argument, these arguments are not macro expanded.
1565 @node Escaped Newlines
1566 @section Slightly Looser Rules for Escaped Newlines
1567 @cindex escaped newlines
1568 @cindex newlines (escaped)
1570 Recently, the preprocessor has relaxed its treatment of escaped
1571 newlines.  Previously, the newline had to immediately follow a
1572 backslash.  The current implementation allows whitespace in the form
1573 of spaces, horizontal and vertical tabs, and form feeds between the
1574 backslash and the subsequent newline.  The preprocessor issues a
1575 warning, but treats it as a valid escaped newline and combines the two
1576 lines to form a single logical line.  This works within comments and
1577 tokens, as well as between tokens.  Comments are @emph{not} treated as
1578 whitespace for the purposes of this relaxation, since they have not
1579 yet been replaced with spaces.
1581 @node Subscripting
1582 @section Non-Lvalue Arrays May Have Subscripts
1583 @cindex subscripting
1584 @cindex arrays, non-lvalue
1586 @cindex subscripting and function values
1587 In ISO C99, arrays that are not lvalues still decay to pointers, and
1588 may be subscripted, although they may not be modified or used after
1589 the next sequence point and the unary @samp{&} operator may not be
1590 applied to them.  As an extension, GCC allows such arrays to be
1591 subscripted in C89 mode, though otherwise they do not decay to
1592 pointers outside C99 mode.  For example,
1593 this is valid in GNU C though not valid in C89:
1595 @example
1596 @group
1597 struct foo @{int a[4];@};
1599 struct foo f();
1601 bar (int index)
1603   return f().a[index];
1605 @end group
1606 @end example
1608 @node Pointer Arith
1609 @section Arithmetic on @code{void}- and Function-Pointers
1610 @cindex void pointers, arithmetic
1611 @cindex void, size of pointer to
1612 @cindex function pointers, arithmetic
1613 @cindex function, size of pointer to
1615 In GNU C, addition and subtraction operations are supported on pointers to
1616 @code{void} and on pointers to functions.  This is done by treating the
1617 size of a @code{void} or of a function as 1.
1619 A consequence of this is that @code{sizeof} is also allowed on @code{void}
1620 and on function types, and returns 1.
1622 @opindex Wpointer-arith
1623 The option @option{-Wpointer-arith} requests a warning if these extensions
1624 are used.
1626 @node Initializers
1627 @section Non-Constant Initializers
1628 @cindex initializers, non-constant
1629 @cindex non-constant initializers
1631 As in standard C++ and ISO C99, the elements of an aggregate initializer for an
1632 automatic variable are not required to be constant expressions in GNU C@.
1633 Here is an example of an initializer with run-time varying elements:
1635 @example
1636 foo (float f, float g)
1638   float beat_freqs[2] = @{ f-g, f+g @};
1639   /* @r{@dots{}} */
1641 @end example
1643 @node Compound Literals
1644 @section Compound Literals
1645 @cindex constructor expressions
1646 @cindex initializations in expressions
1647 @cindex structures, constructor expression
1648 @cindex expressions, constructor
1649 @cindex compound literals
1650 @c The GNU C name for what C99 calls compound literals was "constructor expressions".
1652 ISO C99 supports compound literals.  A compound literal looks like
1653 a cast containing an initializer.  Its value is an object of the
1654 type specified in the cast, containing the elements specified in
1655 the initializer; it is an lvalue.  As an extension, GCC supports
1656 compound literals in C89 mode and in C++.
1658 Usually, the specified type is a structure.  Assume that
1659 @code{struct foo} and @code{structure} are declared as shown:
1661 @example
1662 struct foo @{int a; char b[2];@} structure;
1663 @end example
1665 @noindent
1666 Here is an example of constructing a @code{struct foo} with a compound literal:
1668 @example
1669 structure = ((struct foo) @{x + y, 'a', 0@});
1670 @end example
1672 @noindent
1673 This is equivalent to writing the following:
1675 @example
1677   struct foo temp = @{x + y, 'a', 0@};
1678   structure = temp;
1680 @end example
1682 You can also construct an array.  If all the elements of the compound literal
1683 are (made up of) simple constant expressions, suitable for use in
1684 initializers of objects of static storage duration, then the compound
1685 literal can be coerced to a pointer to its first element and used in
1686 such an initializer, as shown here:
1688 @example
1689 char **foo = (char *[]) @{ "x", "y", "z" @};
1690 @end example
1692 Compound literals for scalar types and union types are is
1693 also allowed, but then the compound literal is equivalent
1694 to a cast.
1696 As a GNU extension, GCC allows initialization of objects with static storage
1697 duration by compound literals (which is not possible in ISO C99, because
1698 the initializer is not a constant).
1699 It is handled as if the object was initialized only with the bracket
1700 enclosed list if compound literal's and object types match.
1701 The initializer list of the compound literal must be constant.
1702 If the object being initialized has array type of unknown size, the size is
1703 determined by compound literal size.
1705 @example
1706 static struct foo x = (struct foo) @{1, 'a', 'b'@};
1707 static int y[] = (int []) @{1, 2, 3@};
1708 static int z[] = (int [3]) @{1@};
1709 @end example
1711 @noindent
1712 The above lines are equivalent to the following:
1713 @example
1714 static struct foo x = @{1, 'a', 'b'@};
1715 static int y[] = @{1, 2, 3@};
1716 static int z[] = @{1, 0, 0@};
1717 @end example
1719 @node Designated Inits
1720 @section Designated Initializers
1721 @cindex initializers with labeled elements
1722 @cindex labeled elements in initializers
1723 @cindex case labels in initializers
1724 @cindex designated initializers
1726 Standard C89 requires the elements of an initializer to appear in a fixed
1727 order, the same as the order of the elements in the array or structure
1728 being initialized.
1730 In ISO C99 you can give the elements in any order, specifying the array
1731 indices or structure field names they apply to, and GNU C allows this as
1732 an extension in C89 mode as well.  This extension is not
1733 implemented in GNU C++.
1735 To specify an array index, write
1736 @samp{[@var{index}] =} before the element value.  For example,
1738 @example
1739 int a[6] = @{ [4] = 29, [2] = 15 @};
1740 @end example
1742 @noindent
1743 is equivalent to
1745 @example
1746 int a[6] = @{ 0, 0, 15, 0, 29, 0 @};
1747 @end example
1749 @noindent
1750 The index values must be constant expressions, even if the array being
1751 initialized is automatic.
1753 An alternative syntax for this which has been obsolete since GCC 2.5 but
1754 GCC still accepts is to write @samp{[@var{index}]} before the element
1755 value, with no @samp{=}.
1757 To initialize a range of elements to the same value, write
1758 @samp{[@var{first} ... @var{last}] = @var{value}}.  This is a GNU
1759 extension.  For example,
1761 @example
1762 int widths[] = @{ [0 ... 9] = 1, [10 ... 99] = 2, [100] = 3 @};
1763 @end example
1765 @noindent
1766 If the value in it has side-effects, the side-effects will happen only once,
1767 not for each initialized field by the range initializer.
1769 @noindent
1770 Note that the length of the array is the highest value specified
1771 plus one.
1773 In a structure initializer, specify the name of a field to initialize
1774 with @samp{.@var{fieldname} =} before the element value.  For example,
1775 given the following structure,
1777 @example
1778 struct point @{ int x, y; @};
1779 @end example
1781 @noindent
1782 the following initialization
1784 @example
1785 struct point p = @{ .y = yvalue, .x = xvalue @};
1786 @end example
1788 @noindent
1789 is equivalent to
1791 @example
1792 struct point p = @{ xvalue, yvalue @};
1793 @end example
1795 Another syntax which has the same meaning, obsolete since GCC 2.5, is
1796 @samp{@var{fieldname}:}, as shown here:
1798 @example
1799 struct point p = @{ y: yvalue, x: xvalue @};
1800 @end example
1802 @cindex designators
1803 The @samp{[@var{index}]} or @samp{.@var{fieldname}} is known as a
1804 @dfn{designator}.  You can also use a designator (or the obsolete colon
1805 syntax) when initializing a union, to specify which element of the union
1806 should be used.  For example,
1808 @example
1809 union foo @{ int i; double d; @};
1811 union foo f = @{ .d = 4 @};
1812 @end example
1814 @noindent
1815 will convert 4 to a @code{double} to store it in the union using
1816 the second element.  By contrast, casting 4 to type @code{union foo}
1817 would store it into the union as the integer @code{i}, since it is
1818 an integer.  (@xref{Cast to Union}.)
1820 You can combine this technique of naming elements with ordinary C
1821 initialization of successive elements.  Each initializer element that
1822 does not have a designator applies to the next consecutive element of the
1823 array or structure.  For example,
1825 @example
1826 int a[6] = @{ [1] = v1, v2, [4] = v4 @};
1827 @end example
1829 @noindent
1830 is equivalent to
1832 @example
1833 int a[6] = @{ 0, v1, v2, 0, v4, 0 @};
1834 @end example
1836 Labeling the elements of an array initializer is especially useful
1837 when the indices are characters or belong to an @code{enum} type.
1838 For example:
1840 @example
1841 int whitespace[256]
1842   = @{ [' '] = 1, ['\t'] = 1, ['\h'] = 1,
1843       ['\f'] = 1, ['\n'] = 1, ['\r'] = 1 @};
1844 @end example
1846 @cindex designator lists
1847 You can also write a series of @samp{.@var{fieldname}} and
1848 @samp{[@var{index}]} designators before an @samp{=} to specify a
1849 nested subobject to initialize; the list is taken relative to the
1850 subobject corresponding to the closest surrounding brace pair.  For
1851 example, with the @samp{struct point} declaration above:
1853 @smallexample
1854 struct point ptarray[10] = @{ [2].y = yv2, [2].x = xv2, [0].x = xv0 @};
1855 @end smallexample
1857 @noindent
1858 If the same field is initialized multiple times, it will have value from
1859 the last initialization.  If any such overridden initialization has
1860 side-effect, it is unspecified whether the side-effect happens or not.
1861 Currently, gcc will discard them and issue a warning.
1863 @node Case Ranges
1864 @section Case Ranges
1865 @cindex case ranges
1866 @cindex ranges in case statements
1868 You can specify a range of consecutive values in a single @code{case} label,
1869 like this:
1871 @example
1872 case @var{low} ... @var{high}:
1873 @end example
1875 @noindent
1876 This has the same effect as the proper number of individual @code{case}
1877 labels, one for each integer value from @var{low} to @var{high}, inclusive.
1879 This feature is especially useful for ranges of ASCII character codes:
1881 @example
1882 case 'A' ... 'Z':
1883 @end example
1885 @strong{Be careful:} Write spaces around the @code{...}, for otherwise
1886 it may be parsed wrong when you use it with integer values.  For example,
1887 write this:
1889 @example
1890 case 1 ... 5:
1891 @end example
1893 @noindent
1894 rather than this:
1896 @example
1897 case 1...5:
1898 @end example
1900 @node Cast to Union
1901 @section Cast to a Union Type
1902 @cindex cast to a union
1903 @cindex union, casting to a
1905 A cast to union type is similar to other casts, except that the type
1906 specified is a union type.  You can specify the type either with
1907 @code{union @var{tag}} or with a typedef name.  A cast to union is actually
1908 a constructor though, not a cast, and hence does not yield an lvalue like
1909 normal casts.  (@xref{Compound Literals}.)
1911 The types that may be cast to the union type are those of the members
1912 of the union.  Thus, given the following union and variables:
1914 @example
1915 union foo @{ int i; double d; @};
1916 int x;
1917 double y;
1918 @end example
1920 @noindent
1921 both @code{x} and @code{y} can be cast to type @code{union foo}.
1923 Using the cast as the right-hand side of an assignment to a variable of
1924 union type is equivalent to storing in a member of the union:
1926 @example
1927 union foo u;
1928 /* @r{@dots{}} */
1929 u = (union foo) x  @equiv{}  u.i = x
1930 u = (union foo) y  @equiv{}  u.d = y
1931 @end example
1933 You can also use the union cast as a function argument:
1935 @example
1936 void hack (union foo);
1937 /* @r{@dots{}} */
1938 hack ((union foo) x);
1939 @end example
1941 @node Mixed Declarations
1942 @section Mixed Declarations and Code
1943 @cindex mixed declarations and code
1944 @cindex declarations, mixed with code
1945 @cindex code, mixed with declarations
1947 ISO C99 and ISO C++ allow declarations and code to be freely mixed
1948 within compound statements.  As an extension, GCC also allows this in
1949 C89 mode.  For example, you could do:
1951 @example
1952 int i;
1953 /* @r{@dots{}} */
1954 i++;
1955 int j = i + 2;
1956 @end example
1958 Each identifier is visible from where it is declared until the end of
1959 the enclosing block.
1961 @node Function Attributes
1962 @section Declaring Attributes of Functions
1963 @cindex function attributes
1964 @cindex declaring attributes of functions
1965 @cindex functions that never return
1966 @cindex functions that have no side effects
1967 @cindex functions in arbitrary sections
1968 @cindex functions that behave like malloc
1969 @cindex @code{volatile} applied to function
1970 @cindex @code{const} applied to function
1971 @cindex functions with @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments
1972 @cindex functions with non-null pointer arguments
1973 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
1974 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
1975 @cindex functions that do not pop the argument stack on the 386
1977 In GNU C, you declare certain things about functions called in your program
1978 which help the compiler optimize function calls and check your code more
1979 carefully.
1981 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
1982 attributes when making a declaration.  This keyword is followed by an
1983 attribute specification inside double parentheses.  The following
1984 attributes are currently defined for functions on all targets:
1985 @code{noreturn}, @code{noinline}, @code{always_inline},
1986 @code{pure}, @code{const}, @code{nothrow},
1987 @code{format}, @code{format_arg}, @code{no_instrument_function},
1988 @code{section}, @code{constructor}, @code{destructor}, @code{used},
1989 @code{unused}, @code{deprecated}, @code{weak}, @code{malloc},
1990 @code{alias}, @code{warn_unused_result} and @code{nonnull}.  Several other
1991 attributes are defined for functions on particular target systems.  Other
1992 attributes, including @code{section} are supported for variables declarations
1993 (@pxref{Variable Attributes}) and for types (@pxref{Type Attributes}).
1995 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
1996 each keyword.  This allows you to use them in header files without
1997 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
1998 you may use @code{__noreturn__} instead of @code{noreturn}.
2000 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
2001 attributes.
2003 @table @code
2004 @cindex @code{noreturn} function attribute
2005 @item noreturn
2006 A few standard library functions, such as @code{abort} and @code{exit},
2007 cannot return.  GCC knows this automatically.  Some programs define
2008 their own functions that never return.  You can declare them
2009 @code{noreturn} to tell the compiler this fact.  For example,
2011 @smallexample
2012 @group
2013 void fatal () __attribute__ ((noreturn));
2015 void
2016 fatal (/* @r{@dots{}} */)
2018   /* @r{@dots{}} */ /* @r{Print error message.} */ /* @r{@dots{}} */
2019   exit (1);
2021 @end group
2022 @end smallexample
2024 The @code{noreturn} keyword tells the compiler to assume that
2025 @code{fatal} cannot return.  It can then optimize without regard to what
2026 would happen if @code{fatal} ever did return.  This makes slightly
2027 better code.  More importantly, it helps avoid spurious warnings of
2028 uninitialized variables.
2030 The @code{noreturn} keyword does not affect the exceptional path when that
2031 applies: a @code{noreturn}-marked function may still return to the caller
2032 by throwing an exception.
2034 Do not assume that registers saved by the calling function are
2035 restored before calling the @code{noreturn} function.
2037 It does not make sense for a @code{noreturn} function to have a return
2038 type other than @code{void}.
2040 The attribute @code{noreturn} is not implemented in GCC versions
2041 earlier than 2.5.  An alternative way to declare that a function does
2042 not return, which works in the current version and in some older
2043 versions, is as follows:
2045 @smallexample
2046 typedef void voidfn ();
2048 volatile voidfn fatal;
2049 @end smallexample
2051 @cindex @code{noinline} function attribute
2052 @item noinline
2053 This function attribute prevents a function from being considered for
2054 inlining.
2056 @cindex @code{always_inline} function attribute
2057 @item always_inline
2058 Generally, functions are not inlined unless optimization is specified.
2059 For functions declared inline, this attribute inlines the function even
2060 if no optimization level was specified.
2062 @cindex @code{pure} function attribute
2063 @item pure
2064 Many functions have no effects except the return value and their
2065 return value depends only on the parameters and/or global variables.
2066 Such a function can be subject
2067 to common subexpression elimination and loop optimization just as an
2068 arithmetic operator would be.  These functions should be declared
2069 with the attribute @code{pure}.  For example,
2071 @smallexample
2072 int square (int) __attribute__ ((pure));
2073 @end smallexample
2075 @noindent
2076 says that the hypothetical function @code{square} is safe to call
2077 fewer times than the program says.
2079 Some of common examples of pure functions are @code{strlen} or @code{memcmp}.
2080 Interesting non-pure functions are functions with infinite loops or those
2081 depending on volatile memory or other system resource, that may change between
2082 two consecutive calls (such as @code{feof} in a multithreading environment).
2084 The attribute @code{pure} is not implemented in GCC versions earlier
2085 than 2.96.
2086 @cindex @code{const} function attribute
2087 @item const
2088 Many functions do not examine any values except their arguments, and
2089 have no effects except the return value.  Basically this is just slightly
2090 more strict class than the @code{pure} attribute above, since function is not
2091 allowed to read global memory.
2093 @cindex pointer arguments
2094 Note that a function that has pointer arguments and examines the data
2095 pointed to must @emph{not} be declared @code{const}.  Likewise, a
2096 function that calls a non-@code{const} function usually must not be
2097 @code{const}.  It does not make sense for a @code{const} function to
2098 return @code{void}.
2100 The attribute @code{const} is not implemented in GCC versions earlier
2101 than 2.5.  An alternative way to declare that a function has no side
2102 effects, which works in the current version and in some older versions,
2103 is as follows:
2105 @smallexample
2106 typedef int intfn ();
2108 extern const intfn square;
2109 @end smallexample
2111 This approach does not work in GNU C++ from 2.6.0 on, since the language
2112 specifies that the @samp{const} must be attached to the return value.
2114 @cindex @code{nothrow} function attribute
2115 @item nothrow
2116 The @code{nothrow} attribute is used to inform the compiler that a
2117 function cannot throw an exception.  For example, most functions in
2118 the standard C library can be guaranteed not to throw an exception
2119 with the notable exceptions of @code{qsort} and @code{bsearch} that
2120 take function pointer arguments.  The @code{nothrow} attribute is not
2121 implemented in GCC versions earlier than 3.2.
2123 @item format (@var{archetype}, @var{string-index}, @var{first-to-check})
2124 @cindex @code{format} function attribute
2125 @opindex Wformat
2126 The @code{format} attribute specifies that a function takes @code{printf},
2127 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments which
2128 should be type-checked against a format string.  For example, the
2129 declaration:
2131 @smallexample
2132 extern int
2133 my_printf (void *my_object, const char *my_format, ...)
2134       __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
2135 @end smallexample
2137 @noindent
2138 causes the compiler to check the arguments in calls to @code{my_printf}
2139 for consistency with the @code{printf} style format string argument
2140 @code{my_format}.
2142 The parameter @var{archetype} determines how the format string is
2143 interpreted, and should be @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime}
2144 or @code{strfmon}.  (You can also use @code{__printf__},
2145 @code{__scanf__}, @code{__strftime__} or @code{__strfmon__}.)  The
2146 parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2147 string argument (starting from 1), while @var{first-to-check} is the
2148 number of the first argument to check against the format string.  For
2149 functions where the arguments are not available to be checked (such as
2150 @code{vprintf}), specify the third parameter as zero.  In this case the
2151 compiler only checks the format string for consistency.  For
2152 @code{strftime} formats, the third parameter is required to be zero.
2153 Since non-static C++ methods have an implicit @code{this} argument, the
2154 arguments of such methods should be counted from two, not one, when
2155 giving values for @var{string-index} and @var{first-to-check}.
2157 In the example above, the format string (@code{my_format}) is the second
2158 argument of the function @code{my_print}, and the arguments to check
2159 start with the third argument, so the correct parameters for the format
2160 attribute are 2 and 3.
2162 @opindex ffreestanding
2163 The @code{format} attribute allows you to identify your own functions
2164 which take format strings as arguments, so that GCC can check the
2165 calls to these functions for errors.  The compiler always (unless
2166 @option{-ffreestanding} is used) checks formats
2167 for the standard library functions @code{printf}, @code{fprintf},
2168 @code{sprintf}, @code{scanf}, @code{fscanf}, @code{sscanf}, @code{strftime},
2169 @code{vprintf}, @code{vfprintf} and @code{vsprintf} whenever such
2170 warnings are requested (using @option{-Wformat}), so there is no need to
2171 modify the header file @file{stdio.h}.  In C99 mode, the functions
2172 @code{snprintf}, @code{vsnprintf}, @code{vscanf}, @code{vfscanf} and
2173 @code{vsscanf} are also checked.  Except in strictly conforming C
2174 standard modes, the X/Open function @code{strfmon} is also checked as
2175 are @code{printf_unlocked} and @code{fprintf_unlocked}.
2176 @xref{C Dialect Options,,Options Controlling C Dialect}.
2178 @item format_arg (@var{string-index})
2179 @cindex @code{format_arg} function attribute
2180 @opindex Wformat-nonliteral
2181 The @code{format_arg} attribute specifies that a function takes a format
2182 string for a @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or
2183 @code{strfmon} style function and modifies it (for example, to translate
2184 it into another language), so the result can be passed to a
2185 @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style
2186 function (with the remaining arguments to the format function the same
2187 as they would have been for the unmodified string).  For example, the
2188 declaration:
2190 @smallexample
2191 extern char *
2192 my_dgettext (char *my_domain, const char *my_format)
2193       __attribute__ ((format_arg (2)));
2194 @end smallexample
2196 @noindent
2197 causes the compiler to check the arguments in calls to a @code{printf},
2198 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} type function, whose
2199 format string argument is a call to the @code{my_dgettext} function, for
2200 consistency with the format string argument @code{my_format}.  If the
2201 @code{format_arg} attribute had not been specified, all the compiler
2202 could tell in such calls to format functions would be that the format
2203 string argument is not constant; this would generate a warning when
2204 @option{-Wformat-nonliteral} is used, but the calls could not be checked
2205 without the attribute.
2207 The parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2208 string argument (starting from one).  Since non-static C++ methods have
2209 an implicit @code{this} argument, the arguments of such methods should
2210 be counted from two.
2212 The @code{format-arg} attribute allows you to identify your own
2213 functions which modify format strings, so that GCC can check the
2214 calls to @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon}
2215 type function whose operands are a call to one of your own function.
2216 The compiler always treats @code{gettext}, @code{dgettext}, and
2217 @code{dcgettext} in this manner except when strict ISO C support is
2218 requested by @option{-ansi} or an appropriate @option{-std} option, or
2219 @option{-ffreestanding} is used.  @xref{C Dialect Options,,Options
2220 Controlling C Dialect}.
2222 @item nonnull (@var{arg-index}, @dots{})
2223 @cindex @code{nonnull} function attribute
2224 The @code{nonnull} attribute specifies that some function parameters should
2225 be non-null pointers.  For instance, the declaration:
2227 @smallexample
2228 extern void *
2229 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2230         __attribute__((nonnull (1, 2)));
2231 @end smallexample
2233 @noindent
2234 causes the compiler to check that, in calls to @code{my_memcpy},
2235 arguments @var{dest} and @var{src} are non-null.  If the compiler
2236 determines that a null pointer is passed in an argument slot marked
2237 as non-null, and the @option{-Wnonnull} option is enabled, a warning
2238 is issued.  The compiler may also choose to make optimizations based
2239 on the knowledge that certain function arguments will not be null.
2241 If no argument index list is given to the @code{nonnull} attribute,
2242 all pointer arguments are marked as non-null.  To illustrate, the
2243 following declaration is equivalent to the previous example:
2245 @smallexample
2246 extern void *
2247 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2248         __attribute__((nonnull));
2249 @end smallexample
2251 @item no_instrument_function
2252 @cindex @code{no_instrument_function} function attribute
2253 @opindex finstrument-functions
2254 If @option{-finstrument-functions} is given, profiling function calls will
2255 be generated at entry and exit of most user-compiled functions.
2256 Functions with this attribute will not be so instrumented.
2258 @item section ("@var{section-name}")
2259 @cindex @code{section} function attribute
2260 Normally, the compiler places the code it generates in the @code{text} section.
2261 Sometimes, however, you need additional sections, or you need certain
2262 particular functions to appear in special sections.  The @code{section}
2263 attribute specifies that a function lives in a particular section.
2264 For example, the declaration:
2266 @smallexample
2267 extern void foobar (void) __attribute__ ((section ("bar")));
2268 @end smallexample
2270 @noindent
2271 puts the function @code{foobar} in the @code{bar} section.
2273 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
2274 attribute is not available on all platforms.
2275 If you need to map the entire contents of a module to a particular
2276 section, consider using the facilities of the linker instead.
2278 @item constructor
2279 @itemx destructor
2280 @cindex @code{constructor} function attribute
2281 @cindex @code{destructor} function attribute
2282 The @code{constructor} attribute causes the function to be called
2283 automatically before execution enters @code{main ()}.  Similarly, the
2284 @code{destructor} attribute causes the function to be called
2285 automatically after @code{main ()} has completed or @code{exit ()} has
2286 been called.  Functions with these attributes are useful for
2287 initializing data that will be used implicitly during the execution of
2288 the program.
2290 These attributes are not currently implemented for Objective-C@.
2292 @cindex @code{unused} attribute.
2293 @item unused
2294 This attribute, attached to a function, means that the function is meant
2295 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
2296 function.
2298 @cindex @code{used} attribute.
2299 @item used
2300 This attribute, attached to a function, means that code must be emitted
2301 for the function even if it appears that the function is not referenced.
2302 This is useful, for example, when the function is referenced only in
2303 inline assembly.
2305 @cindex @code{deprecated} attribute.
2306 @item deprecated
2307 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the function
2308 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
2309 functions that are expected to be removed in a future version of a
2310 program.  The warning also includes the location of the declaration
2311 of the deprecated function, to enable users to easily find further
2312 information about why the function is deprecated, or what they should
2313 do instead.  Note that the warnings only occurs for uses:
2315 @smallexample
2316 int old_fn () __attribute__ ((deprecated));
2317 int old_fn ();
2318 int (*fn_ptr)() = old_fn;
2319 @end smallexample
2321 results in a warning on line 3 but not line 2.
2323 The @code{deprecated} attribute can also be used for variables and
2324 types (@pxref{Variable Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
2326 @item warn_unused_result
2327 @cindex @code{warn_unused_result} attribute
2328 The @code{warn_unused_result} attribute causes a warning to be emitted
2329 if a caller of the function with this attribute does not use its
2330 return value.  This is useful for functions where not checking
2331 the result is either a security problem or always a bug, such as
2332 @code{realloc}.
2334 @smallexample
2335 int fn () __attribute__ ((warn_unused_result));
2336 int foo ()
2338   if (fn () < 0) return -1;
2339   fn ();
2340   return 0;
2342 @end smallexample
2344 results in warning on line 5.
2346 @item weak
2347 @cindex @code{weak} attribute
2348 The @code{weak} attribute causes the declaration to be emitted as a weak
2349 symbol rather than a global.  This is primarily useful in defining
2350 library functions which can be overridden in user code, though it can
2351 also be used with non-function declarations.  Weak symbols are supported
2352 for ELF targets, and also for a.out targets when using the GNU assembler
2353 and linker.
2355 @item malloc
2356 @cindex @code{malloc} attribute
2357 The @code{malloc} attribute is used to tell the compiler that a function
2358 may be treated as if it were the malloc function.  The compiler assumes
2359 that calls to malloc result in pointers that cannot alias anything.
2360 This will often improve optimization.
2362 @item alias ("@var{target}")
2363 @cindex @code{alias} attribute
2364 The @code{alias} attribute causes the declaration to be emitted as an
2365 alias for another symbol, which must be specified.  For instance,
2367 @smallexample
2368 void __f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2369 void f () __attribute__ ((weak, alias ("__f")));
2370 @end smallexample
2372 declares @samp{f} to be a weak alias for @samp{__f}.  In C++, the
2373 mangled name for the target must be used.
2375 Not all target machines support this attribute.
2377 @item visibility ("@var{visibility_type}")
2378 @cindex @code{visibility} attribute
2379 The @code{visibility} attribute on ELF targets causes the declaration
2380 to be emitted with default, hidden, protected or internal visibility.
2382 @smallexample
2383 void __attribute__ ((visibility ("protected")))
2384 f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2385 int i __attribute__ ((visibility ("hidden")));
2386 @end smallexample
2388 See the ELF gABI for complete details, but the short story is:
2390 @table @dfn
2391 @item default
2392 Default visibility is the normal case for ELF.  This value is 
2393 available for the visibility attribute to override other options
2394 that may change the assumed visibility of symbols.
2396 @item hidden
2397 Hidden visibility indicates that the symbol will not be placed into
2398 the dynamic symbol table, so no other @dfn{module} (executable or
2399 shared library) can reference it directly.
2401 @item protected
2402 Protected visibility indicates that the symbol will be placed in the
2403 dynamic symbol table, but that references within the defining module
2404 will bind to the local symbol.  That is, the symbol cannot be overridden
2405 by another module.
2407 @item internal
2408 Internal visibility is like hidden visibility, but with additional
2409 processor specific semantics.  Unless otherwise specified by the psABI,
2410 gcc defines internal visibility to mean that the function is @emph{never}
2411 called from another module.  Note that hidden symbols, while they cannot
2412 be referenced directly by other modules, can be referenced indirectly via
2413 function pointers.  By indicating that a symbol cannot be called from
2414 outside the module, gcc may for instance omit the load of a PIC register
2415 since it is known that the calling function loaded the correct value.
2416 @end table
2418 Not all ELF targets support this attribute.
2420 @item regparm (@var{number})
2421 @cindex @code{regparm} attribute
2422 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
2423 On the Intel 386, the @code{regparm} attribute causes the compiler to
2424 pass up to @var{number} integer arguments in registers EAX,
2425 EDX, and ECX instead of on the stack.  Functions that take a
2426 variable number of arguments will continue to be passed all of their
2427 arguments on the stack.
2429 Beware that on some ELF systems this attribute is unsuitable for
2430 global functions in shared libraries with lazy binding (which is the
2431 default).  Lazy binding will send the first call via resolving code in
2432 the loader, which might assume EAX, EDX and ECX can be clobbered, as
2433 per the standard calling conventions.  Solaris 8 is affected by this.
2434 GNU systems with GLIBC 2.1 or higher, and FreeBSD, are believed to be
2435 safe since the loaders there save all registers.  (Lazy binding can be
2436 disabled with the linker or the loader if desired, to avoid the
2437 problem.)
2439 @item stdcall
2440 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
2441 On the Intel 386, the @code{stdcall} attribute causes the compiler to
2442 assume that the called function will pop off the stack space used to
2443 pass arguments, unless it takes a variable number of arguments.
2445 @item fastcall
2446 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
2447 On the Intel 386, the @code{fastcall} attribute causes the compiler to
2448 pass the first two arguments in the registers ECX and EDX. Subsequent
2449 arguments are passed on the stack. The called function will pop the 
2450 arguments off the stack. If the number of arguments is variable all
2451 arguments are pushed on the stack.
2453 @item cdecl
2454 @cindex functions that do pop the argument stack on the 386
2455 @opindex mrtd
2456 On the Intel 386, the @code{cdecl} attribute causes the compiler to
2457 assume that the calling function will pop off the stack space used to
2458 pass arguments.  This is
2459 useful to override the effects of the @option{-mrtd} switch.
2461 @item longcall/shortcall
2462 @cindex functions called via pointer on the RS/6000 and PowerPC
2463 On the RS/6000 and PowerPC, the @code{longcall} attribute causes the
2464 compiler to always call this function via a pointer, just as it would if
2465 the @option{-mlongcall} option had been specified.  The @code{shortcall}
2466 attribute causes the compiler not to do this.  These attributes override
2467 both the @option{-mlongcall} switch and the @code{#pragma longcall}
2468 setting.
2470 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information on whether long
2471 calls are necessary.
2473 @item long_call/short_call
2474 @cindex indirect calls on ARM
2475 This attribute specifies how a particular function is called on
2476 ARM@.  Both attributes override the @option{-mlong-calls} (@pxref{ARM Options})
2477 command line switch and @code{#pragma long_calls} settings.  The
2478 @code{long_call} attribute causes the compiler to always call the
2479 function by first loading its address into a register and then using the
2480 contents of that register.   The @code{short_call} attribute always places
2481 the offset to the function from the call site into the @samp{BL}
2482 instruction directly.
2484 @item function_vector
2485 @cindex calling functions through the function vector on the H8/300 processors
2486 Use this attribute on the H8/300, H8/300H, and H8S to indicate that the specified
2487 function should be called through the function vector.  Calling a
2488 function through the function vector will reduce code size, however;
2489 the function vector has a limited size (maximum 128 entries on the H8/300
2490 and 64 entries on the H8/300H and H8S) and shares space with the interrupt vector.
2492 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2493 this attribute to work correctly.
2495 @item interrupt
2496 @cindex interrupt handler functions
2497 Use this attribute on the ARM, AVR, C4x, M32R/D and Xstormy16 ports to indicate
2498 that the specified function is an interrupt handler.  The compiler will
2499 generate function entry and exit sequences suitable for use in an
2500 interrupt handler when this attribute is present.
2502 Note, interrupt handlers for the m68k, H8/300, H8/300H, H8S, and SH processors
2503 can be specified via the @code{interrupt_handler} attribute.
2505 Note, on the AVR, interrupts will be enabled inside the function.
2507 Note, for the ARM, you can specify the kind of interrupt to be handled by
2508 adding an optional parameter to the interrupt attribute like this:
2510 @smallexample
2511 void f () __attribute__ ((interrupt ("IRQ")));
2512 @end smallexample
2514 Permissible values for this parameter are: IRQ, FIQ, SWI, ABORT and UNDEF@.
2516 @item interrupt_handler
2517 @cindex interrupt handler functions on the m68k, H8/300 and SH processors
2518 Use this attribute on the m68k, H8/300, H8/300H, H8S, and SH to indicate that
2519 the specified function is an interrupt handler.  The compiler will generate
2520 function entry and exit sequences suitable for use in an interrupt
2521 handler when this attribute is present.
2523 @item sp_switch
2524 Use this attribute on the SH to indicate an @code{interrupt_handler}
2525 function should switch to an alternate stack.  It expects a string
2526 argument that names a global variable holding the address of the
2527 alternate stack.
2529 @smallexample
2530 void *alt_stack;
2531 void f () __attribute__ ((interrupt_handler,
2532                           sp_switch ("alt_stack")));
2533 @end smallexample
2535 @item trap_exit
2536 Use this attribute on the SH for an @code{interrupt_handler} to return using
2537 @code{trapa} instead of @code{rte}.  This attribute expects an integer
2538 argument specifying the trap number to be used.
2540 @item eightbit_data
2541 @cindex eight bit data on the H8/300, H8/300H, and H8S
2542 Use this attribute on the H8/300, H8/300H, and H8S to indicate that the specified
2543 variable should be placed into the eight bit data section.
2544 The compiler will generate more efficient code for certain operations
2545 on data in the eight bit data area.  Note the eight bit data area is limited to
2546 256 bytes of data.
2548 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2549 this attribute to work correctly.
2551 @item tiny_data
2552 @cindex tiny data section on the H8/300H and H8S
2553 Use this attribute on the H8/300H and H8S to indicate that the specified
2554 variable should be placed into the tiny data section.
2555 The compiler will generate more efficient code for loads and stores
2556 on data in the tiny data section.  Note the tiny data area is limited to
2557 slightly under 32kbytes of data.
2559 @item saveall
2560 @cindex save all registers on the H8/300, H8/300H, and H8S
2561 Use this attribute on the H8/300, H8/300H, and H8S to indicate that
2562 all registers except the stack pointer should be saved in the prologue
2563 regardless of whether they are used or not.
2565 @item signal
2566 @cindex signal handler functions on the AVR processors
2567 Use this attribute on the AVR to indicate that the specified
2568 function is a signal handler.  The compiler will generate function
2569 entry and exit sequences suitable for use in a signal handler when this
2570 attribute is present.  Interrupts will be disabled inside the function.
2572 @item naked
2573 @cindex function without a prologue/epilogue code
2574 Use this attribute on the ARM, AVR, C4x and IP2K ports to indicate that the
2575 specified function does not need prologue/epilogue sequences generated by
2576 the compiler.  It is up to the programmer to provide these sequences.
2578 @item model (@var{model-name})
2579 @cindex function addressability on the M32R/D
2580 @cindex variable addressability on the IA-64
2582 On the M32R/D, use this attribute to set the addressability of an
2583 object, and of the code generated for a function.  The identifier
2584 @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium}, or
2585 @code{large}, representing each of the code models.
2587 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
2588 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction), and are
2589 callable with the @code{bl} instruction.
2591 Medium model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2592 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2593 and are callable with the @code{bl} instruction.
2595 Large model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2596 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2597 and may not be reachable with the @code{bl} instruction (the compiler will
2598 generate the much slower @code{seth/add3/jl} instruction sequence).
2600 On IA-64, use this attribute to set the addressability of an object.
2601 At present, the only supported identifier for @var{model-name} is
2602 @code{small}, indicating addressability via ``small'' (22-bit)
2603 addresses (so that their addresses can be loaded with the @code{addl}
2604 instruction).  Caveat: such addressing is by definition not position
2605 independent and hence this attribute must not be used for objects
2606 defined by shared libraries.
2608 @item far
2609 @cindex functions which handle memory bank switching
2610 On 68HC11 and 68HC12 the @code{far} attribute causes the compiler to
2611 use a calling convention that takes care of switching memory banks when
2612 entering and leaving a function.  This calling convention is also the
2613 default when using the @option{-mlong-calls} option.
2615 On 68HC12 the compiler will use the @code{call} and @code{rtc} instructions
2616 to call and return from a function.
2618 On 68HC11 the compiler will generate a sequence of instructions
2619 to invoke a board-specific routine to switch the memory bank and call the
2620 real function. The board-specific routine simulates a @code{call}.
2621 At the end of a function, it will jump to a board-specific routine
2622 instead of using @code{rts}. The board-specific return routine simulates
2623 the @code{rtc}.
2625 @item near
2626 @cindex functions which do not handle memory bank switching on 68HC11/68HC12
2627 On 68HC11 and 68HC12 the @code{near} attribute causes the compiler to
2628 use the normal calling convention based on @code{jsr} and @code{rts}.
2629 This attribute can be used to cancel the effect of the @option{-mlong-calls}
2630 option.
2632 @item dllimport
2633 @cindex @code{__declspec(dllimport)}
2634 On Windows targets, the @code{dllimport} attribute causes the compiler
2635 to reference a function or variable via a global pointer to a pointer
2636 that is set up by the Windows dll library. The pointer name is formed by
2637 combining @code{_imp__} and the function or variable name. The attribute
2638 implies @code{extern} storage.
2640 Currently, the attribute is ignored for inlined functions. If the
2641 attribute is applied to a symbol @emph{definition}, an error is reported.
2642 If a symbol previously declared @code{dllimport} is later defined, the
2643 attribute is ignored in subsequent references, and a warning is emitted.
2644 The attribute is also overridden by a subsequent declaration as
2645 @code{dllexport}. 
2647 When applied to C++ classes, the attribute marks non-inlined
2648 member functions and static data members as imports.  However, the
2649 attribute is ignored for virtual methods to allow creation of vtables
2650 using thunks.
2652 On cygwin, mingw and arm-pe targets, @code{__declspec(dllimport)} is
2653 recognized as a synonym for @code{__attribute__ ((dllimport))} for
2654 compatibility with other Windows compilers.
2656 The use of the @code{dllimport} attribute on functions is not necessary,
2657 but provides a small performance benefit by eliminating a thunk in the
2658 dll. The use of the @code{dllimport} attribute on imported variables was
2659 required on older versions of GNU ld, but can now be avoided by passing
2660 the @option{--enable-auto-import} switch to ld. As with functions, using
2661 the attribute for a variable eliminates a thunk in the dll. 
2663 One drawback to using this attribute is that a pointer to a function or
2664 variable marked as dllimport cannot be used as a constant address. The
2665 attribute can be disabled for functions by setting the
2666 @option{-mnop-fun-dllimport} flag.
2668 @item dllexport
2669 @cindex @code{__declspec(dllexport)}
2670 On Windows targets the @code{dllexport} attribute causes the compiler to
2671 provide a global pointer to a pointer in a dll, so that it can be
2672 referenced with the @code{dllimport} attribute. The pointer name is
2673 formed by combining @code{_imp__} and the function or variable name.
2675 Currently, the @code{dllexport}attribute is ignored for inlined
2676 functions, but export can be forced by using the
2677 @option{-fkeep-inline-functions} flag. The attribute is also ignored for
2678 undefined symbols.
2680 When applied to C++ classes. the attribute marks defined non-inlined
2681 member functions and static data members as exports. Static consts
2682 initialized in-class are not marked unless they are also defined
2683 out-of-class.
2685 On cygwin, mingw and arm-pe targets, @code{__declspec(dllexport)} is
2686 recognized as a synonym for @code{__attribute__ ((dllexport))} for
2687 compatibility with other Windows compilers.
2689 Alternative methods for including the symbol in the dll's export table
2690 are to use a .def file with an @code{EXPORTS} section or, with GNU ld,
2691 using the @option{--export-all} linker flag.
2693 @end table
2695 You can specify multiple attributes in a declaration by separating them
2696 by commas within the double parentheses or by immediately following an
2697 attribute declaration with another attribute declaration.
2699 @cindex @code{#pragma}, reason for not using
2700 @cindex pragma, reason for not using
2701 Some people object to the @code{__attribute__} feature, suggesting that
2702 ISO C's @code{#pragma} should be used instead.  At the time
2703 @code{__attribute__} was designed, there were two reasons for not doing
2704 this.
2706 @enumerate
2707 @item
2708 It is impossible to generate @code{#pragma} commands from a macro.
2710 @item
2711 There is no telling what the same @code{#pragma} might mean in another
2712 compiler.
2713 @end enumerate
2715 These two reasons applied to almost any application that might have been
2716 proposed for @code{#pragma}.  It was basically a mistake to use
2717 @code{#pragma} for @emph{anything}.
2719 The ISO C99 standard includes @code{_Pragma}, which now allows pragmas
2720 to be generated from macros.  In addition, a @code{#pragma GCC}
2721 namespace is now in use for GCC-specific pragmas.  However, it has been
2722 found convenient to use @code{__attribute__} to achieve a natural
2723 attachment of attributes to their corresponding declarations, whereas
2724 @code{#pragma GCC} is of use for constructs that do not naturally form
2725 part of the grammar.  @xref{Other Directives,,Miscellaneous
2726 Preprocessing Directives, cpp, The GNU C Preprocessor}.
2728 @node Attribute Syntax
2729 @section Attribute Syntax
2730 @cindex attribute syntax
2732 This section describes the syntax with which @code{__attribute__} may be
2733 used, and the constructs to which attribute specifiers bind, for the C
2734 language.  Some details may vary for C++ and Objective-C@.  Because of
2735 infelicities in the grammar for attributes, some forms described here
2736 may not be successfully parsed in all cases.
2738 There are some problems with the semantics of attributes in C++.  For
2739 example, there are no manglings for attributes, although they may affect
2740 code generation, so problems may arise when attributed types are used in
2741 conjunction with templates or overloading.  Similarly, @code{typeid}
2742 does not distinguish between types with different attributes.  Support
2743 for attributes in C++ may be restricted in future to attributes on
2744 declarations only, but not on nested declarators.
2746 @xref{Function Attributes}, for details of the semantics of attributes
2747 applying to functions.  @xref{Variable Attributes}, for details of the
2748 semantics of attributes applying to variables.  @xref{Type Attributes},
2749 for details of the semantics of attributes applying to structure, union
2750 and enumerated types.
2752 An @dfn{attribute specifier} is of the form
2753 @code{__attribute__ ((@var{attribute-list}))}.  An @dfn{attribute list}
2754 is a possibly empty comma-separated sequence of @dfn{attributes}, where
2755 each attribute is one of the following:
2757 @itemize @bullet
2758 @item
2759 Empty.  Empty attributes are ignored.
2761 @item
2762 A word (which may be an identifier such as @code{unused}, or a reserved
2763 word such as @code{const}).
2765 @item
2766 A word, followed by, in parentheses, parameters for the attribute.
2767 These parameters take one of the following forms:
2769 @itemize @bullet
2770 @item
2771 An identifier.  For example, @code{mode} attributes use this form.
2773 @item
2774 An identifier followed by a comma and a non-empty comma-separated list
2775 of expressions.  For example, @code{format} attributes use this form.
2777 @item
2778 A possibly empty comma-separated list of expressions.  For example,
2779 @code{format_arg} attributes use this form with the list being a single
2780 integer constant expression, and @code{alias} attributes use this form
2781 with the list being a single string constant.
2782 @end itemize
2783 @end itemize
2785 An @dfn{attribute specifier list} is a sequence of one or more attribute
2786 specifiers, not separated by any other tokens.
2788 In GNU C, an attribute specifier list may appear after the colon following a
2789 label, other than a @code{case} or @code{default} label.  The only
2790 attribute it makes sense to use after a label is @code{unused}.  This
2791 feature is intended for code generated by programs which contains labels
2792 that may be unused but which is compiled with @option{-Wall}.  It would
2793 not normally be appropriate to use in it human-written code, though it
2794 could be useful in cases where the code that jumps to the label is
2795 contained within an @code{#ifdef} conditional. GNU C++ does not permit
2796 such placement of attribute lists, as it is permissible for a
2797 declaration, which could begin with an attribute list, to be labelled in
2798 C++. Declarations cannot be labelled in C90 or C99, so the ambiguity
2799 does not arise there.
2801 An attribute specifier list may appear as part of a @code{struct},
2802 @code{union} or @code{enum} specifier.  It may go either immediately
2803 after the @code{struct}, @code{union} or @code{enum} keyword, or after
2804 the closing brace.  It is ignored if the content of the structure, union
2805 or enumerated type is not defined in the specifier in which the
2806 attribute specifier list is used---that is, in usages such as
2807 @code{struct __attribute__((foo)) bar} with no following opening brace.
2808 Where attribute specifiers follow the closing brace, they are considered
2809 to relate to the structure, union or enumerated type defined, not to any
2810 enclosing declaration the type specifier appears in, and the type
2811 defined is not complete until after the attribute specifiers.
2812 @c Otherwise, there would be the following problems: a shift/reduce
2813 @c conflict between attributes binding the struct/union/enum and
2814 @c binding to the list of specifiers/qualifiers; and "aligned"
2815 @c attributes could use sizeof for the structure, but the size could be
2816 @c changed later by "packed" attributes.
2818 Otherwise, an attribute specifier appears as part of a declaration,
2819 counting declarations of unnamed parameters and type names, and relates
2820 to that declaration (which may be nested in another declaration, for
2821 example in the case of a parameter declaration), or to a particular declarator
2822 within a declaration.  Where an
2823 attribute specifier is applied to a parameter declared as a function or
2824 an array, it should apply to the function or array rather than the
2825 pointer to which the parameter is implicitly converted, but this is not
2826 yet correctly implemented.
2828 Any list of specifiers and qualifiers at the start of a declaration may
2829 contain attribute specifiers, whether or not such a list may in that
2830 context contain storage class specifiers.  (Some attributes, however,
2831 are essentially in the nature of storage class specifiers, and only make
2832 sense where storage class specifiers may be used; for example,
2833 @code{section}.)  There is one necessary limitation to this syntax: the
2834 first old-style parameter declaration in a function definition cannot
2835 begin with an attribute specifier, because such an attribute applies to
2836 the function instead by syntax described below (which, however, is not
2837 yet implemented in this case).  In some other cases, attribute
2838 specifiers are permitted by this grammar but not yet supported by the
2839 compiler.  All attribute specifiers in this place relate to the
2840 declaration as a whole.  In the obsolescent usage where a type of
2841 @code{int} is implied by the absence of type specifiers, such a list of
2842 specifiers and qualifiers may be an attribute specifier list with no
2843 other specifiers or qualifiers.
2845 An attribute specifier list may appear immediately before a declarator
2846 (other than the first) in a comma-separated list of declarators in a
2847 declaration of more than one identifier using a single list of
2848 specifiers and qualifiers.  Such attribute specifiers apply
2849 only to the identifier before whose declarator they appear.  For
2850 example, in
2852 @smallexample
2853 __attribute__((noreturn)) void d0 (void),
2854     __attribute__((format(printf, 1, 2))) d1 (const char *, ...),
2855      d2 (void)
2856 @end smallexample
2858 @noindent
2859 the @code{noreturn} attribute applies to all the functions
2860 declared; the @code{format} attribute only applies to @code{d1}.
2862 An attribute specifier list may appear immediately before the comma,
2863 @code{=} or semicolon terminating the declaration of an identifier other
2864 than a function definition.  At present, such attribute specifiers apply
2865 to the declared object or function, but in future they may attach to the
2866 outermost adjacent declarator.  In simple cases there is no difference,
2867 but, for example, in
2869 @smallexample
2870 void (****f)(void) __attribute__((noreturn));
2871 @end smallexample
2873 @noindent
2874 at present the @code{noreturn} attribute applies to @code{f}, which
2875 causes a warning since @code{f} is not a function, but in future it may
2876 apply to the function @code{****f}.  The precise semantics of what
2877 attributes in such cases will apply to are not yet specified.  Where an
2878 assembler name for an object or function is specified (@pxref{Asm
2879 Labels}), at present the attribute must follow the @code{asm}
2880 specification; in future, attributes before the @code{asm} specification
2881 may apply to the adjacent declarator, and those after it to the declared
2882 object or function.
2884 An attribute specifier list may, in future, be permitted to appear after
2885 the declarator in a function definition (before any old-style parameter
2886 declarations or the function body).
2888 Attribute specifiers may be mixed with type qualifiers appearing inside
2889 the @code{[]} of a parameter array declarator, in the C99 construct by
2890 which such qualifiers are applied to the pointer to which the array is
2891 implicitly converted.  Such attribute specifiers apply to the pointer,
2892 not to the array, but at present this is not implemented and they are
2893 ignored.
2895 An attribute specifier list may appear at the start of a nested
2896 declarator.  At present, there are some limitations in this usage: the
2897 attributes correctly apply to the declarator, but for most individual
2898 attributes the semantics this implies are not implemented.
2899 When attribute specifiers follow the @code{*} of a pointer
2900 declarator, they may be mixed with any type qualifiers present.
2901 The following describes the formal semantics of this syntax.  It will make the
2902 most sense if you are familiar with the formal specification of
2903 declarators in the ISO C standard.
2905 Consider (as in C99 subclause 6.7.5 paragraph 4) a declaration @code{T
2906 D1}, where @code{T} contains declaration specifiers that specify a type
2907 @var{Type} (such as @code{int}) and @code{D1} is a declarator that
2908 contains an identifier @var{ident}.  The type specified for @var{ident}
2909 for derived declarators whose type does not include an attribute
2910 specifier is as in the ISO C standard.
2912 If @code{D1} has the form @code{( @var{attribute-specifier-list} D )},
2913 and the declaration @code{T D} specifies the type
2914 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2915 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2916 @var{attribute-specifier-list} @var{Type}'' for @var{ident}.
2918 If @code{D1} has the form @code{*
2919 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} D}, and the
2920 declaration @code{T D} specifies the type
2921 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2922 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2923 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} @var{Type}'' for
2924 @var{ident}.
2926 For example,
2928 @smallexample
2929 void (__attribute__((noreturn)) ****f) (void);
2930 @end smallexample
2932 @noindent
2933 specifies the type ``pointer to pointer to pointer to pointer to
2934 non-returning function returning @code{void}''.  As another example,
2936 @smallexample
2937 char *__attribute__((aligned(8))) *f;
2938 @end smallexample
2940 @noindent
2941 specifies the type ``pointer to 8-byte-aligned pointer to @code{char}''.
2942 Note again that this does not work with most attributes; for example,
2943 the usage of @samp{aligned} and @samp{noreturn} attributes given above
2944 is not yet supported.
2946 For compatibility with existing code written for compiler versions that
2947 did not implement attributes on nested declarators, some laxity is
2948 allowed in the placing of attributes.  If an attribute that only applies
2949 to types is applied to a declaration, it will be treated as applying to
2950 the type of that declaration.  If an attribute that only applies to
2951 declarations is applied to the type of a declaration, it will be treated
2952 as applying to that declaration; and, for compatibility with code
2953 placing the attributes immediately before the identifier declared, such
2954 an attribute applied to a function return type will be treated as
2955 applying to the function type, and such an attribute applied to an array
2956 element type will be treated as applying to the array type.  If an
2957 attribute that only applies to function types is applied to a
2958 pointer-to-function type, it will be treated as applying to the pointer
2959 target type; if such an attribute is applied to a function return type
2960 that is not a pointer-to-function type, it will be treated as applying
2961 to the function type.
2963 @node Function Prototypes
2964 @section Prototypes and Old-Style Function Definitions
2965 @cindex function prototype declarations
2966 @cindex old-style function definitions
2967 @cindex promotion of formal parameters
2969 GNU C extends ISO C to allow a function prototype to override a later
2970 old-style non-prototype definition.  Consider the following example:
2972 @example
2973 /* @r{Use prototypes unless the compiler is old-fashioned.}  */
2974 #ifdef __STDC__
2975 #define P(x) x
2976 #else
2977 #define P(x) ()
2978 #endif
2980 /* @r{Prototype function declaration.}  */
2981 int isroot P((uid_t));
2983 /* @r{Old-style function definition.}  */
2985 isroot (x)   /* ??? lossage here ??? */
2986      uid_t x;
2988   return x == 0;
2990 @end example
2992 Suppose the type @code{uid_t} happens to be @code{short}.  ISO C does
2993 not allow this example, because subword arguments in old-style
2994 non-prototype definitions are promoted.  Therefore in this example the
2995 function definition's argument is really an @code{int}, which does not
2996 match the prototype argument type of @code{short}.
2998 This restriction of ISO C makes it hard to write code that is portable
2999 to traditional C compilers, because the programmer does not know
3000 whether the @code{uid_t} type is @code{short}, @code{int}, or
3001 @code{long}.  Therefore, in cases like these GNU C allows a prototype
3002 to override a later old-style definition.  More precisely, in GNU C, a
3003 function prototype argument type overrides the argument type specified
3004 by a later old-style definition if the former type is the same as the
3005 latter type before promotion.  Thus in GNU C the above example is
3006 equivalent to the following:
3008 @example
3009 int isroot (uid_t);
3012 isroot (uid_t x)
3014   return x == 0;
3016 @end example
3018 @noindent
3019 GNU C++ does not support old-style function definitions, so this
3020 extension is irrelevant.
3022 @node C++ Comments
3023 @section C++ Style Comments
3024 @cindex //
3025 @cindex C++ comments
3026 @cindex comments, C++ style
3028 In GNU C, you may use C++ style comments, which start with @samp{//} and
3029 continue until the end of the line.  Many other C implementations allow
3030 such comments, and they are included in the 1999 C standard.  However,
3031 C++ style comments are not recognized if you specify an @option{-std}
3032 option specifying a version of ISO C before C99, or @option{-ansi}
3033 (equivalent to @option{-std=c89}).
3035 @node Dollar Signs
3036 @section Dollar Signs in Identifier Names
3037 @cindex $
3038 @cindex dollar signs in identifier names
3039 @cindex identifier names, dollar signs in
3041 In GNU C, you may normally use dollar signs in identifier names.
3042 This is because many traditional C implementations allow such identifiers.
3043 However, dollar signs in identifiers are not supported on a few target
3044 machines, typically because the target assembler does not allow them.
3046 @node Character Escapes
3047 @section The Character @key{ESC} in Constants
3049 You can use the sequence @samp{\e} in a string or character constant to
3050 stand for the ASCII character @key{ESC}.
3052 @node Alignment
3053 @section Inquiring on Alignment of Types or Variables
3054 @cindex alignment
3055 @cindex type alignment
3056 @cindex variable alignment
3058 The keyword @code{__alignof__} allows you to inquire about how an object
3059 is aligned, or the minimum alignment usually required by a type.  Its
3060 syntax is just like @code{sizeof}.
3062 For example, if the target machine requires a @code{double} value to be
3063 aligned on an 8-byte boundary, then @code{__alignof__ (double)} is 8.
3064 This is true on many RISC machines.  On more traditional machine
3065 designs, @code{__alignof__ (double)} is 4 or even 2.
3067 Some machines never actually require alignment; they allow reference to any
3068 data type even at an odd address.  For these machines, @code{__alignof__}
3069 reports the @emph{recommended} alignment of a type.
3071 If the operand of @code{__alignof__} is an lvalue rather than a type,
3072 its value is the required alignment for its type, taking into account
3073 any minimum alignment specified with GCC's @code{__attribute__}
3074 extension (@pxref{Variable Attributes}).  For example, after this
3075 declaration:
3077 @example
3078 struct foo @{ int x; char y; @} foo1;
3079 @end example
3081 @noindent
3082 the value of @code{__alignof__ (foo1.y)} is 1, even though its actual
3083 alignment is probably 2 or 4, the same as @code{__alignof__ (int)}.
3085 It is an error to ask for the alignment of an incomplete type.
3087 @node Variable Attributes
3088 @section Specifying Attributes of Variables
3089 @cindex attribute of variables
3090 @cindex variable attributes
3092 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
3093 attributes of variables or structure fields.  This keyword is followed
3094 by an attribute specification inside double parentheses.  Some
3095 attributes are currently defined generically for variables.
3096 Other attributes are defined for variables on particular target
3097 systems.  Other attributes are available for functions
3098 (@pxref{Function Attributes}) and for types (@pxref{Type Attributes}).
3099 Other front ends might define more attributes
3100 (@pxref{C++ Extensions,,Extensions to the C++ Language}).
3102 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
3103 each keyword.  This allows you to use them in header files without
3104 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
3105 you may use @code{__aligned__} instead of @code{aligned}.
3107 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
3108 attributes.
3110 @table @code
3111 @cindex @code{aligned} attribute
3112 @item aligned (@var{alignment})
3113 This attribute specifies a minimum alignment for the variable or
3114 structure field, measured in bytes.  For example, the declaration:
3116 @smallexample
3117 int x __attribute__ ((aligned (16))) = 0;
3118 @end smallexample
3120 @noindent
3121 causes the compiler to allocate the global variable @code{x} on a
3122 16-byte boundary.  On a 68040, this could be used in conjunction with
3123 an @code{asm} expression to access the @code{move16} instruction which
3124 requires 16-byte aligned operands.
3126 You can also specify the alignment of structure fields.  For example, to
3127 create a double-word aligned @code{int} pair, you could write:
3129 @smallexample
3130 struct foo @{ int x[2] __attribute__ ((aligned (8))); @};
3131 @end smallexample
3133 @noindent
3134 This is an alternative to creating a union with a @code{double} member
3135 that forces the union to be double-word aligned.
3137 As in the preceding examples, you can explicitly specify the alignment
3138 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given variable or
3139 structure field.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
3140 and just ask the compiler to align a variable or field to the maximum
3141 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
3142 example, you could write:
3144 @smallexample
3145 short array[3] __attribute__ ((aligned));
3146 @end smallexample
3148 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned} attribute
3149 specification, the compiler automatically sets the alignment for the declared
3150 variable or field to the largest alignment which is ever used for any data
3151 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often make
3152 copy operations more efficient, because the compiler can use whatever
3153 instructions copy the biggest chunks of memory when performing copies to
3154 or from the variables or fields that you have aligned this way.
3156 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
3157 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
3159 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
3160 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
3161 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
3162 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
3163 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
3164 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
3165 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
3166 alignment.  See your linker documentation for further information.
3168 @item cleanup (@var{cleanup_function})
3169 @cindex @code{cleanup} attribute
3170 The @code{cleanup} attribute runs a function when the variable goes
3171 out of scope.  This attribute can only be applied to auto function
3172 scope variables; it may not be applied to parameters or variables
3173 with static storage duration.  The function must take one parameter,
3174 a pointer to a type compatible with the variable.  The return value
3175 of the function (if any) is ignored.
3177 If @option{-fexceptions} is enabled, then @var{cleanup_function}
3178 will be run during the stack unwinding that happens during the
3179 processing of the exception.  Note that the @code{cleanup} attribute
3180 does not allow the exception to be caught, only to perform an action.
3181 It is undefined what happens if @var{cleanup_function} does not
3182 return normally.
3184 @item common
3185 @itemx nocommon
3186 @cindex @code{common} attribute
3187 @cindex @code{nocommon} attribute
3188 @opindex fcommon
3189 @opindex fno-common
3190 The @code{common} attribute requests GCC to place a variable in
3191 ``common'' storage.  The @code{nocommon} attribute requests the
3192 opposite -- to allocate space for it directly.
3194 These attributes override the default chosen by the 
3195 @option{-fno-common} and @option{-fcommon} flags respectively.
3197 @item deprecated
3198 @cindex @code{deprecated} attribute
3199 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the variable
3200 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3201 variables that are expected to be removed in a future version of a
3202 program.  The warning also includes the location of the declaration
3203 of the deprecated variable, to enable users to easily find further
3204 information about why the variable is deprecated, or what they should
3205 do instead.  Note that the warning only occurs for uses:
3207 @smallexample
3208 extern int old_var __attribute__ ((deprecated));
3209 extern int old_var;
3210 int new_fn () @{ return old_var; @}
3211 @end smallexample
3213 results in a warning on line 3 but not line 2.
3215 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3216 types (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
3218 @item mode (@var{mode})
3219 @cindex @code{mode} attribute
3220 This attribute specifies the data type for the declaration---whichever
3221 type corresponds to the mode @var{mode}.  This in effect lets you
3222 request an integer or floating point type according to its width.
3224 You may also specify a mode of @samp{byte} or @samp{__byte__} to
3225 indicate the mode corresponding to a one-byte integer, @samp{word} or
3226 @samp{__word__} for the mode of a one-word integer, and @samp{pointer}
3227 or @samp{__pointer__} for the mode used to represent pointers.
3229 @item packed
3230 @cindex @code{packed} attribute
3231 The @code{packed} attribute specifies that a variable or structure field
3232 should have the smallest possible alignment---one byte for a variable,
3233 and one bit for a field, unless you specify a larger value with the
3234 @code{aligned} attribute.
3236 Here is a structure in which the field @code{x} is packed, so that it
3237 immediately follows @code{a}:
3239 @example
3240 struct foo
3242   char a;
3243   int x[2] __attribute__ ((packed));
3245 @end example
3247 @item section ("@var{section-name}")
3248 @cindex @code{section} variable attribute
3249 Normally, the compiler places the objects it generates in sections like
3250 @code{data} and @code{bss}.  Sometimes, however, you need additional sections,
3251 or you need certain particular variables to appear in special sections,
3252 for example to map to special hardware.  The @code{section}
3253 attribute specifies that a variable (or function) lives in a particular
3254 section.  For example, this small program uses several specific section names:
3256 @smallexample
3257 struct duart a __attribute__ ((section ("DUART_A"))) = @{ 0 @};
3258 struct duart b __attribute__ ((section ("DUART_B"))) = @{ 0 @};
3259 char stack[10000] __attribute__ ((section ("STACK"))) = @{ 0 @};
3260 int init_data __attribute__ ((section ("INITDATA"))) = 0;
3262 main()
3264   /* Initialize stack pointer */
3265   init_sp (stack + sizeof (stack));
3267   /* Initialize initialized data */
3268   memcpy (&init_data, &data, &edata - &data);
3270   /* Turn on the serial ports */
3271   init_duart (&a);
3272   init_duart (&b);
3274 @end smallexample
3276 @noindent
3277 Use the @code{section} attribute with an @emph{initialized} definition
3278 of a @emph{global} variable, as shown in the example.  GCC issues
3279 a warning and otherwise ignores the @code{section} attribute in
3280 uninitialized variable declarations.
3282 You may only use the @code{section} attribute with a fully initialized
3283 global definition because of the way linkers work.  The linker requires
3284 each object be defined once, with the exception that uninitialized
3285 variables tentatively go in the @code{common} (or @code{bss}) section
3286 and can be multiply ``defined''.  You can force a variable to be
3287 initialized with the @option{-fno-common} flag or the @code{nocommon}
3288 attribute.
3290 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
3291 attribute is not available on all platforms.
3292 If you need to map the entire contents of a module to a particular
3293 section, consider using the facilities of the linker instead.
3295 @item shared
3296 @cindex @code{shared} variable attribute
3297 On Windows, in addition to putting variable definitions in a named
3298 section, the section can also be shared among all running copies of an
3299 executable or DLL@.  For example, this small program defines shared data
3300 by putting it in a named section @code{shared} and marking the section
3301 shareable:
3303 @smallexample
3304 int foo __attribute__((section ("shared"), shared)) = 0;
3307 main()
3309   /* Read and write foo.  All running
3310      copies see the same value.  */
3311   return 0;
3313 @end smallexample
3315 @noindent
3316 You may only use the @code{shared} attribute along with @code{section}
3317 attribute with a fully initialized global definition because of the way
3318 linkers work.  See @code{section} attribute for more information.
3320 The @code{shared} attribute is only available on Windows@.
3322 @item tls_model ("@var{tls_model}")
3323 @cindex @code{tls_model} attribute
3324 The @code{tls_model} attribute sets thread-local storage model
3325 (@pxref{Thread-Local}) of a particular @code{__thread} variable,
3326 overriding @code{-ftls-model=} command line switch on a per-variable
3327 basis.
3328 The @var{tls_model} argument should be one of @code{global-dynamic},
3329 @code{local-dynamic}, @code{initial-exec} or @code{local-exec}.
3331 Not all targets support this attribute.
3333 @item transparent_union
3334 This attribute, attached to a function parameter which is a union, means
3335 that the corresponding argument may have the type of any union member,
3336 but the argument is passed as if its type were that of the first union
3337 member.  For more details see @xref{Type Attributes}.  You can also use
3338 this attribute on a @code{typedef} for a union data type; then it
3339 applies to all function parameters with that type.
3341 @item unused
3342 This attribute, attached to a variable, means that the variable is meant
3343 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
3344 variable.
3346 @item vector_size (@var{bytes})
3347 This attribute specifies the vector size for the variable, measured in
3348 bytes.  For example, the declaration:
3350 @smallexample
3351 int foo __attribute__ ((vector_size (16)));
3352 @end smallexample
3354 @noindent
3355 causes the compiler to set the mode for @code{foo}, to be 16 bytes,
3356 divided into @code{int} sized units.  Assuming a 32-bit int (a vector of
3357 4 units of 4 bytes), the corresponding mode of @code{foo} will be V4SI@.
3359 This attribute is only applicable to integral and float scalars,
3360 although arrays, pointers, and function return values are allowed in
3361 conjunction with this construct.
3363 Aggregates with this attribute are invalid, even if they are of the same
3364 size as a corresponding scalar.  For example, the declaration:
3366 @smallexample
3367 struct S @{ int a; @};
3368 struct S  __attribute__ ((vector_size (16))) foo;
3369 @end smallexample
3371 @noindent
3372 is invalid even if the size of the structure is the same as the size of
3373 the @code{int}.
3375 @item weak
3376 The @code{weak} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3378 @item dllimport
3379 The @code{dllimport} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3381 @item dlexport
3382 The @code{dllexport} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3384 @end table
3386 @subsection M32R/D Variable Attributes
3388 One attribute is currently defined for the M32R/D.
3390 @table @code
3391 @item model (@var{model-name})
3392 @cindex variable addressability on the M32R/D
3393 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object.
3394 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
3395 or @code{large}, representing each of the code models.
3397 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
3398 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction).
3400 Medium and large model objects may live anywhere in the 32-bit address space
3401 (the compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their
3402 addresses).
3403 @end table
3405 @subsection i386 Variable Attributes
3407 Two attributes are currently defined for i386 configurations:
3408 @code{ms_struct} and @code{gcc_struct}
3410 @table @code
3411 @item ms_struct
3412 @itemx gcc_struct
3413 @cindex @code{ms_struct} attribute
3414 @cindex @code{gcc_struct} attribute
3416 If @code{packed} is used on a structure, or if bit-fields are used
3417 it may be that the Microsoft ABI packs them differently
3418 than GCC would normally pack them.  Particularly when moving packed
3419 data between functions compiled with GCC and the native Microsoft compiler
3420 (either via function call or as data in a file), it may be necessary to access
3421 either format.
3423 Currently @option{-m[no-]ms-bitfields} is provided for the Windows X86
3424 compilers to match the native Microsoft compiler.
3425 @end table
3427 @node Type Attributes
3428 @section Specifying Attributes of Types
3429 @cindex attribute of types
3430 @cindex type attributes
3432 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
3433 attributes of @code{struct} and @code{union} types when you define such
3434 types.  This keyword is followed by an attribute specification inside
3435 double parentheses.  Six attributes are currently defined for types:
3436 @code{aligned}, @code{packed}, @code{transparent_union}, @code{unused},
3437 @code{deprecated} and @code{may_alias}.  Other attributes are defined for
3438 functions (@pxref{Function Attributes}) and for variables
3439 (@pxref{Variable Attributes}).
3441 You may also specify any one of these attributes with @samp{__}
3442 preceding and following its keyword.  This allows you to use these
3443 attributes in header files without being concerned about a possible
3444 macro of the same name.  For example, you may use @code{__aligned__}
3445 instead of @code{aligned}.
3447 You may specify the @code{aligned} and @code{transparent_union}
3448 attributes either in a @code{typedef} declaration or just past the
3449 closing curly brace of a complete enum, struct or union type
3450 @emph{definition} and the @code{packed} attribute only past the closing
3451 brace of a definition.
3453 You may also specify attributes between the enum, struct or union
3454 tag and the name of the type rather than after the closing brace.
3456 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
3457 attributes.
3459 @table @code
3460 @cindex @code{aligned} attribute
3461 @item aligned (@var{alignment})
3462 This attribute specifies a minimum alignment (in bytes) for variables
3463 of the specified type.  For example, the declarations:
3465 @smallexample
3466 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned (8)));
3467 typedef int more_aligned_int __attribute__ ((aligned (8)));
3468 @end smallexample
3470 @noindent
3471 force the compiler to insure (as far as it can) that each variable whose
3472 type is @code{struct S} or @code{more_aligned_int} will be allocated and
3473 aligned @emph{at least} on a 8-byte boundary.  On a SPARC, having all
3474 variables of type @code{struct S} aligned to 8-byte boundaries allows
3475 the compiler to use the @code{ldd} and @code{std} (doubleword load and
3476 store) instructions when copying one variable of type @code{struct S} to
3477 another, thus improving run-time efficiency.
3479 Note that the alignment of any given @code{struct} or @code{union} type
3480 is required by the ISO C standard to be at least a perfect multiple of
3481 the lowest common multiple of the alignments of all of the members of
3482 the @code{struct} or @code{union} in question.  This means that you @emph{can}
3483 effectively adjust the alignment of a @code{struct} or @code{union}
3484 type by attaching an @code{aligned} attribute to any one of the members
3485 of such a type, but the notation illustrated in the example above is a
3486 more obvious, intuitive, and readable way to request the compiler to
3487 adjust the alignment of an entire @code{struct} or @code{union} type.
3489 As in the preceding example, you can explicitly specify the alignment
3490 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given @code{struct}
3491 or @code{union} type.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
3492 and just ask the compiler to align a type to the maximum
3493 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
3494 example, you could write:
3496 @smallexample
3497 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned));
3498 @end smallexample
3500 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned}
3501 attribute specification, the compiler automatically sets the alignment
3502 for the type to the largest alignment which is ever used for any data
3503 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often
3504 make copy operations more efficient, because the compiler can use
3505 whatever instructions copy the biggest chunks of memory when performing
3506 copies to or from the variables which have types that you have aligned
3507 this way.
3509 In the example above, if the size of each @code{short} is 2 bytes, then
3510 the size of the entire @code{struct S} type is 6 bytes.  The smallest
3511 power of two which is greater than or equal to that is 8, so the
3512 compiler sets the alignment for the entire @code{struct S} type to 8
3513 bytes.
3515 Note that although you can ask the compiler to select a time-efficient
3516 alignment for a given type and then declare only individual stand-alone
3517 objects of that type, the compiler's ability to select a time-efficient
3518 alignment is primarily useful only when you plan to create arrays of
3519 variables having the relevant (efficiently aligned) type.  If you
3520 declare or use arrays of variables of an efficiently-aligned type, then
3521 it is likely that your program will also be doing pointer arithmetic (or
3522 subscripting, which amounts to the same thing) on pointers to the
3523 relevant type, and the code that the compiler generates for these
3524 pointer arithmetic operations will often be more efficient for
3525 efficiently-aligned types than for other types.
3527 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
3528 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
3530 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
3531 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
3532 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
3533 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
3534 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
3535 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
3536 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
3537 alignment.  See your linker documentation for further information.
3539 @item packed
3540 This attribute, attached to @code{struct} or @code{union} type
3541 definition, specifies that each member of the structure or union is
3542 placed to minimize the memory required. When attached to an @code{enum}
3543 definition, it indicates that the smallest integral type should be used.
3545 @opindex fshort-enums
3546 Specifying this attribute for @code{struct} and @code{union} types is
3547 equivalent to specifying the @code{packed} attribute on each of the
3548 structure or union members.  Specifying the @option{-fshort-enums}
3549 flag on the line is equivalent to specifying the @code{packed}
3550 attribute on all @code{enum} definitions.
3552 In the following example @code{struct my_packed_struct}'s members are
3553 packed closely together, but the internal layout of its @code{s} member
3554 is not packed -- to do that, @code{struct my_unpacked_struct} would need to
3555 be packed too.
3557 @smallexample
3558 struct my_unpacked_struct
3559  @{
3560     char c;
3561     int i;
3562  @};
3564 struct my_packed_struct __attribute__ ((__packed__))
3565   @{
3566      char c;
3567      int  i;
3568      struct my_unpacked_struct s;
3569   @};
3570 @end smallexample
3572 You may only specify this attribute on the definition of a @code{enum},
3573 @code{struct} or @code{union}, not on a @code{typedef} which does not
3574 also define the enumerated type, structure or union.
3576 @item transparent_union
3577 This attribute, attached to a @code{union} type definition, indicates
3578 that any function parameter having that union type causes calls to that
3579 function to be treated in a special way.
3581 First, the argument corresponding to a transparent union type can be of
3582 any type in the union; no cast is required.  Also, if the union contains
3583 a pointer type, the corresponding argument can be a null pointer
3584 constant or a void pointer expression; and if the union contains a void
3585 pointer type, the corresponding argument can be any pointer expression.
3586 If the union member type is a pointer, qualifiers like @code{const} on
3587 the referenced type must be respected, just as with normal pointer
3588 conversions.
3590 Second, the argument is passed to the function using the calling
3591 conventions of the first member of the transparent union, not the calling
3592 conventions of the union itself.  All members of the union must have the
3593 same machine representation; this is necessary for this argument passing
3594 to work properly.
3596 Transparent unions are designed for library functions that have multiple
3597 interfaces for compatibility reasons.  For example, suppose the
3598 @code{wait} function must accept either a value of type @code{int *} to
3599 comply with Posix, or a value of type @code{union wait *} to comply with
3600 the 4.1BSD interface.  If @code{wait}'s parameter were @code{void *},
3601 @code{wait} would accept both kinds of arguments, but it would also
3602 accept any other pointer type and this would make argument type checking
3603 less useful.  Instead, @code{<sys/wait.h>} might define the interface
3604 as follows:
3606 @smallexample
3607 typedef union
3608   @{
3609     int *__ip;
3610     union wait *__up;
3611   @} wait_status_ptr_t __attribute__ ((__transparent_union__));
3613 pid_t wait (wait_status_ptr_t);
3614 @end smallexample
3616 This interface allows either @code{int *} or @code{union wait *}
3617 arguments to be passed, using the @code{int *} calling convention.
3618 The program can call @code{wait} with arguments of either type:
3620 @example
3621 int w1 () @{ int w; return wait (&w); @}
3622 int w2 () @{ union wait w; return wait (&w); @}
3623 @end example
3625 With this interface, @code{wait}'s implementation might look like this:
3627 @example
3628 pid_t wait (wait_status_ptr_t p)
3630   return waitpid (-1, p.__ip, 0);
3632 @end example
3634 @item unused
3635 When attached to a type (including a @code{union} or a @code{struct}),
3636 this attribute means that variables of that type are meant to appear
3637 possibly unused.  GCC will not produce a warning for any variables of
3638 that type, even if the variable appears to do nothing.  This is often
3639 the case with lock or thread classes, which are usually defined and then
3640 not referenced, but contain constructors and destructors that have
3641 nontrivial bookkeeping functions.
3643 @item deprecated
3644 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the type
3645 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3646 types that are expected to be removed in a future version of a program.
3647 If possible, the warning also includes the location of the declaration
3648 of the deprecated type, to enable users to easily find further
3649 information about why the type is deprecated, or what they should do
3650 instead.  Note that the warnings only occur for uses and then only
3651 if the type is being applied to an identifier that itself is not being
3652 declared as deprecated.
3654 @smallexample
3655 typedef int T1 __attribute__ ((deprecated));
3656 T1 x;
3657 typedef T1 T2;
3658 T2 y;
3659 typedef T1 T3 __attribute__ ((deprecated));
3660 T3 z __attribute__ ((deprecated));
3661 @end smallexample
3663 results in a warning on line 2 and 3 but not lines 4, 5, or 6.  No
3664 warning is issued for line 4 because T2 is not explicitly
3665 deprecated.  Line 5 has no warning because T3 is explicitly
3666 deprecated.  Similarly for line 6.
3668 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3669 variables (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Variable Attributes}.)
3671 @item may_alias
3672 Accesses to objects with types with this attribute are not subjected to
3673 type-based alias analysis, but are instead assumed to be able to alias
3674 any other type of objects, just like the @code{char} type.  See
3675 @option{-fstrict-aliasing} for more information on aliasing issues.
3677 Example of use:
3679 @smallexample
3680 typedef short __attribute__((__may_alias__)) short_a;
3683 main (void)
3685   int a = 0x12345678;
3686   short_a *b = (short_a *) &a;
3688   b[1] = 0;
3690   if (a == 0x12345678)
3691     abort();
3693   exit(0);
3695 @end smallexample
3697 If you replaced @code{short_a} with @code{short} in the variable
3698 declaration, the above program would abort when compiled with
3699 @option{-fstrict-aliasing}, which is on by default at @option{-O2} or
3700 above in recent GCC versions.
3702 @subsection i386 Type Attributes
3704 Two attributes are currently defined for i386 configurations:
3705 @code{ms_struct} and @code{gcc_struct}
3707 @item ms_struct
3708 @itemx gcc_struct
3709 @cindex @code{ms_struct}
3710 @cindex @code{gcc_struct}
3712 If @code{packed} is used on a structure, or if bit-fields are used
3713 it may be that the Microsoft ABI packs them differently
3714 than GCC would normally pack them.  Particularly when moving packed
3715 data between functions compiled with GCC and the native Microsoft compiler
3716 (either via function call or as data in a file), it may be necessary to access
3717 either format.
3719 Currently @option{-m[no-]ms-bitfields} is provided for the Windows X86
3720 compilers to match the native Microsoft compiler.
3721 @end table
3723 To specify multiple attributes, separate them by commas within the
3724 double parentheses: for example, @samp{__attribute__ ((aligned (16),
3725 packed))}.
3727 @node Inline
3728 @section An Inline Function is As Fast As a Macro
3729 @cindex inline functions
3730 @cindex integrating function code
3731 @cindex open coding
3732 @cindex macros, inline alternative
3734 By declaring a function @code{inline}, you can direct GCC to
3735 integrate that function's code into the code for its callers.  This
3736 makes execution faster by eliminating the function-call overhead; in
3737 addition, if any of the actual argument values are constant, their known
3738 values may permit simplifications at compile time so that not all of the
3739 inline function's code needs to be included.  The effect on code size is
3740 less predictable; object code may be larger or smaller with function
3741 inlining, depending on the particular case.  Inlining of functions is an
3742 optimization and it really ``works'' only in optimizing compilation.  If
3743 you don't use @option{-O}, no function is really inline.
3745 Inline functions are included in the ISO C99 standard, but there are
3746 currently substantial differences between what GCC implements and what
3747 the ISO C99 standard requires.
3749 To declare a function inline, use the @code{inline} keyword in its
3750 declaration, like this:
3752 @example
3753 inline int
3754 inc (int *a)
3756   (*a)++;
3758 @end example
3760 (If you are writing a header file to be included in ISO C programs, write
3761 @code{__inline__} instead of @code{inline}.  @xref{Alternate Keywords}.)
3762 You can also make all ``simple enough'' functions inline with the option
3763 @option{-finline-functions}.
3765 @opindex Winline
3766 Note that certain usages in a function definition can make it unsuitable
3767 for inline substitution.  Among these usages are: use of varargs, use of
3768 alloca, use of variable sized data types (@pxref{Variable Length}),
3769 use of computed goto (@pxref{Labels as Values}), use of nonlocal goto,
3770 and nested functions (@pxref{Nested Functions}).  Using @option{-Winline}
3771 will warn when a function marked @code{inline} could not be substituted,
3772 and will give the reason for the failure.
3774 Note that in C and Objective-C, unlike C++, the @code{inline} keyword
3775 does not affect the linkage of the function.
3777 @cindex automatic @code{inline} for C++ member fns
3778 @cindex @code{inline} automatic for C++ member fns
3779 @cindex member fns, automatically @code{inline}
3780 @cindex C++ member fns, automatically @code{inline}
3781 @opindex fno-default-inline
3782 GCC automatically inlines member functions defined within the class
3783 body of C++ programs even if they are not explicitly declared
3784 @code{inline}.  (You can override this with @option{-fno-default-inline};
3785 @pxref{C++ Dialect Options,,Options Controlling C++ Dialect}.)
3787 @cindex inline functions, omission of
3788 @opindex fkeep-inline-functions
3789 When a function is both inline and @code{static}, if all calls to the
3790 function are integrated into the caller, and the function's address is
3791 never used, then the function's own assembler code is never referenced.
3792 In this case, GCC does not actually output assembler code for the
3793 function, unless you specify the option @option{-fkeep-inline-functions}.
3794 Some calls cannot be integrated for various reasons (in particular,
3795 calls that precede the function's definition cannot be integrated, and
3796 neither can recursive calls within the definition).  If there is a
3797 nonintegrated call, then the function is compiled to assembler code as
3798 usual.  The function must also be compiled as usual if the program
3799 refers to its address, because that can't be inlined.
3801 @cindex non-static inline function
3802 When an inline function is not @code{static}, then the compiler must assume
3803 that there may be calls from other source files; since a global symbol can
3804 be defined only once in any program, the function must not be defined in
3805 the other source files, so the calls therein cannot be integrated.
3806 Therefore, a non-@code{static} inline function is always compiled on its
3807 own in the usual fashion.
3809 If you specify both @code{inline} and @code{extern} in the function
3810 definition, then the definition is used only for inlining.  In no case
3811 is the function compiled on its own, not even if you refer to its
3812 address explicitly.  Such an address becomes an external reference, as
3813 if you had only declared the function, and had not defined it.
3815 This combination of @code{inline} and @code{extern} has almost the
3816 effect of a macro.  The way to use it is to put a function definition in
3817 a header file with these keywords, and put another copy of the
3818 definition (lacking @code{inline} and @code{extern}) in a library file.
3819 The definition in the header file will cause most calls to the function
3820 to be inlined.  If any uses of the function remain, they will refer to
3821 the single copy in the library.
3823 Since GCC eventually will implement ISO C99 semantics for
3824 inline functions, it is best to use @code{static inline} only
3825 to guarantee compatibility.  (The
3826 existing semantics will remain available when @option{-std=gnu89} is
3827 specified, but eventually the default will be @option{-std=gnu99} and
3828 that will implement the C99 semantics, though it does not do so yet.)
3830 GCC does not inline any functions when not optimizing unless you specify
3831 the @samp{always_inline} attribute for the function, like this:
3833 @example
3834 /* Prototype.  */
3835 inline void foo (const char) __attribute__((always_inline));
3836 @end example
3838 @node Extended Asm
3839 @section Assembler Instructions with C Expression Operands
3840 @cindex extended @code{asm}
3841 @cindex @code{asm} expressions
3842 @cindex assembler instructions
3843 @cindex registers
3845 In an assembler instruction using @code{asm}, you can specify the
3846 operands of the instruction using C expressions.  This means you need not
3847 guess which registers or memory locations will contain the data you want
3848 to use.
3850 You must specify an assembler instruction template much like what
3851 appears in a machine description, plus an operand constraint string for
3852 each operand.
3854 For example, here is how to use the 68881's @code{fsinx} instruction:
3856 @example
3857 asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
3858 @end example
3860 @noindent
3861 Here @code{angle} is the C expression for the input operand while
3862 @code{result} is that of the output operand.  Each has @samp{"f"} as its
3863 operand constraint, saying that a floating point register is required.
3864 The @samp{=} in @samp{=f} indicates that the operand is an output; all
3865 output operands' constraints must use @samp{=}.  The constraints use the
3866 same language used in the machine description (@pxref{Constraints}).
3868 Each operand is described by an operand-constraint string followed by
3869 the C expression in parentheses.  A colon separates the assembler
3870 template from the first output operand and another separates the last
3871 output operand from the first input, if any.  Commas separate the
3872 operands within each group.  The total number of operands is currently
3873 limited to 30; this limitation may be lifted in some future version of
3874 GCC.
3876 If there are no output operands but there are input operands, you must
3877 place two consecutive colons surrounding the place where the output
3878 operands would go.
3880 As of GCC version 3.1, it is also possible to specify input and output
3881 operands using symbolic names which can be referenced within the
3882 assembler code.  These names are specified inside square brackets
3883 preceding the constraint string, and can be referenced inside the
3884 assembler code using @code{%[@var{name}]} instead of a percentage sign
3885 followed by the operand number.  Using named operands the above example
3886 could look like:
3888 @example
3889 asm ("fsinx %[angle],%[output]"
3890      : [output] "=f" (result)
3891      : [angle] "f" (angle));
3892 @end example
3894 @noindent
3895 Note that the symbolic operand names have no relation whatsoever to
3896 other C identifiers.  You may use any name you like, even those of
3897 existing C symbols, but you must ensure that no two operands within the same
3898 assembler construct use the same symbolic name.
3900 Output operand expressions must be lvalues; the compiler can check this.
3901 The input operands need not be lvalues.  The compiler cannot check
3902 whether the operands have data types that are reasonable for the
3903 instruction being executed.  It does not parse the assembler instruction
3904 template and does not know what it means or even whether it is valid
3905 assembler input.  The extended @code{asm} feature is most often used for
3906 machine instructions the compiler itself does not know exist.  If
3907 the output expression cannot be directly addressed (for example, it is a
3908 bit-field), your constraint must allow a register.  In that case, GCC
3909 will use the register as the output of the @code{asm}, and then store
3910 that register into the output.
3912 The ordinary output operands must be write-only; GCC will assume that
3913 the values in these operands before the instruction are dead and need
3914 not be generated.  Extended asm supports input-output or read-write
3915 operands.  Use the constraint character @samp{+} to indicate such an
3916 operand and list it with the output operands.  You should only use
3917 read-write operands when the constraints for the operand (or the
3918 operand in which only some of the bits are to be changed) allow a
3919 register.
3921 You may, as an alternative, logically split its function into two
3922 separate operands, one input operand and one write-only output
3923 operand.  The connection between them is expressed by constraints
3924 which say they need to be in the same location when the instruction
3925 executes.  You can use the same C expression for both operands, or
3926 different expressions.  For example, here we write the (fictitious)
3927 @samp{combine} instruction with @code{bar} as its read-only source
3928 operand and @code{foo} as its read-write destination:
3930 @example
3931 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "0" (foo), "g" (bar));
3932 @end example
3934 @noindent
3935 The constraint @samp{"0"} for operand 1 says that it must occupy the
3936 same location as operand 0.  A number in constraint is allowed only in
3937 an input operand and it must refer to an output operand.
3939 Only a number in the constraint can guarantee that one operand will be in
3940 the same place as another.  The mere fact that @code{foo} is the value
3941 of both operands is not enough to guarantee that they will be in the
3942 same place in the generated assembler code.  The following would not
3943 work reliably:
3945 @example
3946 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "r" (foo), "g" (bar));
3947 @end example
3949 Various optimizations or reloading could cause operands 0 and 1 to be in
3950 different registers; GCC knows no reason not to do so.  For example, the
3951 compiler might find a copy of the value of @code{foo} in one register and
3952 use it for operand 1, but generate the output operand 0 in a different
3953 register (copying it afterward to @code{foo}'s own address).  Of course,
3954 since the register for operand 1 is not even mentioned in the assembler
3955 code, the result will not work, but GCC can't tell that.
3957 As of GCC version 3.1, one may write @code{[@var{name}]} instead of
3958 the operand number for a matching constraint.  For example:
3960 @example
3961 asm ("cmoveq %1,%2,%[result]"
3962      : [result] "=r"(result)
3963      : "r" (test), "r"(new), "[result]"(old));
3964 @end example
3966 Some instructions clobber specific hard registers.  To describe this,
3967 write a third colon after the input operands, followed by the names of
3968 the clobbered hard registers (given as strings).  Here is a realistic
3969 example for the VAX:
3971 @example
3972 asm volatile ("movc3 %0,%1,%2"
3973               : /* no outputs */
3974               : "g" (from), "g" (to), "g" (count)
3975               : "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5");
3976 @end example
3978 You may not write a clobber description in a way that overlaps with an
3979 input or output operand.  For example, you may not have an operand
3980 describing a register class with one member if you mention that register
3981 in the clobber list.  Variables declared to live in specific registers
3982 (@pxref{Explicit Reg Vars}), and used as asm input or output operands must
3983 have no part mentioned in the clobber description.
3984 There is no way for you to specify that an input
3985 operand is modified without also specifying it as an output
3986 operand.  Note that if all the output operands you specify are for this
3987 purpose (and hence unused), you will then also need to specify
3988 @code{volatile} for the @code{asm} construct, as described below, to
3989 prevent GCC from deleting the @code{asm} statement as unused.
3991 If you refer to a particular hardware register from the assembler code,
3992 you will probably have to list the register after the third colon to
3993 tell the compiler the register's value is modified.  In some assemblers,
3994 the register names begin with @samp{%}; to produce one @samp{%} in the
3995 assembler code, you must write @samp{%%} in the input.
3997 If your assembler instruction can alter the condition code register, add
3998 @samp{cc} to the list of clobbered registers.  GCC on some machines
3999 represents the condition codes as a specific hardware register;
4000 @samp{cc} serves to name this register.  On other machines, the
4001 condition code is handled differently, and specifying @samp{cc} has no
4002 effect.  But it is valid no matter what the machine.
4004 If your assembler instruction modifies memory in an unpredictable
4005 fashion, add @samp{memory} to the list of clobbered registers.  This
4006 will cause GCC to not keep memory values cached in registers across
4007 the assembler instruction.  You will also want to add the
4008 @code{volatile} keyword if the memory affected is not listed in the
4009 inputs or outputs of the @code{asm}, as the @samp{memory} clobber does
4010 not count as a side-effect of the @code{asm}.
4012 You can put multiple assembler instructions together in a single
4013 @code{asm} template, separated by the characters normally used in assembly
4014 code for the system.  A combination that works in most places is a newline
4015 to break the line, plus a tab character to move to the instruction field
4016 (written as @samp{\n\t}).  Sometimes semicolons can be used, if the
4017 assembler allows semicolons as a line-breaking character.  Note that some
4018 assembler dialects use semicolons to start a comment.
4019 The input operands are guaranteed not to use any of the clobbered
4020 registers, and neither will the output operands' addresses, so you can
4021 read and write the clobbered registers as many times as you like.  Here
4022 is an example of multiple instructions in a template; it assumes the
4023 subroutine @code{_foo} accepts arguments in registers 9 and 10:
4025 @example
4026 asm ("movl %0,r9\n\tmovl %1,r10\n\tcall _foo"
4027      : /* no outputs */
4028      : "g" (from), "g" (to)
4029      : "r9", "r10");
4030 @end example
4032 Unless an output operand has the @samp{&} constraint modifier, GCC
4033 may allocate it in the same register as an unrelated input operand, on
4034 the assumption the inputs are consumed before the outputs are produced.
4035 This assumption may be false if the assembler code actually consists of
4036 more than one instruction.  In such a case, use @samp{&} for each output
4037 operand that may not overlap an input.  @xref{Modifiers}.
4039 If you want to test the condition code produced by an assembler
4040 instruction, you must include a branch and a label in the @code{asm}
4041 construct, as follows:
4043 @example
4044 asm ("clr %0\n\tfrob %1\n\tbeq 0f\n\tmov #1,%0\n0:"
4045      : "g" (result)
4046      : "g" (input));
4047 @end example
4049 @noindent
4050 This assumes your assembler supports local labels, as the GNU assembler
4051 and most Unix assemblers do.
4053 Speaking of labels, jumps from one @code{asm} to another are not
4054 supported.  The compiler's optimizers do not know about these jumps, and
4055 therefore they cannot take account of them when deciding how to
4056 optimize.
4058 @cindex macros containing @code{asm}
4059 Usually the most convenient way to use these @code{asm} instructions is to
4060 encapsulate them in macros that look like functions.  For example,
4062 @example
4063 #define sin(x)       \
4064 (@{ double __value, __arg = (x);   \
4065    asm ("fsinx %1,%0": "=f" (__value): "f" (__arg));  \
4066    __value; @})
4067 @end example
4069 @noindent
4070 Here the variable @code{__arg} is used to make sure that the instruction
4071 operates on a proper @code{double} value, and to accept only those
4072 arguments @code{x} which can convert automatically to a @code{double}.
4074 Another way to make sure the instruction operates on the correct data
4075 type is to use a cast in the @code{asm}.  This is different from using a
4076 variable @code{__arg} in that it converts more different types.  For
4077 example, if the desired type were @code{int}, casting the argument to
4078 @code{int} would accept a pointer with no complaint, while assigning the
4079 argument to an @code{int} variable named @code{__arg} would warn about
4080 using a pointer unless the caller explicitly casts it.
4082 If an @code{asm} has output operands, GCC assumes for optimization
4083 purposes the instruction has no side effects except to change the output
4084 operands.  This does not mean instructions with a side effect cannot be
4085 used, but you must be careful, because the compiler may eliminate them
4086 if the output operands aren't used, or move them out of loops, or
4087 replace two with one if they constitute a common subexpression.  Also,
4088 if your instruction does have a side effect on a variable that otherwise
4089 appears not to change, the old value of the variable may be reused later
4090 if it happens to be found in a register.
4092 You can prevent an @code{asm} instruction from being deleted, moved
4093 significantly, or combined, by writing the keyword @code{volatile} after
4094 the @code{asm}.  For example:
4096 @example
4097 #define get_and_set_priority(new)              \
4098 (@{ int __old;                                  \
4099    asm volatile ("get_and_set_priority %0, %1" \
4100                  : "=g" (__old) : "g" (new));  \
4101    __old; @})
4102 @end example
4104 @noindent
4105 If you write an @code{asm} instruction with no outputs, GCC will know
4106 the instruction has side-effects and will not delete the instruction or
4107 move it outside of loops.
4109 The @code{volatile} keyword indicates that the instruction has
4110 important side-effects.  GCC will not delete a volatile @code{asm} if
4111 it is reachable.  (The instruction can still be deleted if GCC can
4112 prove that control-flow will never reach the location of the
4113 instruction.)  In addition, GCC will not reschedule instructions
4114 across a volatile @code{asm} instruction.  For example:
4116 @example
4117 *(volatile int *)addr = foo;
4118 asm volatile ("eieio" : : );
4119 @end example
4121 @noindent
4122 Assume @code{addr} contains the address of a memory mapped device
4123 register.  The PowerPC @code{eieio} instruction (Enforce In-order
4124 Execution of I/O) tells the CPU to make sure that the store to that
4125 device register happens before it issues any other I/O@.
4127 Note that even a volatile @code{asm} instruction can be moved in ways
4128 that appear insignificant to the compiler, such as across jump
4129 instructions.  You can't expect a sequence of volatile @code{asm}
4130 instructions to remain perfectly consecutive.  If you want consecutive
4131 output, use a single @code{asm}.  Also, GCC will perform some
4132 optimizations across a volatile @code{asm} instruction; GCC does not
4133 ``forget everything'' when it encounters a volatile @code{asm}
4134 instruction the way some other compilers do.
4136 An @code{asm} instruction without any operands or clobbers (an ``old
4137 style'' @code{asm}) will be treated identically to a volatile
4138 @code{asm} instruction.
4140 It is a natural idea to look for a way to give access to the condition
4141 code left by the assembler instruction.  However, when we attempted to
4142 implement this, we found no way to make it work reliably.  The problem
4143 is that output operands might need reloading, which would result in
4144 additional following ``store'' instructions.  On most machines, these
4145 instructions would alter the condition code before there was time to
4146 test it.  This problem doesn't arise for ordinary ``test'' and
4147 ``compare'' instructions because they don't have any output operands.
4149 For reasons similar to those described above, it is not possible to give
4150 an assembler instruction access to the condition code left by previous
4151 instructions.
4153 If you are writing a header file that should be includable in ISO C
4154 programs, write @code{__asm__} instead of @code{asm}.  @xref{Alternate
4155 Keywords}.
4157 @subsection Size of an @code{asm}
4159 Some targets require that GCC track the size of each instruction used in
4160 order to generate correct code.  Because the final length of an
4161 @code{asm} is only known by the assembler, GCC must make an estimate as
4162 to how big it will be.  The estimate is formed by counting the number of
4163 statements in the pattern of the @code{asm} and multiplying that by the
4164 length of the longest instruction on that processor.  Statements in the
4165 @code{asm} are identified by newline characters and whatever statement
4166 separator characters are supported by the assembler; on most processors
4167 this is the `@code{;}' character.
4169 Normally, GCC's estimate is perfectly adequate to ensure that correct
4170 code is generated, but it is possible to confuse the compiler if you use
4171 pseudo instructions or assembler macros that expand into multiple real
4172 instructions or if you use assembler directives that expand to more
4173 space in the object file than would be needed for a single instruction.
4174 If this happens then the assembler will produce a diagnostic saying that
4175 a label is unreachable.
4177 @subsection i386 floating point asm operands
4179 There are several rules on the usage of stack-like regs in
4180 asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
4181 stack-like regs:
4183 @enumerate
4184 @item
4185 Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
4186 necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
4187 which must be explicitly popped by gcc.
4189 An input reg that is implicitly popped by the asm must be
4190 explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
4191 output operand.
4193 @item
4194 For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
4195 necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
4196 If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
4197 the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
4198 stack looked like---it's not clear how the rest of the stack ``slides
4199 up''.
4201 All implicitly popped input regs must be closer to the top of
4202 the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
4204 It is possible that if an input dies in an insn, reload might
4205 use the input reg for an output reload.  Consider this example:
4207 @example
4208 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
4209 @end example
4211 This asm says that input B is not popped by the asm, and that
4212 the asm pushes a result onto the reg-stack, i.e., the stack is one
4213 deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
4214 reload will think that it can use the same reg for both the input and
4215 the output, if input B dies in this insn.
4217 If any input operand uses the @code{f} constraint, all output reg
4218 constraints must use the @code{&} earlyclobber.
4220 The asm above would be written as
4222 @example
4223 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
4224 @end example
4226 @item
4227 Some operands need to be in particular places on the stack.  All
4228 output operands fall in this category---there is no other way to
4229 know which regs the outputs appear in unless the user indicates
4230 this in the constraints.
4232 Output operands must specifically indicate which reg an output
4233 appears in after an asm.  @code{=f} is not allowed: the operand
4234 constraints must select a class with a single reg.
4236 @item
4237 Output operands may not be ``inserted'' between existing stack regs.
4238 Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
4239 are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
4240 It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
4242 Output operands must start at the top of the reg-stack: output
4243 operands may not ``skip'' a reg.
4245 @item
4246 Some asm statements may need extra stack space for internal
4247 calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
4248 unrelated to the inputs and outputs.
4250 @end enumerate
4252 Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
4253 takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
4255 @example
4256 asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
4257 @end example
4259 This asm takes two inputs, which are popped by the @code{fyl2xp1} opcode,
4260 and replaces them with one output.  The user must code the @code{st(1)}
4261 clobber for reg-stack.c to know that @code{fyl2xp1} pops both inputs.
4263 @example
4264 asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
4265 @end example
4267 @include md.texi
4269 @node Asm Labels
4270 @section Controlling Names Used in Assembler Code
4271 @cindex assembler names for identifiers
4272 @cindex names used in assembler code
4273 @cindex identifiers, names in assembler code
4275 You can specify the name to be used in the assembler code for a C
4276 function or variable by writing the @code{asm} (or @code{__asm__})
4277 keyword after the declarator as follows:
4279 @example
4280 int foo asm ("myfoo") = 2;
4281 @end example
4283 @noindent
4284 This specifies that the name to be used for the variable @code{foo} in
4285 the assembler code should be @samp{myfoo} rather than the usual
4286 @samp{_foo}.
4288 On systems where an underscore is normally prepended to the name of a C
4289 function or variable, this feature allows you to define names for the
4290 linker that do not start with an underscore.
4292 It does not make sense to use this feature with a non-static local
4293 variable since such variables do not have assembler names.  If you are
4294 trying to put the variable in a particular register, see @ref{Explicit
4295 Reg Vars}.  GCC presently accepts such code with a warning, but will
4296 probably be changed to issue an error, rather than a warning, in the
4297 future.
4299 You cannot use @code{asm} in this way in a function @emph{definition}; but
4300 you can get the same effect by writing a declaration for the function
4301 before its definition and putting @code{asm} there, like this:
4303 @example
4304 extern func () asm ("FUNC");
4306 func (x, y)
4307      int x, y;
4308 /* @r{@dots{}} */
4309 @end example
4311 It is up to you to make sure that the assembler names you choose do not
4312 conflict with any other assembler symbols.  Also, you must not use a
4313 register name; that would produce completely invalid assembler code.  GCC
4314 does not as yet have the ability to store static variables in registers.
4315 Perhaps that will be added.
4317 @node Explicit Reg Vars
4318 @section Variables in Specified Registers
4319 @cindex explicit register variables
4320 @cindex variables in specified registers
4321 @cindex specified registers
4322 @cindex registers, global allocation
4324 GNU C allows you to put a few global variables into specified hardware
4325 registers.  You can also specify the register in which an ordinary
4326 register variable should be allocated.
4328 @itemize @bullet
4329 @item
4330 Global register variables reserve registers throughout the program.
4331 This may be useful in programs such as programming language
4332 interpreters which have a couple of global variables that are accessed
4333 very often.
4335 @item
4336 Local register variables in specific registers do not reserve the
4337 registers.  The compiler's data flow analysis is capable of determining
4338 where the specified registers contain live values, and where they are
4339 available for other uses.  Stores into local register variables may be deleted
4340 when they appear to be dead according to dataflow analysis.  References
4341 to local register variables may be deleted or moved or simplified.
4343 These local variables are sometimes convenient for use with the extended
4344 @code{asm} feature (@pxref{Extended Asm}), if you want to write one
4345 output of the assembler instruction directly into a particular register.
4346 (This will work provided the register you specify fits the constraints
4347 specified for that operand in the @code{asm}.)
4348 @end itemize
4350 @menu
4351 * Global Reg Vars::
4352 * Local Reg Vars::
4353 @end menu
4355 @node Global Reg Vars
4356 @subsection Defining Global Register Variables
4357 @cindex global register variables
4358 @cindex registers, global variables in
4360 You can define a global register variable in GNU C like this:
4362 @example
4363 register int *foo asm ("a5");
4364 @end example
4366 @noindent
4367 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Choose a
4368 register which is normally saved and restored by function calls on your
4369 machine, so that library routines will not clobber it.
4371 Naturally the register name is cpu-dependent, so you would need to
4372 conditionalize your program according to cpu type.  The register
4373 @code{a5} would be a good choice on a 68000 for a variable of pointer
4374 type.  On machines with register windows, be sure to choose a ``global''
4375 register that is not affected magically by the function call mechanism.
4377 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4378 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4379 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4381 Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a register
4382 automatically, but first we need to figure out how it should choose and
4383 how to enable you to guide the choice.  No solution is evident.
4385 Defining a global register variable in a certain register reserves that
4386 register entirely for this use, at least within the current compilation.
4387 The register will not be allocated for any other purpose in the functions
4388 in the current compilation.  The register will not be saved and restored by
4389 these functions.  Stores into this register are never deleted even if they
4390 would appear to be dead, but references may be deleted or moved or
4391 simplified.
4393 It is not safe to access the global register variables from signal
4394 handlers, or from more than one thread of control, because the system
4395 library routines may temporarily use the register for other things (unless
4396 you recompile them specially for the task at hand).
4398 @cindex @code{qsort}, and global register variables
4399 It is not safe for one function that uses a global register variable to
4400 call another such function @code{foo} by way of a third function
4401 @code{lose} that was compiled without knowledge of this variable (i.e.@: in a
4402 different source file in which the variable wasn't declared).  This is
4403 because @code{lose} might save the register and put some other value there.
4404 For example, you can't expect a global register variable to be available in
4405 the comparison-function that you pass to @code{qsort}, since @code{qsort}
4406 might have put something else in that register.  (If you are prepared to
4407 recompile @code{qsort} with the same global register variable, you can
4408 solve this problem.)
4410 If you want to recompile @code{qsort} or other source files which do not
4411 actually use your global register variable, so that they will not use that
4412 register for any other purpose, then it suffices to specify the compiler
4413 option @option{-ffixed-@var{reg}}.  You need not actually add a global
4414 register declaration to their source code.
4416 A function which can alter the value of a global register variable cannot
4417 safely be called from a function compiled without this variable, because it
4418 could clobber the value the caller expects to find there on return.
4419 Therefore, the function which is the entry point into the part of the
4420 program that uses the global register variable must explicitly save and
4421 restore the value which belongs to its caller.
4423 @cindex register variable after @code{longjmp}
4424 @cindex global register after @code{longjmp}
4425 @cindex value after @code{longjmp}
4426 @findex longjmp
4427 @findex setjmp
4428 On most machines, @code{longjmp} will restore to each global register
4429 variable the value it had at the time of the @code{setjmp}.  On some
4430 machines, however, @code{longjmp} will not change the value of global
4431 register variables.  To be portable, the function that called @code{setjmp}
4432 should make other arrangements to save the values of the global register
4433 variables, and to restore them in a @code{longjmp}.  This way, the same
4434 thing will happen regardless of what @code{longjmp} does.
4436 All global register variable declarations must precede all function
4437 definitions.  If such a declaration could appear after function
4438 definitions, the declaration would be too late to prevent the register from
4439 being used for other purposes in the preceding functions.
4441 Global register variables may not have initial values, because an
4442 executable file has no means to supply initial contents for a register.
4444 On the SPARC, there are reports that g3 @dots{} g7 are suitable
4445 registers, but certain library functions, such as @code{getwd}, as well
4446 as the subroutines for division and remainder, modify g3 and g4.  g1 and
4447 g2 are local temporaries.
4449 On the 68000, a2 @dots{} a5 should be suitable, as should d2 @dots{} d7.
4450 Of course, it will not do to use more than a few of those.
4452 @node Local Reg Vars
4453 @subsection Specifying Registers for Local Variables
4454 @cindex local variables, specifying registers
4455 @cindex specifying registers for local variables
4456 @cindex registers for local variables
4458 You can define a local register variable with a specified register
4459 like this:
4461 @example
4462 register int *foo asm ("a5");
4463 @end example
4465 @noindent
4466 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Note
4467 that this is the same syntax used for defining global register
4468 variables, but for a local variable it would appear within a function.
4470 Naturally the register name is cpu-dependent, but this is not a
4471 problem, since specific registers are most often useful with explicit
4472 assembler instructions (@pxref{Extended Asm}).  Both of these things
4473 generally require that you conditionalize your program according to
4474 cpu type.
4476 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4477 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4478 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4480 Defining such a register variable does not reserve the register; it
4481 remains available for other uses in places where flow control determines
4482 the variable's value is not live.  However, these registers are made
4483 unavailable for use in the reload pass; excessive use of this feature
4484 leaves the compiler too few available registers to compile certain
4485 functions.
4487 This option does not guarantee that GCC will generate code that has
4488 this variable in the register you specify at all times.  You may not
4489 code an explicit reference to this register in an @code{asm} statement
4490 and assume it will always refer to this variable.
4492 Stores into local register variables may be deleted when they appear to be dead
4493 according to dataflow analysis.  References to local register variables may
4494 be deleted or moved or simplified.
4496 @node Alternate Keywords
4497 @section Alternate Keywords
4498 @cindex alternate keywords
4499 @cindex keywords, alternate
4501 @option{-ansi} and the various @option{-std} options disable certain
4502 keywords.  This causes trouble when you want to use GNU C extensions, or
4503 a general-purpose header file that should be usable by all programs,
4504 including ISO C programs.  The keywords @code{asm}, @code{typeof} and
4505 @code{inline} are not available in programs compiled with
4506 @option{-ansi} or @option{-std} (although @code{inline} can be used in a
4507 program compiled with @option{-std=c99}).  The ISO C99 keyword
4508 @code{restrict} is only available when @option{-std=gnu99} (which will
4509 eventually be the default) or @option{-std=c99} (or the equivalent
4510 @option{-std=iso9899:1999}) is used.
4512 The way to solve these problems is to put @samp{__} at the beginning and
4513 end of each problematical keyword.  For example, use @code{__asm__}
4514 instead of @code{asm}, and @code{__inline__} instead of @code{inline}.
4516 Other C compilers won't accept these alternative keywords; if you want to
4517 compile with another compiler, you can define the alternate keywords as
4518 macros to replace them with the customary keywords.  It looks like this:
4520 @example
4521 #ifndef __GNUC__
4522 #define __asm__ asm
4523 #endif
4524 @end example
4526 @findex __extension__
4527 @opindex pedantic
4528 @option{-pedantic} and other options cause warnings for many GNU C extensions.
4529 You can
4530 prevent such warnings within one expression by writing
4531 @code{__extension__} before the expression.  @code{__extension__} has no
4532 effect aside from this.
4534 @node Incomplete Enums
4535 @section Incomplete @code{enum} Types
4537 You can define an @code{enum} tag without specifying its possible values.
4538 This results in an incomplete type, much like what you get if you write
4539 @code{struct foo} without describing the elements.  A later declaration
4540 which does specify the possible values completes the type.
4542 You can't allocate variables or storage using the type while it is
4543 incomplete.  However, you can work with pointers to that type.
4545 This extension may not be very useful, but it makes the handling of
4546 @code{enum} more consistent with the way @code{struct} and @code{union}
4547 are handled.
4549 This extension is not supported by GNU C++.
4551 @node Function Names
4552 @section Function Names as Strings
4553 @cindex @code{__func__} identifier
4554 @cindex @code{__FUNCTION__} identifier
4555 @cindex @code{__PRETTY_FUNCTION__} identifier
4557 GCC provides three magic variables which hold the name of the current
4558 function, as a string.  The first of these is @code{__func__}, which
4559 is part of the C99 standard:
4561 @display
4562 The identifier @code{__func__} is implicitly declared by the translator
4563 as if, immediately following the opening brace of each function
4564 definition, the declaration
4566 @smallexample
4567 static const char __func__[] = "function-name";
4568 @end smallexample
4570 appeared, where function-name is the name of the lexically-enclosing
4571 function.  This name is the unadorned name of the function.
4572 @end display
4574 @code{__FUNCTION__} is another name for @code{__func__}.  Older
4575 versions of GCC recognize only this name.  However, it is not
4576 standardized.  For maximum portability, we recommend you use
4577 @code{__func__}, but provide a fallback definition with the
4578 preprocessor:
4580 @smallexample
4581 #if __STDC_VERSION__ < 199901L
4582 # if __GNUC__ >= 2
4583 #  define __func__ __FUNCTION__
4584 # else
4585 #  define __func__ "<unknown>"
4586 # endif
4587 #endif
4588 @end smallexample
4590 In C, @code{__PRETTY_FUNCTION__} is yet another name for
4591 @code{__func__}.  However, in C++, @code{__PRETTY_FUNCTION__} contains
4592 the type signature of the function as well as its bare name.  For
4593 example, this program:
4595 @smallexample
4596 extern "C" @{
4597 extern int printf (char *, ...);
4600 class a @{
4601  public:
4602   void sub (int i)
4603     @{
4604       printf ("__FUNCTION__ = %s\n", __FUNCTION__);
4605       printf ("__PRETTY_FUNCTION__ = %s\n", __PRETTY_FUNCTION__);
4606     @}
4610 main (void)
4612   a ax;
4613   ax.sub (0);
4614   return 0;
4616 @end smallexample
4618 @noindent
4619 gives this output:
4621 @smallexample
4622 __FUNCTION__ = sub
4623 __PRETTY_FUNCTION__ = void a::sub(int)
4624 @end smallexample
4626 These identifiers are not preprocessor macros.  In GCC 3.3 and
4627 earlier, in C only, @code{__FUNCTION__} and @code{__PRETTY_FUNCTION__}
4628 were treated as string literals; they could be used to initialize
4629 @code{char} arrays, and they could be concatenated with other string
4630 literals.  GCC 3.4 and later treat them as variables, like
4631 @code{__func__}.  In C++, @code{__FUNCTION__} and
4632 @code{__PRETTY_FUNCTION__} have always been variables.
4634 @node Return Address
4635 @section Getting the Return or Frame Address of a Function
4637 These functions may be used to get information about the callers of a
4638 function.
4640 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_return_address (unsigned int @var{level})
4641 This function returns the return address of the current function, or of
4642 one of its callers.  The @var{level} argument is number of frames to
4643 scan up the call stack.  A value of @code{0} yields the return address
4644 of the current function, a value of @code{1} yields the return address
4645 of the caller of the current function, and so forth. When inlining
4646 the expected behavior is that the function will return the address of
4647 the function that will be returned to.  To work around this behavior use
4648 the @code{noinline} function attribute.
4650 The @var{level} argument must be a constant integer.
4652 On some machines it may be impossible to determine the return address of
4653 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4654 of the stack has been reached, this function will return @code{0} or a
4655 random value. In addition, @code{__builtin_frame_address} may be used
4656 to determine if the top of the stack has been reached.
4658 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4659 purposes.
4660 @end deftypefn
4662 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_frame_address (unsigned int @var{level})
4663 This function is similar to @code{__builtin_return_address}, but it
4664 returns the address of the function frame rather than the return address
4665 of the function.  Calling @code{__builtin_frame_address} with a value of
4666 @code{0} yields the frame address of the current function, a value of
4667 @code{1} yields the frame address of the caller of the current function,
4668 and so forth.
4670 The frame is the area on the stack which holds local variables and saved
4671 registers.  The frame address is normally the address of the first word
4672 pushed on to the stack by the function.  However, the exact definition
4673 depends upon the processor and the calling convention.  If the processor
4674 has a dedicated frame pointer register, and the function has a frame,
4675 then @code{__builtin_frame_address} will return the value of the frame
4676 pointer register.
4678 On some machines it may be impossible to determine the frame address of
4679 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4680 of the stack has been reached, this function will return @code{0} if
4681 the first frame pointer is properly initialized by the startup code.
4683 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4684 purposes.
4685 @end deftypefn
4687 @node Vector Extensions
4688 @section Using vector instructions through built-in functions
4690 On some targets, the instruction set contains SIMD vector instructions that
4691 operate on multiple values contained in one large register at the same time.
4692 For example, on the i386 the MMX, 3Dnow! and SSE extensions can be used
4693 this way.
4695 The first step in using these extensions is to provide the necessary data
4696 types.  This should be done using an appropriate @code{typedef}:
4698 @example
4699 typedef int v4si __attribute__ ((mode(V4SI)));
4700 @end example
4702 The base type @code{int} is effectively ignored by the compiler, the
4703 actual properties of the new type @code{v4si} are defined by the
4704 @code{__attribute__}.  It defines the machine mode to be used; for vector
4705 types these have the form @code{V@var{n}@var{B}}; @var{n} should be the
4706 number of elements in the vector, and @var{B} should be the base mode of the
4707 individual elements.  The following can be used as base modes:
4709 @table @code
4710 @item QI
4711 An integer that is as wide as the smallest addressable unit, usually 8 bits.
4712 @item HI
4713 An integer, twice as wide as a QI mode integer, usually 16 bits.
4714 @item SI
4715 An integer, four times as wide as a QI mode integer, usually 32 bits.
4716 @item DI
4717 An integer, eight times as wide as a QI mode integer, usually 64 bits.
4718 @item SF
4719 A floating point value, as wide as a SI mode integer, usually 32 bits.
4720 @item DF
4721 A floating point value, as wide as a DI mode integer, usually 64 bits.
4722 @end table
4724 Specifying a combination that is not valid for the current architecture
4725 will cause gcc to synthesize the instructions using a narrower mode.
4726 For example, if you specify a variable of type @code{V4SI} and your
4727 architecture does not allow for this specific SIMD type, gcc will
4728 produce code that uses 4 @code{SIs}.
4730 The types defined in this manner can be used with a subset of normal C
4731 operations.  Currently, gcc will allow using the following operators
4732 on these types: @code{+, -, *, /, unary minus, ^, |, &, ~}@.
4734 The operations behave like C++ @code{valarrays}.  Addition is defined as
4735 the addition of the corresponding elements of the operands.  For
4736 example, in the code below, each of the 4 elements in @var{a} will be
4737 added to the corresponding 4 elements in @var{b} and the resulting
4738 vector will be stored in @var{c}.
4740 @example
4741 typedef int v4si __attribute__ ((mode(V4SI)));
4743 v4si a, b, c;
4745 c = a + b;
4746 @end example
4748 Subtraction, multiplication, division, and the logical operations
4749 operate in a similar manner.  Likewise, the result of using the unary
4750 minus or complement operators on a vector type is a vector whose
4751 elements are the negative or complemented values of the corresponding
4752 elements in the operand.
4754 You can declare variables and use them in function calls and returns, as
4755 well as in assignments and some casts.  You can specify a vector type as
4756 a return type for a function.  Vector types can also be used as function
4757 arguments.  It is possible to cast from one vector type to another,
4758 provided they are of the same size (in fact, you can also cast vectors
4759 to and from other datatypes of the same size).
4761 You cannot operate between vectors of different lengths or different
4762 signedness without a cast.
4764 A port that supports hardware vector operations, usually provides a set
4765 of built-in functions that can be used to operate on vectors.  For
4766 example, a function to add two vectors and multiply the result by a
4767 third could look like this:
4769 @example
4770 v4si f (v4si a, v4si b, v4si c)
4772   v4si tmp = __builtin_addv4si (a, b);
4773   return __builtin_mulv4si (tmp, c);
4776 @end example
4778 @node Other Builtins
4779 @section Other built-in functions provided by GCC
4780 @cindex built-in functions
4781 @findex __builtin_isgreater
4782 @findex __builtin_isgreaterequal
4783 @findex __builtin_isless
4784 @findex __builtin_islessequal
4785 @findex __builtin_islessgreater
4786 @findex __builtin_isunordered
4787 @findex _Exit
4788 @findex _exit
4789 @findex abort
4790 @findex abs
4791 @findex acos
4792 @findex acosf
4793 @findex acosh
4794 @findex acoshf
4795 @findex acoshl
4796 @findex acosl
4797 @findex alloca
4798 @findex asin
4799 @findex asinf
4800 @findex asinh
4801 @findex asinhf
4802 @findex asinhl
4803 @findex asinl
4804 @findex atan
4805 @findex atan2
4806 @findex atan2f
4807 @findex atan2l
4808 @findex atanf
4809 @findex atanh
4810 @findex atanhf
4811 @findex atanhl
4812 @findex atanl
4813 @findex bcmp
4814 @findex bzero
4815 @findex cabs
4816 @findex cabsf
4817 @findex cabsl
4818 @findex cacos
4819 @findex cacosf
4820 @findex cacosh
4821 @findex cacoshf
4822 @findex cacoshl
4823 @findex cacosl
4824 @findex calloc
4825 @findex carg
4826 @findex cargf
4827 @findex cargl
4828 @findex casin
4829 @findex casinf
4830 @findex casinh
4831 @findex casinhf
4832 @findex casinhl
4833 @findex casinl
4834 @findex catan
4835 @findex catanf
4836 @findex catanh
4837 @findex catanhf
4838 @findex catanhl
4839 @findex catanl
4840 @findex cbrt
4841 @findex cbrtf
4842 @findex cbrtl
4843 @findex ccos
4844 @findex ccosf
4845 @findex ccosh
4846 @findex ccoshf
4847 @findex ccoshl
4848 @findex ccosl
4849 @findex ceil
4850 @findex ceilf
4851 @findex ceill
4852 @findex cexp
4853 @findex cexpf
4854 @findex cexpl
4855 @findex cimag
4856 @findex cimagf
4857 @findex cimagl
4858 @findex conj
4859 @findex conjf
4860 @findex conjl
4861 @findex copysign
4862 @findex copysignf
4863 @findex copysignl
4864 @findex cos
4865 @findex cosf
4866 @findex cosh
4867 @findex coshf
4868 @findex coshl
4869 @findex cosl
4870 @findex cpow
4871 @findex cpowf
4872 @findex cpowl
4873 @findex cproj
4874 @findex cprojf
4875 @findex cprojl
4876 @findex creal
4877 @findex crealf
4878 @findex creall
4879 @findex csin
4880 @findex csinf
4881 @findex csinh
4882 @findex csinhf
4883 @findex csinhl
4884 @findex csinl
4885 @findex csqrt
4886 @findex csqrtf
4887 @findex csqrtl
4888 @findex ctan
4889 @findex ctanf
4890 @findex ctanh
4891 @findex ctanhf
4892 @findex ctanhl
4893 @findex ctanl
4894 @findex dcgettext
4895 @findex dgettext
4896 @findex drem
4897 @findex dremf
4898 @findex dreml
4899 @findex erf
4900 @findex erfc
4901 @findex erfcf
4902 @findex erfcl
4903 @findex erff
4904 @findex erfl
4905 @findex exit
4906 @findex exp
4907 @findex exp10
4908 @findex exp10f
4909 @findex exp10l
4910 @findex exp2
4911 @findex exp2f
4912 @findex exp2l
4913 @findex expf
4914 @findex expl
4915 @findex expm1
4916 @findex expm1f
4917 @findex expm1l
4918 @findex fabs
4919 @findex fabsf
4920 @findex fabsl
4921 @findex fdim
4922 @findex fdimf
4923 @findex fdiml
4924 @findex ffs
4925 @findex floor
4926 @findex floorf
4927 @findex floorl
4928 @findex fma
4929 @findex fmaf
4930 @findex fmal
4931 @findex fmax
4932 @findex fmaxf
4933 @findex fmaxl
4934 @findex fmin
4935 @findex fminf
4936 @findex fminl
4937 @findex fmod
4938 @findex fmodf
4939 @findex fmodl
4940 @findex fprintf
4941 @findex fprintf_unlocked
4942 @findex fputs
4943 @findex fputs_unlocked
4944 @findex frexp
4945 @findex frexpf
4946 @findex frexpl
4947 @findex fscanf
4948 @findex gamma
4949 @findex gammaf
4950 @findex gammal
4951 @findex gettext
4952 @findex hypot
4953 @findex hypotf
4954 @findex hypotl
4955 @findex ilogb
4956 @findex ilogbf
4957 @findex ilogbl
4958 @findex imaxabs
4959 @findex index
4960 @findex j0
4961 @findex j0f
4962 @findex j0l
4963 @findex j1
4964 @findex j1f
4965 @findex j1l
4966 @findex jn
4967 @findex jnf
4968 @findex jnl
4969 @findex labs
4970 @findex ldexp
4971 @findex ldexpf
4972 @findex ldexpl
4973 @findex lgamma
4974 @findex lgammaf
4975 @findex lgammal
4976 @findex llabs
4977 @findex llrint
4978 @findex llrintf
4979 @findex llrintl
4980 @findex llround
4981 @findex llroundf
4982 @findex llroundl
4983 @findex log
4984 @findex log10
4985 @findex log10f
4986 @findex log10l
4987 @findex log1p
4988 @findex log1pf
4989 @findex log1pl
4990 @findex log2
4991 @findex log2f
4992 @findex log2l
4993 @findex logb
4994 @findex logbf
4995 @findex logbl
4996 @findex logf
4997 @findex logl
4998 @findex lrint
4999 @findex lrintf
5000 @findex lrintl
5001 @findex lround
5002 @findex lroundf
5003 @findex lroundl
5004 @findex malloc
5005 @findex memcmp
5006 @findex memcpy
5007 @findex mempcpy
5008 @findex memset
5009 @findex modf
5010 @findex modff
5011 @findex modfl
5012 @findex nearbyint
5013 @findex nearbyintf
5014 @findex nearbyintl
5015 @findex nextafter
5016 @findex nextafterf
5017 @findex nextafterl
5018 @findex nexttoward
5019 @findex nexttowardf
5020 @findex nexttowardl
5021 @findex pow
5022 @findex pow10
5023 @findex pow10f
5024 @findex pow10l
5025 @findex powf
5026 @findex powl
5027 @findex printf
5028 @findex printf_unlocked
5029 @findex putchar
5030 @findex puts
5031 @findex remainder
5032 @findex remainderf
5033 @findex remainderl
5034 @findex remquo
5035 @findex remquof
5036 @findex remquol
5037 @findex rindex
5038 @findex rint
5039 @findex rintf
5040 @findex rintl
5041 @findex round
5042 @findex roundf
5043 @findex roundl
5044 @findex scalb
5045 @findex scalbf
5046 @findex scalbl
5047 @findex scalbln
5048 @findex scalblnf
5049 @findex scalblnf
5050 @findex scalbn
5051 @findex scalbnf
5052 @findex scanfnl
5053 @findex significand
5054 @findex significandf
5055 @findex significandl
5056 @findex sin
5057 @findex sincos
5058 @findex sincosf
5059 @findex sincosl
5060 @findex sinf
5061 @findex sinh
5062 @findex sinhf
5063 @findex sinhl
5064 @findex sinl
5065 @findex snprintf
5066 @findex sprintf
5067 @findex sqrt
5068 @findex sqrtf
5069 @findex sqrtl
5070 @findex sscanf
5071 @findex stpcpy
5072 @findex strcat
5073 @findex strchr
5074 @findex strcmp
5075 @findex strcpy
5076 @findex strcspn
5077 @findex strdup
5078 @findex strfmon
5079 @findex strftime
5080 @findex strlen
5081 @findex strncat
5082 @findex strncmp
5083 @findex strncpy
5084 @findex strpbrk
5085 @findex strrchr
5086 @findex strspn
5087 @findex strstr
5088 @findex tan
5089 @findex tanf
5090 @findex tanh
5091 @findex tanhf
5092 @findex tanhl
5093 @findex tanl
5094 @findex tgamma
5095 @findex tgammaf
5096 @findex tgammal
5097 @findex trunc
5098 @findex truncf
5099 @findex truncl
5100 @findex vfprintf
5101 @findex vfscanf
5102 @findex vprintf
5103 @findex vscanf
5104 @findex vsnprintf
5105 @findex vsprintf
5106 @findex vsscanf
5107 @findex y0
5108 @findex y0f
5109 @findex y0l
5110 @findex y1
5111 @findex y1f
5112 @findex y1l
5113 @findex yn
5114 @findex ynf
5115 @findex ynl
5117 GCC provides a large number of built-in functions other than the ones
5118 mentioned above.  Some of these are for internal use in the processing
5119 of exceptions or variable-length argument lists and will not be
5120 documented here because they may change from time to time; we do not
5121 recommend general use of these functions.
5123 The remaining functions are provided for optimization purposes.
5125 @opindex fno-builtin
5126 GCC includes built-in versions of many of the functions in the standard
5127 C library.  The versions prefixed with @code{__builtin_} will always be
5128 treated as having the same meaning as the C library function even if you
5129 specify the @option{-fno-builtin} option. (@pxref{C Dialect Options})
5130 Many of these functions are only optimized in certain cases; if they are
5131 not optimized in a particular case, a call to the library function will
5132 be emitted.
5134 @opindex ansi
5135 @opindex std
5136 Outside strict ISO C mode (@option{-ansi}, @option{-std=c89} or
5137 @option{-std=c99}), the functions
5138 @code{_exit}, @code{alloca}, @code{bcmp}, @code{bzero},
5139 @code{dcgettext}, @code{dgettext}, @code{dremf}, @code{dreml},
5140 @code{drem}, @code{exp10f}, @code{exp10l}, @code{exp10}, @code{ffsll},
5141 @code{ffsl}, @code{ffs}, @code{fprintf_unlocked}, @code{fputs_unlocked},
5142 @code{gammaf}, @code{gammal}, @code{gamma}, @code{gettext},
5143 @code{index}, @code{j0f}, @code{j0l}, @code{j0}, @code{j1f}, @code{j1l},
5144 @code{j1}, @code{jnf}, @code{jnl}, @code{jn}, @code{mempcpy},
5145 @code{pow10f}, @code{pow10l}, @code{pow10}, @code{printf_unlocked},
5146 @code{rindex}, @code{scalbf}, @code{scalbl}, @code{scalb},
5147 @code{significandf}, @code{significandl}, @code{significand},
5148 @code{sincosf}, @code{sincosl}, @code{sincos}, @code{stpcpy},
5149 @code{strdup}, @code{strfmon}, @code{y0f}, @code{y0l}, @code{y0},
5150 @code{y1f}, @code{y1l}, @code{y1}, @code{ynf}, @code{ynl} and @code{yn}
5151 may be handled as built-in functions.
5152 All these functions have corresponding versions
5153 prefixed with @code{__builtin_}, which may be used even in strict C89
5154 mode.
5156 The ISO C99 functions
5157 @code{_Exit}, @code{acoshf}, @code{acoshl}, @code{acosh}, @code{asinhf},
5158 @code{asinhl}, @code{asinh}, @code{atanhf}, @code{atanhl}, @code{atanh},
5159 @code{cabsf}, @code{cabsl}, @code{cabs}, @code{cacosf}, @code{cacoshf},
5160 @code{cacoshl}, @code{cacosh}, @code{cacosl}, @code{cacos},
5161 @code{cargf}, @code{cargl}, @code{carg}, @code{casinf}, @code{casinhf},
5162 @code{casinhl}, @code{casinh}, @code{casinl}, @code{casin},
5163 @code{catanf}, @code{catanhf}, @code{catanhl}, @code{catanh},
5164 @code{catanl}, @code{catan}, @code{cbrtf}, @code{cbrtl}, @code{cbrt},
5165 @code{ccosf}, @code{ccoshf}, @code{ccoshl}, @code{ccosh}, @code{ccosl},
5166 @code{ccos}, @code{cexpf}, @code{cexpl}, @code{cexp}, @code{cimagf},
5167 @code{cimagl}, @code{cimag},
5168 @code{conjf}, @code{conjl}, @code{conj}, @code{copysignf},
5169 @code{copysignl}, @code{copysign}, @code{cpowf}, @code{cpowl},
5170 @code{cpow}, @code{cprojf}, @code{cprojl}, @code{cproj}, @code{crealf},
5171 @code{creall}, @code{creal}, @code{csinf}, @code{csinhf}, @code{csinhl},
5172 @code{csinh}, @code{csinl}, @code{csin}, @code{csqrtf}, @code{csqrtl},
5173 @code{csqrt}, @code{ctanf}, @code{ctanhf}, @code{ctanhl}, @code{ctanh},
5174 @code{ctanl}, @code{ctan}, @code{erfcf}, @code{erfcl}, @code{erfc},
5175 @code{erff}, @code{erfl}, @code{erf}, @code{exp2f}, @code{exp2l},
5176 @code{exp2}, @code{expm1f}, @code{expm1l}, @code{expm1}, @code{fdimf},
5177 @code{fdiml}, @code{fdim}, @code{fmaf}, @code{fmal}, @code{fmaxf},
5178 @code{fmaxl}, @code{fmax}, @code{fma}, @code{fminf}, @code{fminl},
5179 @code{fmin}, @code{hypotf}, @code{hypotl}, @code{hypot}, @code{ilogbf},
5180 @code{ilogbl}, @code{ilogb}, @code{imaxabs}, @code{lgammaf},
5181 @code{lgammal}, @code{lgamma}, @code{llabs}, @code{llrintf},
5182 @code{llrintl}, @code{llrint}, @code{llroundf}, @code{llroundl},
5183 @code{llround}, @code{log1pf}, @code{log1pl}, @code{log1p},
5184 @code{log2f}, @code{log2l}, @code{log2}, @code{logbf}, @code{logbl},
5185 @code{logb}, @code{lrintf}, @code{lrintl}, @code{lrint}, @code{lroundf},
5186 @code{lroundl}, @code{lround}, @code{nearbyintf}, @code{nearbyintl},
5187 @code{nearbyint}, @code{nextafterf}, @code{nextafterl},
5188 @code{nextafter}, @code{nexttowardf}, @code{nexttowardl},
5189 @code{nexttoward}, @code{remainderf}, @code{remainderl},
5190 @code{remainder}, @code{remquof}, @code{remquol}, @code{remquo},
5191 @code{rintf}, @code{rintl}, @code{rint}, @code{roundf}, @code{roundl},
5192 @code{round}, @code{scalblnf}, @code{scalblnl}, @code{scalbln},
5193 @code{scalbnf}, @code{scalbnl}, @code{scalbn}, @code{snprintf},
5194 @code{tgammaf}, @code{tgammal}, @code{tgamma}, @code{truncf},
5195 @code{truncl}, @code{trunc}, @code{vfscanf}, @code{vscanf},
5196 @code{vsnprintf} and @code{vsscanf}
5197 are handled as built-in functions
5198 except in strict ISO C90 mode (@option{-ansi} or @option{-std=c89}).
5200 There are also built-in versions of the ISO C99 functions
5201 @code{acosf}, @code{acosl}, @code{asinf}, @code{asinl}, @code{atan2f},
5202 @code{atan2l}, @code{atanf}, @code{atanl}, @code{ceilf}, @code{ceill},
5203 @code{cosf}, @code{coshf}, @code{coshl}, @code{cosl}, @code{expf},
5204 @code{expl}, @code{fabsf}, @code{fabsl}, @code{floorf}, @code{floorl},
5205 @code{fmodf}, @code{fmodl}, @code{frexpf}, @code{frexpl}, @code{ldexpf},
5206 @code{ldexpl}, @code{log10f}, @code{log10l}, @code{logf}, @code{logl},
5207 @code{modfl}, @code{modf}, @code{powf}, @code{powl}, @code{sinf},
5208 @code{sinhf}, @code{sinhl}, @code{sinl}, @code{sqrtf}, @code{sqrtl},
5209 @code{tanf}, @code{tanhf}, @code{tanhl} and @code{tanl}
5210 that are recognized in any mode since ISO C90 reserves these names for
5211 the purpose to which ISO C99 puts them.  All these functions have
5212 corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
5214 The ISO C90 functions
5215 @code{abort}, @code{abs}, @code{acos}, @code{asin}, @code{atan2},
5216 @code{atan}, @code{calloc}, @code{ceil}, @code{cosh}, @code{cos},
5217 @code{exit}, @code{exp}, @code{fabs}, @code{floor}, @code{fmod},
5218 @code{fprintf}, @code{fputs}, @code{frexp}, @code{fscanf}, @code{labs},
5219 @code{ldexp}, @code{log10}, @code{log}, @code{malloc}, @code{memcmp},
5220 @code{memcpy}, @code{memset}, @code{modf}, @code{pow}, @code{printf},
5221 @code{putchar}, @code{puts}, @code{scanf}, @code{sinh}, @code{sin},
5222 @code{snprintf}, @code{sprintf}, @code{sqrt}, @code{sscanf},
5223 @code{strcat}, @code{strchr}, @code{strcmp}, @code{strcpy},
5224 @code{strcspn}, @code{strlen}, @code{strncat}, @code{strncmp},
5225 @code{strncpy}, @code{strpbrk}, @code{strrchr}, @code{strspn},
5226 @code{strstr}, @code{tanh}, @code{tan}, @code{vfprintf}, @code{vprintf}
5227 and @code{vsprintf}
5228 are all recognized as built-in functions unless
5229 @option{-fno-builtin} is specified (or @option{-fno-builtin-@var{function}}
5230 is specified for an individual function).  All of these functions have
5231 corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
5233 GCC provides built-in versions of the ISO C99 floating point comparison
5234 macros that avoid raising exceptions for unordered operands.  They have
5235 the same names as the standard macros ( @code{isgreater},
5236 @code{isgreaterequal}, @code{isless}, @code{islessequal},
5237 @code{islessgreater}, and @code{isunordered}) , with @code{__builtin_}
5238 prefixed.  We intend for a library implementor to be able to simply
5239 @code{#define} each standard macro to its built-in equivalent.
5241 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_types_compatible_p (@var{type1}, @var{type2})
5243 You can use the built-in function @code{__builtin_types_compatible_p} to
5244 determine whether two types are the same.
5246 This built-in function returns 1 if the unqualified versions of the
5247 types @var{type1} and @var{type2} (which are types, not expressions) are
5248 compatible, 0 otherwise.  The result of this built-in function can be
5249 used in integer constant expressions.
5251 This built-in function ignores top level qualifiers (e.g., @code{const},
5252 @code{volatile}).  For example, @code{int} is equivalent to @code{const
5253 int}.
5255 The type @code{int[]} and @code{int[5]} are compatible.  On the other
5256 hand, @code{int} and @code{char *} are not compatible, even if the size
5257 of their types, on the particular architecture are the same.  Also, the
5258 amount of pointer indirection is taken into account when determining
5259 similarity.  Consequently, @code{short *} is not similar to
5260 @code{short **}.  Furthermore, two types that are typedefed are
5261 considered compatible if their underlying types are compatible.
5263 An @code{enum} type is considered to be compatible with another
5264 @code{enum} type.  For example, @code{enum @{foo, bar@}} is similar to
5265 @code{enum @{hot, dog@}}.
5267 You would typically use this function in code whose execution varies
5268 depending on the arguments' types.  For example:
5270 @smallexample
5271 #define foo(x)                                                  \
5272   (@{                                                           \
5273     typeof (x) tmp;                                             \
5274     if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), long double)) \
5275       tmp = foo_long_double (tmp);                              \
5276     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), double)) \
5277       tmp = foo_double (tmp);                                   \
5278     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), float))  \
5279       tmp = foo_float (tmp);                                    \
5280     else                                                        \
5281       abort ();                                                 \
5282     tmp;                                                        \
5283   @})
5284 @end smallexample
5286 @emph{Note:} This construct is only available for C.
5288 @end deftypefn
5290 @deftypefn {Built-in Function} @var{type} __builtin_choose_expr (@var{const_exp}, @var{exp1}, @var{exp2})
5292 You can use the built-in function @code{__builtin_choose_expr} to
5293 evaluate code depending on the value of a constant expression.  This
5294 built-in function returns @var{exp1} if @var{const_exp}, which is a
5295 constant expression that must be able to be determined at compile time,
5296 is nonzero.  Otherwise it returns 0.
5298 This built-in function is analogous to the @samp{? :} operator in C,
5299 except that the expression returned has its type unaltered by promotion
5300 rules.  Also, the built-in function does not evaluate the expression
5301 that was not chosen.  For example, if @var{const_exp} evaluates to true,
5302 @var{exp2} is not evaluated even if it has side-effects.
5304 This built-in function can return an lvalue if the chosen argument is an
5305 lvalue.
5307 If @var{exp1} is returned, the return type is the same as @var{exp1}'s
5308 type.  Similarly, if @var{exp2} is returned, its return type is the same
5309 as @var{exp2}.
5311 Example:
5313 @smallexample
5314 #define foo(x)                                                    \
5315   __builtin_choose_expr (                                         \
5316     __builtin_types_compatible_p (typeof (x), double),            \
5317     foo_double (x),                                               \
5318     __builtin_choose_expr (                                       \
5319       __builtin_types_compatible_p (typeof (x), float),           \
5320       foo_float (x),                                              \
5321       /* @r{The void expression results in a compile-time error}  \
5322          @r{when assigning the result to something.}  */          \
5323       (void)0))
5324 @end smallexample
5326 @emph{Note:} This construct is only available for C.  Furthermore, the
5327 unused expression (@var{exp1} or @var{exp2} depending on the value of
5328 @var{const_exp}) may still generate syntax errors.  This may change in
5329 future revisions.
5331 @end deftypefn
5333 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_constant_p (@var{exp})
5334 You can use the built-in function @code{__builtin_constant_p} to
5335 determine if a value is known to be constant at compile-time and hence
5336 that GCC can perform constant-folding on expressions involving that
5337 value.  The argument of the function is the value to test.  The function
5338 returns the integer 1 if the argument is known to be a compile-time
5339 constant and 0 if it is not known to be a compile-time constant.  A
5340 return of 0 does not indicate that the value is @emph{not} a constant,
5341 but merely that GCC cannot prove it is a constant with the specified
5342 value of the @option{-O} option.
5344 You would typically use this function in an embedded application where
5345 memory was a critical resource.  If you have some complex calculation,
5346 you may want it to be folded if it involves constants, but need to call
5347 a function if it does not.  For example:
5349 @smallexample
5350 #define Scale_Value(X)      \
5351   (__builtin_constant_p (X) \
5352   ? ((X) * SCALE + OFFSET) : Scale (X))
5353 @end smallexample
5355 You may use this built-in function in either a macro or an inline
5356 function.  However, if you use it in an inlined function and pass an
5357 argument of the function as the argument to the built-in, GCC will
5358 never return 1 when you call the inline function with a string constant
5359 or compound literal (@pxref{Compound Literals}) and will not return 1
5360 when you pass a constant numeric value to the inline function unless you
5361 specify the @option{-O} option.
5363 You may also use @code{__builtin_constant_p} in initializers for static
5364 data.  For instance, you can write
5366 @smallexample
5367 static const int table[] = @{
5368    __builtin_constant_p (EXPRESSION) ? (EXPRESSION) : -1,
5369    /* @r{@dots{}} */
5371 @end smallexample
5373 @noindent
5374 This is an acceptable initializer even if @var{EXPRESSION} is not a
5375 constant expression.  GCC must be more conservative about evaluating the
5376 built-in in this case, because it has no opportunity to perform
5377 optimization.
5379 Previous versions of GCC did not accept this built-in in data
5380 initializers.  The earliest version where it is completely safe is
5381 3.0.1.
5382 @end deftypefn
5384 @deftypefn {Built-in Function} long __builtin_expect (long @var{exp}, long @var{c})
5385 @opindex fprofile-arcs
5386 You may use @code{__builtin_expect} to provide the compiler with
5387 branch prediction information.  In general, you should prefer to
5388 use actual profile feedback for this (@option{-fprofile-arcs}), as
5389 programmers are notoriously bad at predicting how their programs
5390 actually perform.  However, there are applications in which this
5391 data is hard to collect.
5393 The return value is the value of @var{exp}, which should be an
5394 integral expression.  The value of @var{c} must be a compile-time
5395 constant.  The semantics of the built-in are that it is expected
5396 that @var{exp} == @var{c}.  For example:
5398 @smallexample
5399 if (__builtin_expect (x, 0))
5400   foo ();
5401 @end smallexample
5403 @noindent
5404 would indicate that we do not expect to call @code{foo}, since
5405 we expect @code{x} to be zero.  Since you are limited to integral
5406 expressions for @var{exp}, you should use constructions such as
5408 @smallexample
5409 if (__builtin_expect (ptr != NULL, 1))
5410   error ();
5411 @end smallexample
5413 @noindent
5414 when testing pointer or floating-point values.
5415 @end deftypefn
5417 @deftypefn {Built-in Function} void __builtin_prefetch (const void *@var{addr}, ...)
5418 This function is used to minimize cache-miss latency by moving data into
5419 a cache before it is accessed.
5420 You can insert calls to @code{__builtin_prefetch} into code for which
5421 you know addresses of data in memory that is likely to be accessed soon.
5422 If the target supports them, data prefetch instructions will be generated.
5423 If the prefetch is done early enough before the access then the data will
5424 be in the cache by the time it is accessed.
5426 The value of @var{addr} is the address of the memory to prefetch.
5427 There are two optional arguments, @var{rw} and @var{locality}.
5428 The value of @var{rw} is a compile-time constant one or zero; one
5429 means that the prefetch is preparing for a write to the memory address
5430 and zero, the default, means that the prefetch is preparing for a read.
5431 The value @var{locality} must be a compile-time constant integer between
5432 zero and three.  A value of zero means that the data has no temporal
5433 locality, so it need not be left in the cache after the access.  A value
5434 of three means that the data has a high degree of temporal locality and
5435 should be left in all levels of cache possible.  Values of one and two
5436 mean, respectively, a low or moderate degree of temporal locality.  The
5437 default is three.
5439 @smallexample
5440 for (i = 0; i < n; i++)
5441   @{
5442     a[i] = a[i] + b[i];
5443     __builtin_prefetch (&a[i+j], 1, 1);
5444     __builtin_prefetch (&b[i+j], 0, 1);
5445     /* @r{@dots{}} */
5446   @}
5447 @end smallexample
5449 Data prefetch does not generate faults if @var{addr} is invalid, but
5450 the address expression itself must be valid.  For example, a prefetch
5451 of @code{p->next} will not fault if @code{p->next} is not a valid
5452 address, but evaluation will fault if @code{p} is not a valid address.
5454 If the target does not support data prefetch, the address expression
5455 is evaluated if it includes side effects but no other code is generated
5456 and GCC does not issue a warning.
5457 @end deftypefn
5459 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_huge_val (void)
5460 Returns a positive infinity, if supported by the floating-point format,
5461 else @code{DBL_MAX}.  This function is suitable for implementing the
5462 ISO C macro @code{HUGE_VAL}.
5463 @end deftypefn
5465 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_huge_valf (void)
5466 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except the return type is @code{float}.
5467 @end deftypefn
5469 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_huge_vall (void)
5470 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except the return
5471 type is @code{long double}.
5472 @end deftypefn
5474 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_inf (void)
5475 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except a warning is generated
5476 if the target floating-point format does not support infinities.
5477 This function is suitable for implementing the ISO C99 macro @code{INFINITY}.
5478 @end deftypefn
5480 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_inff (void)
5481 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return type is @code{float}.
5482 @end deftypefn
5484 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_infl (void)
5485 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return
5486 type is @code{long double}.
5487 @end deftypefn
5489 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_nan (const char *str)
5490 This is an implementation of the ISO C99 function @code{nan}.
5492 Since ISO C99 defines this function in terms of @code{strtod}, which we
5493 do not implement, a description of the parsing is in order.  The string
5494 is parsed as by @code{strtol}; that is, the base is recognized by
5495 leading @samp{0} or @samp{0x} prefixes.  The number parsed is placed
5496 in the significand such that the least significant bit of the number
5497 is at the least significant bit of the significand.  The number is 
5498 truncated to fit the significand field provided.  The significand is
5499 forced to be a quiet NaN.
5501 This function, if given a string literal, is evaluated early enough
5502 that it is considered a compile-time constant.
5503 @end deftypefn
5505 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_nanf (const char *str)
5506 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{float}.
5507 @end deftypefn
5509 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_nanl (const char *str)
5510 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{long double}.
5511 @end deftypefn
5513 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_nans (const char *str)
5514 Similar to @code{__builtin_nan}, except the significand is forced 
5515 to be a signaling NaN.  The @code{nans} function is proposed by
5516 @uref{http://std.dkuug.dk/JTC1/SC22/WG14/www/docs/n965.htm,,WG14 N965}.
5517 @end deftypefn
5519 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_nansf (const char *str)
5520 Similar to @code{__builtin_nans}, except the return type is @code{float}.
5521 @end deftypefn
5523 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_nansl (const char *str)
5524 Similar to @code{__builtin_nans}, except the return type is @code{long double}.
5525 @end deftypefn
5527 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffs (unsigned int x)
5528 Returns one plus the index of the least significant 1-bit of @var{x}, or
5529 if @var{x} is zero, returns zero.
5530 @end deftypefn
5532 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clz (unsigned int x)
5533 Returns the number of leading 0-bits in @var{x}, starting at the most
5534 significant bit position.  If @var{x} is 0, the result is undefined.
5535 @end deftypefn
5537 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctz (unsigned int x)
5538 Returns the number of trailing 0-bits in @var{x}, starting at the least
5539 significant bit position.  If @var{x} is 0, the result is undefined.
5540 @end deftypefn
5542 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcount (unsigned int x)
5543 Returns the number of 1-bits in @var{x}.
5544 @end deftypefn
5546 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parity (unsigned int x)
5547 Returns the parity of @var{x}, i.@:e. the number of 1-bits in @var{x}
5548 modulo 2.
5549 @end deftypefn
5551 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffsl (unsigned long)
5552 Similar to @code{__builtin_ffs}, except the argument type is
5553 @code{unsigned long}.
5554 @end deftypefn
5556 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clzl (unsigned long)
5557 Similar to @code{__builtin_clz}, except the argument type is
5558 @code{unsigned long}.
5559 @end deftypefn
5561 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctzl (unsigned long)
5562 Similar to @code{__builtin_ctz}, except the argument type is
5563 @code{unsigned long}.
5564 @end deftypefn
5566 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcountl (unsigned long)
5567 Similar to @code{__builtin_popcount}, except the argument type is
5568 @code{unsigned long}.
5569 @end deftypefn
5571 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parityl (unsigned long)
5572 Similar to @code{__builtin_parity}, except the argument type is
5573 @code{unsigned long}.
5574 @end deftypefn
5576 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffsll (unsigned long long)
5577 Similar to @code{__builtin_ffs}, except the argument type is
5578 @code{unsigned long long}.
5579 @end deftypefn
5581 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clzll (unsigned long long)
5582 Similar to @code{__builtin_clz}, except the argument type is
5583 @code{unsigned long long}.
5584 @end deftypefn
5586 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctzll (unsigned long long)
5587 Similar to @code{__builtin_ctz}, except the argument type is
5588 @code{unsigned long long}.
5589 @end deftypefn
5591 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcountll (unsigned long long)
5592 Similar to @code{__builtin_popcount}, except the argument type is
5593 @code{unsigned long long}.
5594 @end deftypefn
5596 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parityll (unsigned long long)
5597 Similar to @code{__builtin_parity}, except the argument type is
5598 @code{unsigned long long}.
5599 @end deftypefn
5602 @node Target Builtins
5603 @section Built-in Functions Specific to Particular Target Machines
5605 On some target machines, GCC supports many built-in functions specific
5606 to those machines.  Generally these generate calls to specific machine
5607 instructions, but allow the compiler to schedule those calls.
5609 @menu
5610 * Alpha Built-in Functions::
5611 * ARM Built-in Functions::
5612 * X86 Built-in Functions::
5613 * PowerPC AltiVec Built-in Functions::
5614 @end menu
5616 @node Alpha Built-in Functions
5617 @subsection Alpha Built-in Functions
5619 These built-in functions are available for the Alpha family of
5620 processors, depending on the command-line switches used.
5622 The following built-in functions are always available.  They
5623 all generate the machine instruction that is part of the name.
5625 @example
5626 long __builtin_alpha_implver (void)
5627 long __builtin_alpha_rpcc (void)
5628 long __builtin_alpha_amask (long)
5629 long __builtin_alpha_cmpbge (long, long)
5630 long __builtin_alpha_extbl (long, long)
5631 long __builtin_alpha_extwl (long, long)
5632 long __builtin_alpha_extll (long, long)
5633 long __builtin_alpha_extql (long, long)
5634 long __builtin_alpha_extwh (long, long)
5635 long __builtin_alpha_extlh (long, long)
5636 long __builtin_alpha_extqh (long, long)
5637 long __builtin_alpha_insbl (long, long)
5638 long __builtin_alpha_inswl (long, long)
5639 long __builtin_alpha_insll (long, long)
5640 long __builtin_alpha_insql (long, long)
5641 long __builtin_alpha_inswh (long, long)
5642 long __builtin_alpha_inslh (long, long)
5643 long __builtin_alpha_insqh (long, long)
5644 long __builtin_alpha_mskbl (long, long)
5645 long __builtin_alpha_mskwl (long, long)
5646 long __builtin_alpha_mskll (long, long)
5647 long __builtin_alpha_mskql (long, long)
5648 long __builtin_alpha_mskwh (long, long)
5649 long __builtin_alpha_msklh (long, long)
5650 long __builtin_alpha_mskqh (long, long)
5651 long __builtin_alpha_umulh (long, long)
5652 long __builtin_alpha_zap (long, long)
5653 long __builtin_alpha_zapnot (long, long)
5654 @end example
5656 The following built-in functions are always with @option{-mmax}
5657 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{pca56} or
5658 later.  They all generate the machine instruction that is part
5659 of the name.
5661 @example
5662 long __builtin_alpha_pklb (long)
5663 long __builtin_alpha_pkwb (long)
5664 long __builtin_alpha_unpkbl (long)
5665 long __builtin_alpha_unpkbw (long)
5666 long __builtin_alpha_minub8 (long, long)
5667 long __builtin_alpha_minsb8 (long, long)
5668 long __builtin_alpha_minuw4 (long, long)
5669 long __builtin_alpha_minsw4 (long, long)
5670 long __builtin_alpha_maxub8 (long, long)
5671 long __builtin_alpha_maxsb8 (long, long)
5672 long __builtin_alpha_maxuw4 (long, long)
5673 long __builtin_alpha_maxsw4 (long, long)
5674 long __builtin_alpha_perr (long, long)
5675 @end example
5677 The following built-in functions are always with @option{-mcix}
5678 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{ev67} or
5679 later.  They all generate the machine instruction that is part
5680 of the name.
5682 @example
5683 long __builtin_alpha_cttz (long)
5684 long __builtin_alpha_ctlz (long)
5685 long __builtin_alpha_ctpop (long)
5686 @end example
5688 The following builtins are available on systems that use the OSF/1
5689 PALcode.  Normally they invoke the @code{rduniq} and @code{wruniq}
5690 PAL calls, but when invoked with @option{-mtls-kernel}, they invoke
5691 @code{rdval} and @code{wrval}.
5693 @example
5694 void *__builtin_thread_pointer (void)
5695 void __builtin_set_thread_pointer (void *)
5696 @end example
5698 @node ARM Built-in Functions
5699 @subsection ARM Built-in Functions
5701 These built-in functions are available for the ARM family of
5702 processors, when the @option{-mcpu=iwmmxt} switch is used:
5704 @example
5705 typedef int __v2si __attribute__ ((__mode__ (__V2SI__)))
5707 v2si __builtin_arm_waddw (v2si, v2si)
5708 v2si __builtin_arm_waddw (v2si, v2si)
5709 v2si __builtin_arm_wsubw (v2si, v2si)
5710 v2si __builtin_arm_wsubw (v2si, v2si)
5711 v2si __builtin_arm_waddwss (v2si, v2si)
5712 v2si __builtin_arm_wsubwss (v2si, v2si)
5713 v2si __builtin_arm_wsubwss (v2si, v2si)
5714 v2si __builtin_arm_wsubwss (v2si, v2si)
5715 v2si __builtin_arm_wsubwss (v2si, v2si)
5716 v2si __builtin_arm_waddwus (v2si, v2si)
5717 v2si __builtin_arm_wsubwus (v2si, v2si)
5718 v2si __builtin_arm_wsubwus (v2si, v2si)
5719 v2si __builtin_arm_wmaxuw (v2si, v2si)
5720 v2si __builtin_arm_wmaxsw (v2si, v2si)
5721 v2si __builtin_arm_wavg2br (v2si, v2si)
5722 v2si __builtin_arm_wavg2hr (v2si, v2si)
5723 v2si __builtin_arm_wavg2b (v2si, v2si)
5724 v2si __builtin_arm_wavg2h (v2si, v2si)
5725 v2si __builtin_arm_waccb (v2si)
5726 v2si __builtin_arm_wacch (v2si)
5727 v2si __builtin_arm_waccw (v2si)
5728 v2si __builtin_arm_wmacs (v2si, v2si, v2si)
5729 v2si __builtin_arm_wmacsz (v2si, v2si, v2si)
5730 v2si __builtin_arm_wmacu (v2si, v2si, v2si)
5731 v2si __builtin_arm_wmacuz (v2si, v2si)
5732 v2si __builtin_arm_wsadb (v2si, v2si)
5733 v2si __builtin_arm_wsadbz (v2si, v2si)
5734 v2si __builtin_arm_wsadh (v2si, v2si)
5735 v2si __builtin_arm_wsadhz (v2si, v2si)
5736 v2si __builtin_arm_walign (v2si, v2si)
5737 v2si __builtin_arm_tmia (v2si, int, int)
5738 v2si __builtin_arm_tmiaph (v2si, int, int)
5739 v2si __builtin_arm_tmiabb (v2si, int, int)
5740 v2si __builtin_arm_tmiabt (v2si, int, int)
5741 v2si __builtin_arm_tmiatb (v2si, int, int)
5742 v2si __builtin_arm_tmiatt (v2si, int, int)
5743 int  __builtin_arm_tmovmskb (v2si)
5744 int  __builtin_arm_tmovmskh (v2si)
5745 int  __builtin_arm_tmovmskw (v2si)
5746 v2si __builtin_arm_wmadds (v2si, v2si)
5747 v2si __builtin_arm_wmaddu (v2si, v2si)
5748 v2si __builtin_arm_wpackhss (v2si, v2si)
5749 v2si __builtin_arm_wpackwss (v2si, v2si)
5750 v2si __builtin_arm_wpackdss (v2si, v2si)
5751 v2si __builtin_arm_wpackhus (v2si, v2si)
5752 v2si __builtin_arm_wpackwus (v2si, v2si)
5753 v2si __builtin_arm_wpackdus (v2si, v2si)
5754 v2si __builtin_arm_waddb (v2si, v2si)
5755 v2si __builtin_arm_waddh (v2si, v2si)
5756 v2si __builtin_arm_waddw (v2si, v2si)
5757 v2si __builtin_arm_waddbss (v2si, v2si)
5758 v2si __builtin_arm_waddhss (v2si, v2si)
5759 v2si __builtin_arm_waddwss (v2si, v2si)
5760 v2si __builtin_arm_waddbus (v2si, v2si)
5761 v2si __builtin_arm_waddhus (v2si, v2si)
5762 v2si __builtin_arm_waddwus (v2si, v2si)
5763 v2si __builtin_arm_wsubb (v2si, v2si)
5764 v2si __builtin_arm_wsubh (v2si, v2si)
5765 v2si __builtin_arm_wsubw (v2si, v2si)
5766 v2si __builtin_arm_wsubbss (v2si, v2si)
5767 v2si __builtin_arm_wsubhss (v2si, v2si)
5768 v2si __builtin_arm_wsubwss (v2si, v2si)
5769 v2si __builtin_arm_wsubbus (v2si, v2si)
5770 v2si __builtin_arm_wsubhus (v2si, v2si)
5771 v2si __builtin_arm_wsubwus (v2si, v2si)
5772 v2si __builtin_arm_wand (v2si, v2si)
5773 v2si __builtin_arm_wandn (v2si, v2si)
5774 v2si __builtin_arm_wor (v2si, v2si)
5775 v2si __builtin_arm_wxor (v2si, v2si)
5776 v2si __builtin_arm_wcmpeqb (v2si, v2si)
5777 v2si __builtin_arm_wcmpeqh (v2si, v2si)
5778 v2si __builtin_arm_wcmpeqw (v2si, v2si)
5779 v2si __builtin_arm_wcmpgtub (v2si, v2si)
5780 v2si __builtin_arm_wcmpgtuh (v2si, v2si)
5781 v2si __builtin_arm_wcmpgtuw (v2si, v2si)
5782 v2si __builtin_arm_wcmpgtsb (v2si, v2si)
5783 v2si __builtin_arm_wcmpgtsh (v2si, v2si)
5784 v2si __builtin_arm_wcmpgtsw (v2si, v2si)
5785 int  __builtin_arm_textrmsb (v2si, int)
5786 int  __builtin_arm_textrmsh (v2si, int)
5787 int  __builtin_arm_textrmsw (v2si, int)
5788 int  __builtin_arm_textrmub (v2si, int)
5789 int  __builtin_arm_textrmuh (v2si, int)
5790 int  __builtin_arm_textrmuw (v2si, int)
5791 v2si __builtin_arm_tinsrb (v2si, int, int)
5792 v2si __builtin_arm_tinsrh (v2si, int, int)
5793 v2si __builtin_arm_tinsrw (v2si, int, int)
5794 v2si __builtin_arm_wmaxsw (v2si, v2si)
5795 v2si __builtin_arm_wmaxsh (v2si, v2si)
5796 v2si __builtin_arm_wmaxsb (v2si, v2si)
5797 v2si __builtin_arm_wmaxuw (v2si, v2si)
5798 v2si __builtin_arm_wmaxuh (v2si, v2si)
5799 v2si __builtin_arm_wmaxub (v2si, v2si)
5800 v2si __builtin_arm_wminsw (v2si, v2si)
5801 v2si __builtin_arm_wminsh (v2si, v2si)
5802 v2si __builtin_arm_wminsb (v2si, v2si)
5803 v2si __builtin_arm_wminuw (v2si, v2si)
5804 v2si __builtin_arm_wminuh (v2si, v2si)
5805 v2si __builtin_arm_wminub (v2si, v2si)
5806 v2si __builtin_arm_wmuluh (v2si, v2si)
5807 v2si __builtin_arm_wmulsh (v2si, v2si)
5808 v2si __builtin_arm_wmulul (v2si, v2si)
5809 v2si __builtin_arm_wshufh (v2si, int)
5810 v2si __builtin_arm_wsllh (v2si, v2si)
5811 v2si __builtin_arm_wsllw (v2si, v2si)
5812 v2si __builtin_arm_wslld (v2si, v2si)
5813 v2si __builtin_arm_wsrah (v2si, v2si)
5814 v2si __builtin_arm_wsraw (v2si, v2si)
5815 v2si __builtin_arm_wsrad (v2si, v2si)
5816 v2si __builtin_arm_wsrlh (v2si, v2si)
5817 v2si __builtin_arm_wsrlw (v2si, v2si)
5818 v2si __builtin_arm_wsrld (v2si, v2si)
5819 v2si __builtin_arm_wrorh (v2si, v2si)
5820 v2si __builtin_arm_wrorw (v2si, v2si)
5821 v2si __builtin_arm_wrord (v2si, v2si)
5822 v2si __builtin_arm_wsllhi (v2si, int)
5823 v2si __builtin_arm_wsllwi (v2si, int)
5824 v2si __builtin_arm_wslldi (v2si, v2si)
5825 v2si __builtin_arm_wsrahi (v2si, int)
5826 v2si __builtin_arm_wsrawi (v2si, int)
5827 v2si __builtin_arm_wsradi (v2si, v2si)
5828 v2si __builtin_arm_wsrlwi (v2si, int)
5829 v2si __builtin_arm_wsrldi (v2si, int)
5830 v2si __builtin_arm_wrorhi (v2si, int)
5831 v2si __builtin_arm_wrorwi (v2si, int)
5832 v2si __builtin_arm_wrordi (v2si, int)
5833 v2si __builtin_arm_wunpckihb (v2si, v2si)
5834 v2si __builtin_arm_wunpckihh (v2si, v2si)
5835 v2si __builtin_arm_wunpckihw (v2si, v2si)
5836 v2si __builtin_arm_wunpckilb (v2si, v2si)
5837 v2si __builtin_arm_wunpckilh (v2si, v2si)
5838 v2si __builtin_arm_wunpckilw (v2si, v2si)
5839 v2si __builtin_arm_wunpckehsb (v2si)
5840 v2si __builtin_arm_wunpckehsh (v2si)
5841 v2si __builtin_arm_wunpckehsw (v2si)
5842 v2si __builtin_arm_wunpckehub (v2si)
5843 v2si __builtin_arm_wunpckehuh (v2si)
5844 v2si __builtin_arm_wunpckehuw (v2si)
5845 v2si __builtin_arm_wunpckelsb (v2si)
5846 v2si __builtin_arm_wunpckelsh (v2si)
5847 v2si __builtin_arm_wunpckelsw (v2si)
5848 v2si __builtin_arm_wunpckelub (v2si)
5849 v2si __builtin_arm_wunpckeluh (v2si)
5850 v2si __builtin_arm_wunpckeluw (v2si)
5851 v2si __builtin_arm_wsubwss (v2si, v2si)
5852 v2si __builtin_arm_wsraw (v2si, v2si)
5853 v2si __builtin_arm_wsrad (v2si, v2si)
5854 @end example
5856 @node X86 Built-in Functions
5857 @subsection X86 Built-in Functions
5859 These built-in functions are available for the i386 and x86-64 family
5860 of computers, depending on the command-line switches used.
5862 The following machine modes are available for use with MMX built-in functions
5863 (@pxref{Vector Extensions}): @code{V2SI} for a vector of two 32-bit integers,
5864 @code{V4HI} for a vector of four 16-bit integers, and @code{V8QI} for a
5865 vector of eight 8-bit integers.  Some of the built-in functions operate on
5866 MMX registers as a whole 64-bit entity, these use @code{DI} as their mode.
5868 If 3Dnow extensions are enabled, @code{V2SF} is used as a mode for a vector
5869 of two 32-bit floating point values.
5871 If SSE extensions are enabled, @code{V4SF} is used for a vector of four 32-bit
5872 floating point values.  Some instructions use a vector of four 32-bit
5873 integers, these use @code{V4SI}.  Finally, some instructions operate on an
5874 entire vector register, interpreting it as a 128-bit integer, these use mode
5875 @code{TI}.
5877 The following built-in functions are made available by @option{-mmmx}.
5878 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5880 @example
5881 v8qi __builtin_ia32_paddb (v8qi, v8qi)
5882 v4hi __builtin_ia32_paddw (v4hi, v4hi)
5883 v2si __builtin_ia32_paddd (v2si, v2si)
5884 v8qi __builtin_ia32_psubb (v8qi, v8qi)
5885 v4hi __builtin_ia32_psubw (v4hi, v4hi)
5886 v2si __builtin_ia32_psubd (v2si, v2si)
5887 v8qi __builtin_ia32_paddsb (v8qi, v8qi)
5888 v4hi __builtin_ia32_paddsw (v4hi, v4hi)
5889 v8qi __builtin_ia32_psubsb (v8qi, v8qi)
5890 v4hi __builtin_ia32_psubsw (v4hi, v4hi)
5891 v8qi __builtin_ia32_paddusb (v8qi, v8qi)
5892 v4hi __builtin_ia32_paddusw (v4hi, v4hi)
5893 v8qi __builtin_ia32_psubusb (v8qi, v8qi)
5894 v4hi __builtin_ia32_psubusw (v4hi, v4hi)
5895 v4hi __builtin_ia32_pmullw (v4hi, v4hi)
5896 v4hi __builtin_ia32_pmulhw (v4hi, v4hi)
5897 di __builtin_ia32_pand (di, di)
5898 di __builtin_ia32_pandn (di,di)
5899 di __builtin_ia32_por (di, di)
5900 di __builtin_ia32_pxor (di, di)
5901 v8qi __builtin_ia32_pcmpeqb (v8qi, v8qi)
5902 v4hi __builtin_ia32_pcmpeqw (v4hi, v4hi)
5903 v2si __builtin_ia32_pcmpeqd (v2si, v2si)
5904 v8qi __builtin_ia32_pcmpgtb (v8qi, v8qi)
5905 v4hi __builtin_ia32_pcmpgtw (v4hi, v4hi)
5906 v2si __builtin_ia32_pcmpgtd (v2si, v2si)
5907 v8qi __builtin_ia32_punpckhbw (v8qi, v8qi)
5908 v4hi __builtin_ia32_punpckhwd (v4hi, v4hi)
5909 v2si __builtin_ia32_punpckhdq (v2si, v2si)
5910 v8qi __builtin_ia32_punpcklbw (v8qi, v8qi)
5911 v4hi __builtin_ia32_punpcklwd (v4hi, v4hi)
5912 v2si __builtin_ia32_punpckldq (v2si, v2si)
5913 v8qi __builtin_ia32_packsswb (v4hi, v4hi)
5914 v4hi __builtin_ia32_packssdw (v2si, v2si)
5915 v8qi __builtin_ia32_packuswb (v4hi, v4hi)
5916 @end example
5918 The following built-in functions are made available either with
5919 @option{-msse}, or with a combination of @option{-m3dnow} and
5920 @option{-march=athlon}.  All of them generate the machine
5921 instruction that is part of the name.
5923 @example
5924 v4hi __builtin_ia32_pmulhuw (v4hi, v4hi)
5925 v8qi __builtin_ia32_pavgb (v8qi, v8qi)
5926 v4hi __builtin_ia32_pavgw (v4hi, v4hi)
5927 v4hi __builtin_ia32_psadbw (v8qi, v8qi)
5928 v8qi __builtin_ia32_pmaxub (v8qi, v8qi)
5929 v4hi __builtin_ia32_pmaxsw (v4hi, v4hi)
5930 v8qi __builtin_ia32_pminub (v8qi, v8qi)
5931 v4hi __builtin_ia32_pminsw (v4hi, v4hi)
5932 int __builtin_ia32_pextrw (v4hi, int)
5933 v4hi __builtin_ia32_pinsrw (v4hi, int, int)
5934 int __builtin_ia32_pmovmskb (v8qi)
5935 void __builtin_ia32_maskmovq (v8qi, v8qi, char *)
5936 void __builtin_ia32_movntq (di *, di)
5937 void __builtin_ia32_sfence (void)
5938 @end example
5940 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
5941 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5943 @example
5944 int __builtin_ia32_comieq (v4sf, v4sf)
5945 int __builtin_ia32_comineq (v4sf, v4sf)
5946 int __builtin_ia32_comilt (v4sf, v4sf)
5947 int __builtin_ia32_comile (v4sf, v4sf)
5948 int __builtin_ia32_comigt (v4sf, v4sf)
5949 int __builtin_ia32_comige (v4sf, v4sf)
5950 int __builtin_ia32_ucomieq (v4sf, v4sf)
5951 int __builtin_ia32_ucomineq (v4sf, v4sf)
5952 int __builtin_ia32_ucomilt (v4sf, v4sf)
5953 int __builtin_ia32_ucomile (v4sf, v4sf)
5954 int __builtin_ia32_ucomigt (v4sf, v4sf)
5955 int __builtin_ia32_ucomige (v4sf, v4sf)
5956 v4sf __builtin_ia32_addps (v4sf, v4sf)
5957 v4sf __builtin_ia32_subps (v4sf, v4sf)
5958 v4sf __builtin_ia32_mulps (v4sf, v4sf)
5959 v4sf __builtin_ia32_divps (v4sf, v4sf)
5960 v4sf __builtin_ia32_addss (v4sf, v4sf)
5961 v4sf __builtin_ia32_subss (v4sf, v4sf)
5962 v4sf __builtin_ia32_mulss (v4sf, v4sf)
5963 v4sf __builtin_ia32_divss (v4sf, v4sf)
5964 v4si __builtin_ia32_cmpeqps (v4sf, v4sf)
5965 v4si __builtin_ia32_cmpltps (v4sf, v4sf)
5966 v4si __builtin_ia32_cmpleps (v4sf, v4sf)
5967 v4si __builtin_ia32_cmpgtps (v4sf, v4sf)
5968 v4si __builtin_ia32_cmpgeps (v4sf, v4sf)
5969 v4si __builtin_ia32_cmpunordps (v4sf, v4sf)
5970 v4si __builtin_ia32_cmpneqps (v4sf, v4sf)
5971 v4si __builtin_ia32_cmpnltps (v4sf, v4sf)
5972 v4si __builtin_ia32_cmpnleps (v4sf, v4sf)
5973 v4si __builtin_ia32_cmpngtps (v4sf, v4sf)
5974 v4si __builtin_ia32_cmpngeps (v4sf, v4sf)
5975 v4si __builtin_ia32_cmpordps (v4sf, v4sf)
5976 v4si __builtin_ia32_cmpeqss (v4sf, v4sf)
5977 v4si __builtin_ia32_cmpltss (v4sf, v4sf)
5978 v4si __builtin_ia32_cmpless (v4sf, v4sf)
5979 v4si __builtin_ia32_cmpunordss (v4sf, v4sf)
5980 v4si __builtin_ia32_cmpneqss (v4sf, v4sf)
5981 v4si __builtin_ia32_cmpnlts (v4sf, v4sf)
5982 v4si __builtin_ia32_cmpnless (v4sf, v4sf)
5983 v4si __builtin_ia32_cmpordss (v4sf, v4sf)
5984 v4sf __builtin_ia32_maxps (v4sf, v4sf)
5985 v4sf __builtin_ia32_maxss (v4sf, v4sf)
5986 v4sf __builtin_ia32_minps (v4sf, v4sf)
5987 v4sf __builtin_ia32_minss (v4sf, v4sf)
5988 v4sf __builtin_ia32_andps (v4sf, v4sf)
5989 v4sf __builtin_ia32_andnps (v4sf, v4sf)
5990 v4sf __builtin_ia32_orps (v4sf, v4sf)
5991 v4sf __builtin_ia32_xorps (v4sf, v4sf)
5992 v4sf __builtin_ia32_movss (v4sf, v4sf)
5993 v4sf __builtin_ia32_movhlps (v4sf, v4sf)
5994 v4sf __builtin_ia32_movlhps (v4sf, v4sf)
5995 v4sf __builtin_ia32_unpckhps (v4sf, v4sf)
5996 v4sf __builtin_ia32_unpcklps (v4sf, v4sf)
5997 v4sf __builtin_ia32_cvtpi2ps (v4sf, v2si)
5998 v4sf __builtin_ia32_cvtsi2ss (v4sf, int)
5999 v2si __builtin_ia32_cvtps2pi (v4sf)
6000 int __builtin_ia32_cvtss2si (v4sf)
6001 v2si __builtin_ia32_cvttps2pi (v4sf)
6002 int __builtin_ia32_cvttss2si (v4sf)
6003 v4sf __builtin_ia32_rcpps (v4sf)
6004 v4sf __builtin_ia32_rsqrtps (v4sf)
6005 v4sf __builtin_ia32_sqrtps (v4sf)
6006 v4sf __builtin_ia32_rcpss (v4sf)
6007 v4sf __builtin_ia32_rsqrtss (v4sf)
6008 v4sf __builtin_ia32_sqrtss (v4sf)
6009 v4sf __builtin_ia32_shufps (v4sf, v4sf, int)
6010 void __builtin_ia32_movntps (float *, v4sf)
6011 int __builtin_ia32_movmskps (v4sf)
6012 @end example
6014 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
6016 @table @code
6017 @item v4sf __builtin_ia32_loadaps (float *)
6018 Generates the @code{movaps} machine instruction as a load from memory.
6019 @item void __builtin_ia32_storeaps (float *, v4sf)
6020 Generates the @code{movaps} machine instruction as a store to memory.
6021 @item v4sf __builtin_ia32_loadups (float *)
6022 Generates the @code{movups} machine instruction as a load from memory.
6023 @item void __builtin_ia32_storeups (float *, v4sf)
6024 Generates the @code{movups} machine instruction as a store to memory.
6025 @item v4sf __builtin_ia32_loadsss (float *)
6026 Generates the @code{movss} machine instruction as a load from memory.
6027 @item void __builtin_ia32_storess (float *, v4sf)
6028 Generates the @code{movss} machine instruction as a store to memory.
6029 @item v4sf __builtin_ia32_loadhps (v4sf, v2si *)
6030 Generates the @code{movhps} machine instruction as a load from memory.
6031 @item v4sf __builtin_ia32_loadlps (v4sf, v2si *)
6032 Generates the @code{movlps} machine instruction as a load from memory
6033 @item void __builtin_ia32_storehps (v4sf, v2si *)
6034 Generates the @code{movhps} machine instruction as a store to memory.
6035 @item void __builtin_ia32_storelps (v4sf, v2si *)
6036 Generates the @code{movlps} machine instruction as a store to memory.
6037 @end table
6039 The following built-in functions are available when @option{-mpni} is used.
6040 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
6042 @example
6043 v2df __builtin_ia32_addsubpd (v2df, v2df)
6044 v2df __builtin_ia32_addsubps (v2df, v2df)
6045 v2df __builtin_ia32_haddpd (v2df, v2df)
6046 v2df __builtin_ia32_haddps (v2df, v2df)
6047 v2df __builtin_ia32_hsubpd (v2df, v2df)
6048 v2df __builtin_ia32_hsubps (v2df, v2df)
6049 v16qi __builtin_ia32_lddqu (char const *)
6050 void __builtin_ia32_monitor (void *, unsigned int, unsigned int)
6051 v2df __builtin_ia32_movddup (v2df)
6052 v4sf __builtin_ia32_movshdup (v4sf)
6053 v4sf __builtin_ia32_movsldup (v4sf)
6054 void __builtin_ia32_mwait (unsigned int, unsigned int)
6055 @end example
6057 The following built-in functions are available when @option{-mpni} is used.
6059 @table @code
6060 @item v2df __builtin_ia32_loadddup (double const *)
6061 Generates the @code{movddup} machine instruction as a load from memory.
6062 @end table
6064 The following built-in functions are available when @option{-m3dnow} is used.
6065 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
6067 @example
6068 void __builtin_ia32_femms (void)
6069 v8qi __builtin_ia32_pavgusb (v8qi, v8qi)
6070 v2si __builtin_ia32_pf2id (v2sf)
6071 v2sf __builtin_ia32_pfacc (v2sf, v2sf)
6072 v2sf __builtin_ia32_pfadd (v2sf, v2sf)
6073 v2si __builtin_ia32_pfcmpeq (v2sf, v2sf)
6074 v2si __builtin_ia32_pfcmpge (v2sf, v2sf)
6075 v2si __builtin_ia32_pfcmpgt (v2sf, v2sf)
6076 v2sf __builtin_ia32_pfmax (v2sf, v2sf)
6077 v2sf __builtin_ia32_pfmin (v2sf, v2sf)
6078 v2sf __builtin_ia32_pfmul (v2sf, v2sf)
6079 v2sf __builtin_ia32_pfrcp (v2sf)
6080 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit1 (v2sf, v2sf)
6081 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit2 (v2sf, v2sf)
6082 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrt (v2sf)
6083 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrtit1 (v2sf, v2sf)
6084 v2sf __builtin_ia32_pfsub (v2sf, v2sf)
6085 v2sf __builtin_ia32_pfsubr (v2sf, v2sf)
6086 v2sf __builtin_ia32_pi2fd (v2si)
6087 v4hi __builtin_ia32_pmulhrw (v4hi, v4hi)
6088 @end example
6090 The following built-in functions are available when both @option{-m3dnow}
6091 and @option{-march=athlon} are used.  All of them generate the machine
6092 instruction that is part of the name.
6094 @example
6095 v2si __builtin_ia32_pf2iw (v2sf)
6096 v2sf __builtin_ia32_pfnacc (v2sf, v2sf)
6097 v2sf __builtin_ia32_pfpnacc (v2sf, v2sf)
6098 v2sf __builtin_ia32_pi2fw (v2si)
6099 v2sf __builtin_ia32_pswapdsf (v2sf)
6100 v2si __builtin_ia32_pswapdsi (v2si)
6101 @end example
6103 @node PowerPC AltiVec Built-in Functions
6104 @subsection PowerPC AltiVec Built-in Functions
6106 These built-in functions are available for the PowerPC family
6107 of computers, depending on the command-line switches used.
6109 The following machine modes are available for use with AltiVec built-in
6110 functions (@pxref{Vector Extensions}): @code{V4SI} for a vector of four
6111 32-bit integers, @code{V4SF} for a vector of four 32-bit floating point
6112 numbers, @code{V8HI} for a vector of eight 16-bit integers, and
6113 @code{V16QI} for a vector of sixteen 8-bit integers.
6115 The following functions are made available by including
6116 @code{<altivec.h>} and using @option{-maltivec} and
6117 @option{-mabi=altivec}.  The functions implement the functionality
6118 described in Motorola's AltiVec Programming Interface Manual.
6120 There are a few differences from Motorola's documentation and GCC's
6121 implementation.  Vector constants are done with curly braces (not
6122 parentheses).  Vector initializers require no casts if the vector
6123 constant is of the same type as the variable it is initializing.  The
6124 @code{vector bool} type is deprecated and will be discontinued in
6125 further revisions.  Use @code{vector signed} instead.  If @code{signed}
6126 or @code{unsigned} is omitted, the vector type will default to
6127 @code{signed}.  Lastly, all overloaded functions are implemented with macros
6128 for the C implementation.  So code the following example will not work:
6130 @smallexample
6131   vec_add ((vector signed int)@{1, 2, 3, 4@}, foo);
6132 @end smallexample
6134 Since vec_add is a macro, the vector constant in the above example will
6135 be treated as four different arguments.  Wrap the entire argument in
6136 parentheses for this to work.  The C++ implementation does not use
6137 macros.
6139 @emph{Note:} Only the @code{<altivec.h>} interface is supported.
6140 Internally, GCC uses built-in functions to achieve the functionality in
6141 the aforementioned header file, but they are not supported and are
6142 subject to change without notice.
6144 @smallexample
6145 vector signed char vec_abs (vector signed char, vector signed char);
6146 vector signed short vec_abs (vector signed short, vector signed short);
6147 vector signed int vec_abs (vector signed int, vector signed int);
6148 vector signed float vec_abs (vector signed float, vector signed float);
6150 vector signed char vec_abss (vector signed char, vector signed char);
6151 vector signed short vec_abss (vector signed short, vector signed short);
6153 vector signed char vec_add (vector signed char, vector signed char);
6154 vector unsigned char vec_add (vector signed char, vector unsigned char);
6156 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char, vector signed char);
6158 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char,
6159                               vector unsigned char);
6160 vector signed short vec_add (vector signed short, vector signed short);
6161 vector unsigned short vec_add (vector signed short,
6162                                vector unsigned short);
6163 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
6164                                vector signed short);
6165 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
6166                                vector unsigned short);
6167 vector signed int vec_add (vector signed int, vector signed int);
6168 vector unsigned int vec_add (vector signed int, vector unsigned int);
6169 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector signed int);
6170 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector unsigned int);
6171 vector float vec_add (vector float, vector float);
6173 vector unsigned int vec_addc (vector unsigned int, vector unsigned int);
6175 vector unsigned char vec_adds (vector signed char,
6176                                vector unsigned char);
6177 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
6178                                vector signed char);
6179 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
6180                                vector unsigned char);
6181 vector signed char vec_adds (vector signed char, vector signed char);
6182 vector unsigned short vec_adds (vector signed short,
6183                                 vector unsigned short);
6184 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
6185                                 vector signed short);
6186 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
6187                                 vector unsigned short);
6188 vector signed short vec_adds (vector signed short, vector signed short);
6190 vector unsigned int vec_adds (vector signed int, vector unsigned int);
6191 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector signed int);
6192 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector unsigned int);
6194 vector signed int vec_adds (vector signed int, vector signed int);
6196 vector float vec_and (vector float, vector float);
6197 vector float vec_and (vector float, vector signed int);
6198 vector float vec_and (vector signed int, vector float);
6199 vector signed int vec_and (vector signed int, vector signed int);
6200 vector unsigned int vec_and (vector signed int, vector unsigned int);
6201 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector signed int);
6202 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector unsigned int);
6203 vector signed short vec_and (vector signed short, vector signed short);
6204 vector unsigned short vec_and (vector signed short,
6205                                vector unsigned short);
6206 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
6207                                vector signed short);
6208 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
6209                                vector unsigned short);
6210 vector signed char vec_and (vector signed char, vector signed char);
6211 vector unsigned char vec_and (vector signed char, vector unsigned char);
6213 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char, vector signed char);
6215 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char,
6216                               vector unsigned char);
6218 vector float vec_andc (vector float, vector float);
6219 vector float vec_andc (vector float, vector signed int);
6220 vector float vec_andc (vector signed int, vector float);
6221 vector signed int vec_andc (vector signed int, vector signed int);
6222 vector unsigned int vec_andc (vector signed int, vector unsigned int);
6223 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector signed int);
6224 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector unsigned int);
6226 vector signed short vec_andc (vector signed short, vector signed short);
6228 vector unsigned short vec_andc (vector signed short,
6229                                 vector unsigned short);
6230 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
6231                                 vector signed short);
6232 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
6233                                 vector unsigned short);
6234 vector signed char vec_andc (vector signed char, vector signed char);
6235 vector unsigned char vec_andc (vector signed char,
6236                                vector unsigned char);
6237 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
6238                                vector signed char);
6239 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
6240                                vector unsigned char);
6242 vector unsigned char vec_avg (vector unsigned char,
6243                               vector unsigned char);
6244 vector signed char vec_avg (vector signed char, vector signed char);
6245 vector unsigned short vec_avg (vector unsigned short,
6246                                vector unsigned short);
6247 vector signed short vec_avg (vector signed short, vector signed short);
6248 vector unsigned int vec_avg (vector unsigned int, vector unsigned int);
6249 vector signed int vec_avg (vector signed int, vector signed int);
6251 vector float vec_ceil (vector float);
6253 vector signed int vec_cmpb (vector float, vector float);
6255 vector signed char vec_cmpeq (vector signed char, vector signed char);
6256 vector signed char vec_cmpeq (vector unsigned char,
6257                               vector unsigned char);
6258 vector signed short vec_cmpeq (vector signed short,
6259                                vector signed short);
6260 vector signed short vec_cmpeq (vector unsigned short,
6261                                vector unsigned short);
6262 vector signed int vec_cmpeq (vector signed int, vector signed int);
6263 vector signed int vec_cmpeq (vector unsigned int, vector unsigned int);
6264 vector signed int vec_cmpeq (vector float, vector float);
6266 vector signed int vec_cmpge (vector float, vector float);
6268 vector signed char vec_cmpgt (vector unsigned char,
6269                               vector unsigned char);
6270 vector signed char vec_cmpgt (vector signed char, vector signed char);
6271 vector signed short vec_cmpgt (vector unsigned short,
6272                                vector unsigned short);
6273 vector signed short vec_cmpgt (vector signed short,
6274                                vector signed short);
6275 vector signed int vec_cmpgt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6276 vector signed int vec_cmpgt (vector signed int, vector signed int);
6277 vector signed int vec_cmpgt (vector float, vector float);
6279 vector signed int vec_cmple (vector float, vector float);
6281 vector signed char vec_cmplt (vector unsigned char,
6282                               vector unsigned char);
6283 vector signed char vec_cmplt (vector signed char, vector signed char);
6284 vector signed short vec_cmplt (vector unsigned short,
6285                                vector unsigned short);
6286 vector signed short vec_cmplt (vector signed short,
6287                                vector signed short);
6288 vector signed int vec_cmplt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6289 vector signed int vec_cmplt (vector signed int, vector signed int);
6290 vector signed int vec_cmplt (vector float, vector float);
6292 vector float vec_ctf (vector unsigned int, const char);
6293 vector float vec_ctf (vector signed int, const char);
6295 vector signed int vec_cts (vector float, const char);
6297 vector unsigned int vec_ctu (vector float, const char);
6299 void vec_dss (const char);
6301 void vec_dssall (void);
6303 void vec_dst (void *, int, const char);
6305 void vec_dstst (void *, int, const char);
6307 void vec_dststt (void *, int, const char);
6309 void vec_dstt (void *, int, const char);
6311 vector float vec_expte (vector float, vector float);
6313 vector float vec_floor (vector float, vector float);
6315 vector float vec_ld (int, vector float *);
6316 vector float vec_ld (int, float *):
6317 vector signed int vec_ld (int, int *);
6318 vector signed int vec_ld (int, vector signed int *);
6319 vector unsigned int vec_ld (int, vector unsigned int *);
6320 vector unsigned int vec_ld (int, unsigned int *);
6321 vector signed short vec_ld (int, short *, vector signed short *);
6322 vector unsigned short vec_ld (int, unsigned short *,
6323                               vector unsigned short *);
6324 vector signed char vec_ld (int, signed char *);
6325 vector signed char vec_ld (int, vector signed char *);
6326 vector unsigned char vec_ld (int, unsigned char *);
6327 vector unsigned char vec_ld (int, vector unsigned char *);
6329 vector signed char vec_lde (int, signed char *);
6330 vector unsigned char vec_lde (int, unsigned char *);
6331 vector signed short vec_lde (int, short *);
6332 vector unsigned short vec_lde (int, unsigned short *);
6333 vector float vec_lde (int, float *);
6334 vector signed int vec_lde (int, int *);
6335 vector unsigned int vec_lde (int, unsigned int *);
6337 void float vec_ldl (int, float *);
6338 void float vec_ldl (int, vector float *);
6339 void signed int vec_ldl (int, vector signed int *);
6340 void signed int vec_ldl (int, int *);
6341 void unsigned int vec_ldl (int, unsigned int *);
6342 void unsigned int vec_ldl (int, vector unsigned int *);
6343 void signed short vec_ldl (int, vector signed short *);
6344 void signed short vec_ldl (int, short *);
6345 void unsigned short vec_ldl (int, vector unsigned short *);
6346 void unsigned short vec_ldl (int, unsigned short *);
6347 void signed char vec_ldl (int, vector signed char *);
6348 void signed char vec_ldl (int, signed char *);
6349 void unsigned char vec_ldl (int, vector unsigned char *);
6350 void unsigned char vec_ldl (int, unsigned char *);
6352 vector float vec_loge (vector float);
6354 vector unsigned char vec_lvsl (int, void *, int *);
6356 vector unsigned char vec_lvsr (int, void *, int *);
6358 vector float vec_madd (vector float, vector float, vector float);
6360 vector signed short vec_madds (vector signed short, vector signed short,
6361                                vector signed short);
6363 vector unsigned char vec_max (vector signed char, vector unsigned char);
6365 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char, vector signed char);
6367 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char,
6368                               vector unsigned char);
6369 vector signed char vec_max (vector signed char, vector signed char);
6370 vector unsigned short vec_max (vector signed short,
6371                                vector unsigned short);
6372 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
6373                                vector signed short);
6374 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
6375                                vector unsigned short);
6376 vector signed short vec_max (vector signed short, vector signed short);
6377 vector unsigned int vec_max (vector signed int, vector unsigned int);
6378 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector signed int);
6379 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector unsigned int);
6380 vector signed int vec_max (vector signed int, vector signed int);
6381 vector float vec_max (vector float, vector float);
6383 vector signed char vec_mergeh (vector signed char, vector signed char);
6384 vector unsigned char vec_mergeh (vector unsigned char,
6385                                  vector unsigned char);
6386 vector signed short vec_mergeh (vector signed short,
6387                                 vector signed short);
6388 vector unsigned short vec_mergeh (vector unsigned short,
6389                                   vector unsigned short);
6390 vector float vec_mergeh (vector float, vector float);
6391 vector signed int vec_mergeh (vector signed int, vector signed int);
6392 vector unsigned int vec_mergeh (vector unsigned int,
6393                                 vector unsigned int);
6395 vector signed char vec_mergel (vector signed char, vector signed char);
6396 vector unsigned char vec_mergel (vector unsigned char,
6397                                  vector unsigned char);
6398 vector signed short vec_mergel (vector signed short,
6399                                 vector signed short);
6400 vector unsigned short vec_mergel (vector unsigned short,
6401                                   vector unsigned short);
6402 vector float vec_mergel (vector float, vector float);
6403 vector signed int vec_mergel (vector signed int, vector signed int);
6404 vector unsigned int vec_mergel (vector unsigned int,
6405                                 vector unsigned int);
6407 vector unsigned short vec_mfvscr (void);
6409 vector unsigned char vec_min (vector signed char, vector unsigned char);
6411 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char, vector signed char);
6413 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char,
6414                               vector unsigned char);
6415 vector signed char vec_min (vector signed char, vector signed char);
6416 vector unsigned short vec_min (vector signed short,
6417                                vector unsigned short);
6418 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
6419                                vector signed short);
6420 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
6421                                vector unsigned short);
6422 vector signed short vec_min (vector signed short, vector signed short);
6423 vector unsigned int vec_min (vector signed int, vector unsigned int);
6424 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector signed int);
6425 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector unsigned int);
6426 vector signed int vec_min (vector signed int, vector signed int);
6427 vector float vec_min (vector float, vector float);
6429 vector signed short vec_mladd (vector signed short, vector signed short,
6430                                vector signed short);
6431 vector signed short vec_mladd (vector signed short,
6432                                vector unsigned short,
6433                                vector unsigned short);
6434 vector signed short vec_mladd (vector unsigned short,
6435                                vector signed short,
6436                                vector signed short);
6437 vector unsigned short vec_mladd (vector unsigned short,
6438                                  vector unsigned short,
6439                                  vector unsigned short);
6441 vector signed short vec_mradds (vector signed short,
6442                                 vector signed short,
6443                                 vector signed short);
6445 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned char,
6446                               vector unsigned char,
6447                               vector unsigned int);
6448 vector signed int vec_msum (vector signed char, vector unsigned char,
6449                             vector signed int);
6450 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned short,
6451                               vector unsigned short,
6452                               vector unsigned int);
6453 vector signed int vec_msum (vector signed short, vector signed short,
6454                             vector signed int);
6456 vector unsigned int vec_msums (vector unsigned short,
6457                                vector unsigned short,
6458                                vector unsigned int);
6459 vector signed int vec_msums (vector signed short, vector signed short,
6460                              vector signed int);
6462 void vec_mtvscr (vector signed int);
6463 void vec_mtvscr (vector unsigned int);
6464 void vec_mtvscr (vector signed short);
6465 void vec_mtvscr (vector unsigned short);
6466 void vec_mtvscr (vector signed char);
6467 void vec_mtvscr (vector unsigned char);
6469 vector unsigned short vec_mule (vector unsigned char,
6470                                 vector unsigned char);
6471 vector signed short vec_mule (vector signed char, vector signed char);
6472 vector unsigned int vec_mule (vector unsigned short,
6473                               vector unsigned short);
6474 vector signed int vec_mule (vector signed short, vector signed short);
6476 vector unsigned short vec_mulo (vector unsigned char,
6477                                 vector unsigned char);
6478 vector signed short vec_mulo (vector signed char, vector signed char);
6479 vector unsigned int vec_mulo (vector unsigned short,
6480                               vector unsigned short);
6481 vector signed int vec_mulo (vector signed short, vector signed short);
6483 vector float vec_nmsub (vector float, vector float, vector float);
6485 vector float vec_nor (vector float, vector float);
6486 vector signed int vec_nor (vector signed int, vector signed int);
6487 vector unsigned int vec_nor (vector unsigned int, vector unsigned int);
6488 vector signed short vec_nor (vector signed short, vector signed short);
6489 vector unsigned short vec_nor (vector unsigned short,
6490                                vector unsigned short);
6491 vector signed char vec_nor (vector signed char, vector signed char);
6492 vector unsigned char vec_nor (vector unsigned char,
6493                               vector unsigned char);
6495 vector float vec_or (vector float, vector float);
6496 vector float vec_or (vector float, vector signed int);
6497 vector float vec_or (vector signed int, vector float);
6498 vector signed int vec_or (vector signed int, vector signed int);
6499 vector unsigned int vec_or (vector signed int, vector unsigned int);
6500 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector signed int);
6501 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector unsigned int);
6502 vector signed short vec_or (vector signed short, vector signed short);
6503 vector unsigned short vec_or (vector signed short,
6504                               vector unsigned short);
6505 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
6506                               vector signed short);
6507 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
6508                               vector unsigned short);
6509 vector signed char vec_or (vector signed char, vector signed char);
6510 vector unsigned char vec_or (vector signed char, vector unsigned char);
6511 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char, vector signed char);
6512 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char,
6513                              vector unsigned char);
6515 vector signed char vec_pack (vector signed short, vector signed short);
6516 vector unsigned char vec_pack (vector unsigned short,
6517                                vector unsigned short);
6518 vector signed short vec_pack (vector signed int, vector signed int);
6519 vector unsigned short vec_pack (vector unsigned int,
6520                                 vector unsigned int);
6522 vector signed short vec_packpx (vector unsigned int,
6523                                 vector unsigned int);
6525 vector unsigned char vec_packs (vector unsigned short,
6526                                 vector unsigned short);
6527 vector signed char vec_packs (vector signed short, vector signed short);
6529 vector unsigned short vec_packs (vector unsigned int,
6530                                  vector unsigned int);
6531 vector signed short vec_packs (vector signed int, vector signed int);
6533 vector unsigned char vec_packsu (vector unsigned short,
6534                                  vector unsigned short);
6535 vector unsigned char vec_packsu (vector signed short,
6536                                  vector signed short);
6537 vector unsigned short vec_packsu (vector unsigned int,
6538                                   vector unsigned int);
6539 vector unsigned short vec_packsu (vector signed int, vector signed int);
6541 vector float vec_perm (vector float, vector float,
6542                        vector unsigned char);
6543 vector signed int vec_perm (vector signed int, vector signed int,
6544                             vector unsigned char);
6545 vector unsigned int vec_perm (vector unsigned int, vector unsigned int,
6546                               vector unsigned char);
6547 vector signed short vec_perm (vector signed short, vector signed short,
6548                               vector unsigned char);
6549 vector unsigned short vec_perm (vector unsigned short,
6550                                 vector unsigned short,
6551                                 vector unsigned char);
6552 vector signed char vec_perm (vector signed char, vector signed char,
6553                              vector unsigned char);
6554 vector unsigned char vec_perm (vector unsigned char,
6555                                vector unsigned char,
6556                                vector unsigned char);
6558 vector float vec_re (vector float);
6560 vector signed char vec_rl (vector signed char, vector unsigned char);
6561 vector unsigned char vec_rl (vector unsigned char,
6562                              vector unsigned char);
6563 vector signed short vec_rl (vector signed short, vector unsigned short);
6565 vector unsigned short vec_rl (vector unsigned short,
6566                               vector unsigned short);
6567 vector signed int vec_rl (vector signed int, vector unsigned int);
6568 vector unsigned int vec_rl (vector unsigned int, vector unsigned int);
6570 vector float vec_round (vector float);
6572 vector float vec_rsqrte (vector float);
6574 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector signed int);
6575 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector unsigned int);
6576 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
6577                            vector signed int);
6578 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
6579                            vector unsigned int);
6580 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
6581                              vector signed int);
6582 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
6583                              vector unsigned int);
6584 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
6585                              vector signed short);
6586 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
6587                              vector unsigned short);
6588 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
6589                                vector unsigned short,
6590                                vector signed short);
6591 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
6592                                vector unsigned short,
6593                                vector unsigned short);
6594 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
6595                             vector signed char);
6596 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
6597                             vector unsigned char);
6598 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
6599                               vector unsigned char,
6600                               vector signed char);
6601 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
6602                               vector unsigned char,
6603                               vector unsigned char);
6605 vector signed char vec_sl (vector signed char, vector unsigned char);
6606 vector unsigned char vec_sl (vector unsigned char,
6607                              vector unsigned char);
6608 vector signed short vec_sl (vector signed short, vector unsigned short);
6610 vector unsigned short vec_sl (vector unsigned short,
6611                               vector unsigned short);
6612 vector signed int vec_sl (vector signed int, vector unsigned int);
6613 vector unsigned int vec_sl (vector unsigned int, vector unsigned int);
6615 vector float vec_sld (vector float, vector float, const char);
6616 vector signed int vec_sld (vector signed int, vector signed int,
6617                            const char);
6618 vector unsigned int vec_sld (vector unsigned int, vector unsigned int,
6619                              const char);
6620 vector signed short vec_sld (vector signed short, vector signed short,
6621                              const char);
6622 vector unsigned short vec_sld (vector unsigned short,
6623                                vector unsigned short, const char);
6624 vector signed char vec_sld (vector signed char, vector signed char,
6625                             const char);
6626 vector unsigned char vec_sld (vector unsigned char,
6627                               vector unsigned char,
6628                               const char);
6630 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned int);
6631 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned short);
6632 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned char);
6633 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned int);
6634 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int,
6635                              vector unsigned short);
6636 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned char);
6638 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned int);
6639 vector signed short vec_sll (vector signed short,
6640                              vector unsigned short);
6641 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned char);
6643 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
6644                                vector unsigned int);
6645 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
6646                                vector unsigned short);
6647 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
6648                                vector unsigned char);
6649 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned int);
6650 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned short);
6651 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned char);
6652 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
6653                               vector unsigned int);
6654 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
6655                               vector unsigned short);
6656 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
6657                               vector unsigned char);
6659 vector float vec_slo (vector float, vector signed char);
6660 vector float vec_slo (vector float, vector unsigned char);
6661 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector signed char);
6662 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector unsigned char);
6663 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector signed char);
6664 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector unsigned char);
6666 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector signed char);
6667 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector unsigned char);
6669 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
6670                                vector signed char);
6671 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
6672                                vector unsigned char);
6673 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector signed char);
6674 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector unsigned char);
6675 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char, vector signed char);
6677 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char,
6678                               vector unsigned char);
6680 vector signed char vec_splat (vector signed char, const char);
6681 vector unsigned char vec_splat (vector unsigned char, const char);
6682 vector signed short vec_splat (vector signed short, const char);
6683 vector unsigned short vec_splat (vector unsigned short, const char);
6684 vector float vec_splat (vector float, const char);
6685 vector signed int vec_splat (vector signed int, const char);
6686 vector unsigned int vec_splat (vector unsigned int, const char);
6688 vector signed char vec_splat_s8 (const char);
6690 vector signed short vec_splat_s16 (const char);
6692 vector signed int vec_splat_s32 (const char);
6694 vector unsigned char vec_splat_u8 (const char);
6696 vector unsigned short vec_splat_u16 (const char);
6698 vector unsigned int vec_splat_u32 (const char);
6700 vector signed char vec_sr (vector signed char, vector unsigned char);
6701 vector unsigned char vec_sr (vector unsigned char,
6702                              vector unsigned char);
6703 vector signed short vec_sr (vector signed short, vector unsigned short);
6705 vector unsigned short vec_sr (vector unsigned short,
6706                               vector unsigned short);
6707 vector signed int vec_sr (vector signed int, vector unsigned int);
6708 vector unsigned int vec_sr (vector unsigned int, vector unsigned int);
6710 vector signed char vec_sra (vector signed char, vector unsigned char);
6711 vector unsigned char vec_sra (vector unsigned char,
6712                               vector unsigned char);
6713 vector signed short vec_sra (vector signed short,
6714                              vector unsigned short);
6715 vector unsigned short vec_sra (vector unsigned short,
6716                                vector unsigned short);
6717 vector signed int vec_sra (vector signed int, vector unsigned int);
6718 vector unsigned int vec_sra (vector unsigned int, vector unsigned int);
6720 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned int);
6721 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned short);
6722 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned char);
6723 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned int);
6724 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int,
6725                              vector unsigned short);
6726 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned char);
6728 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned int);
6729 vector signed short vec_srl (vector signed short,
6730                              vector unsigned short);
6731 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned char);
6733 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6734                                vector unsigned int);
6735 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6736                                vector unsigned short);
6737 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6738                                vector unsigned char);
6739 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned int);
6740 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned short);
6741 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned char);
6742 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6743                               vector unsigned int);
6744 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6745                               vector unsigned short);
6746 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6747                               vector unsigned char);
6749 vector float vec_sro (vector float, vector signed char);
6750 vector float vec_sro (vector float, vector unsigned char);
6751 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector signed char);
6752 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector unsigned char);
6753 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector signed char);
6754 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector unsigned char);
6756 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector signed char);
6757 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector unsigned char);
6759 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
6760                                vector signed char);
6761 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
6762                                vector unsigned char);
6763 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector signed char);
6764 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector unsigned char);
6765 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char, vector signed char);
6767 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char,
6768                               vector unsigned char);
6770 void vec_st (vector float, int, float *);
6771 void vec_st (vector float, int, vector float *);
6772 void vec_st (vector signed int, int, int *);
6773 void vec_st (vector signed int, int, unsigned int *);
6774 void vec_st (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6775 void vec_st (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
6776 void vec_st (vector signed short, int, short *);
6777 void vec_st (vector signed short, int, vector unsigned short *);
6778 void vec_st (vector signed short, int, vector signed short *);
6779 void vec_st (vector unsigned short, int, unsigned short *);
6780 void vec_st (vector unsigned short, int, vector unsigned short *);
6781 void vec_st (vector signed char, int, signed char *);
6782 void vec_st (vector signed char, int, unsigned char *);
6783 void vec_st (vector signed char, int, vector signed char *);
6784 void vec_st (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6785 void vec_st (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
6787 void vec_ste (vector signed char, int, unsigned char *);
6788 void vec_ste (vector signed char, int, signed char *);
6789 void vec_ste (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6790 void vec_ste (vector signed short, int, short *);
6791 void vec_ste (vector signed short, int, unsigned short *);
6792 void vec_ste (vector unsigned short, int, void *);
6793 void vec_ste (vector signed int, int, unsigned int *);
6794 void vec_ste (vector signed int, int, int *);
6795 void vec_ste (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6796 void vec_ste (vector float, int, float *);
6798 void vec_stl (vector float, int, vector float *);
6799 void vec_stl (vector float, int, float *);
6800 void vec_stl (vector signed int, int, vector signed int *);
6801 void vec_stl (vector signed int, int, int *);
6802 void vec_stl (vector signed int, int, unsigned int *);
6803 void vec_stl (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
6804 void vec_stl (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6805 void vec_stl (vector signed short, int, short *);
6806 void vec_stl (vector signed short, int, unsigned short *);
6807 void vec_stl (vector signed short, int, vector signed short *);
6808 void vec_stl (vector unsigned short, int, unsigned short *);
6809 void vec_stl (vector unsigned short, int, vector signed short *);
6810 void vec_stl (vector signed char, int, signed char *);
6811 void vec_stl (vector signed char, int, unsigned char *);
6812 void vec_stl (vector signed char, int, vector signed char *);
6813 void vec_stl (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6814 void vec_stl (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
6816 vector signed char vec_sub (vector signed char, vector signed char);
6817 vector unsigned char vec_sub (vector signed char, vector unsigned char);
6819 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char, vector signed char);
6821 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char,
6822                               vector unsigned char);
6823 vector signed short vec_sub (vector signed short, vector signed short);
6824 vector unsigned short vec_sub (vector signed short,
6825                                vector unsigned short);
6826 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
6827                                vector signed short);
6828 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
6829                                vector unsigned short);
6830 vector signed int vec_sub (vector signed int, vector signed int);
6831 vector unsigned int vec_sub (vector signed int, vector unsigned int);
6832 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector signed int);
6833 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector unsigned int);
6834 vector float vec_sub (vector float, vector float);
6836 vector unsigned int vec_subc (vector unsigned int, vector unsigned int);
6838 vector unsigned char vec_subs (vector signed char,
6839                                vector unsigned char);
6840 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
6841                                vector signed char);
6842 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
6843                                vector unsigned char);
6844 vector signed char vec_subs (vector signed char, vector signed char);
6845 vector unsigned short vec_subs (vector signed short,
6846                                 vector unsigned short);
6847 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
6848                                 vector signed short);
6849 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
6850                                 vector unsigned short);
6851 vector signed short vec_subs (vector signed short, vector signed short);
6853 vector unsigned int vec_subs (vector signed int, vector unsigned int);
6854 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector signed int);
6855 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector unsigned int);
6857 vector signed int vec_subs (vector signed int, vector signed int);
6859 vector unsigned int vec_sum4s (vector unsigned char,
6860                                vector unsigned int);
6861 vector signed int vec_sum4s (vector signed char, vector signed int);
6862 vector signed int vec_sum4s (vector signed short, vector signed int);
6864 vector signed int vec_sum2s (vector signed int, vector signed int);
6866 vector signed int vec_sums (vector signed int, vector signed int);
6868 vector float vec_trunc (vector float);
6870 vector signed short vec_unpackh (vector signed char);
6871 vector unsigned int vec_unpackh (vector signed short);
6872 vector signed int vec_unpackh (vector signed short);
6874 vector signed short vec_unpackl (vector signed char);
6875 vector unsigned int vec_unpackl (vector signed short);
6876 vector signed int vec_unpackl (vector signed short);
6878 vector float vec_xor (vector float, vector float);
6879 vector float vec_xor (vector float, vector signed int);
6880 vector float vec_xor (vector signed int, vector float);
6881 vector signed int vec_xor (vector signed int, vector signed int);
6882 vector unsigned int vec_xor (vector signed int, vector unsigned int);
6883 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector signed int);
6884 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector unsigned int);
6885 vector signed short vec_xor (vector signed short, vector signed short);
6886 vector unsigned short vec_xor (vector signed short,
6887                                vector unsigned short);
6888 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
6889                                vector signed short);
6890 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
6891                                vector unsigned short);
6892 vector signed char vec_xor (vector signed char, vector signed char);
6893 vector unsigned char vec_xor (vector signed char, vector unsigned char);
6895 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char, vector signed char);
6897 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char,
6898                               vector unsigned char);
6900 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector unsigned char);
6902 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector signed char);
6903 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char, vector signed char);
6905 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char,
6906                               vector unsigned char);
6907 vector signed int vec_all_eq (vector signed short,
6908                               vector unsigned short);
6909 vector signed int vec_all_eq (vector signed short, vector signed short);
6911 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
6912                               vector signed short);
6913 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
6914                               vector unsigned short);
6915 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector unsigned int);
6916 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector signed int);
6917 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector signed int);
6918 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
6920 vector signed int vec_all_eq (vector float, vector float);
6922 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector unsigned char);
6924 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char, vector signed char);
6926 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char,
6927                               vector unsigned char);
6928 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector signed char);
6929 vector signed int vec_all_ge (vector signed short,
6930                               vector unsigned short);
6931 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
6932                               vector signed short);
6933 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
6934                               vector unsigned short);
6935 vector signed int vec_all_ge (vector signed short, vector signed short);
6937 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector unsigned int);
6938 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector signed int);
6939 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
6941 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector signed int);
6942 vector signed int vec_all_ge (vector float, vector float);
6944 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector unsigned char);
6946 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char, vector signed char);
6948 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char,
6949                               vector unsigned char);
6950 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector signed char);
6951 vector signed int vec_all_gt (vector signed short,
6952                               vector unsigned short);
6953 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
6954                               vector signed short);
6955 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
6956                               vector unsigned short);
6957 vector signed int vec_all_gt (vector signed short, vector signed short);
6959 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector unsigned int);
6960 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector signed int);
6961 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6963 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector signed int);
6964 vector signed int vec_all_gt (vector float, vector float);
6966 vector signed int vec_all_in (vector float, vector float);
6968 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector unsigned char);
6970 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char, vector signed char);
6972 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char,
6973                               vector unsigned char);
6974 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector signed char);
6975 vector signed int vec_all_le (vector signed short,
6976                               vector unsigned short);
6977 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
6978                               vector signed short);
6979 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
6980                               vector unsigned short);
6981 vector signed int vec_all_le (vector signed short, vector signed short);
6983 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector unsigned int);
6984 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector signed int);
6985 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
6987 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector signed int);
6988 vector signed int vec_all_le (vector float, vector float);
6990 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector unsigned char);
6992 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char, vector signed char);
6994 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char,
6995                               vector unsigned char);
6996 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector signed char);
6997 vector signed int vec_all_lt (vector signed short,
6998                               vector unsigned short);
6999 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
7000                               vector signed short);
7001 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
7002                               vector unsigned short);
7003 vector signed int vec_all_lt (vector signed short, vector signed short);
7005 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector unsigned int);
7006 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector signed int);
7007 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
7009 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector signed int);
7010 vector signed int vec_all_lt (vector float, vector float);
7012 vector signed int vec_all_nan (vector float);
7014 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector unsigned char);
7016 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector signed char);
7017 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char, vector signed char);
7019 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char,
7020                               vector unsigned char);
7021 vector signed int vec_all_ne (vector signed short,
7022                               vector unsigned short);
7023 vector signed int vec_all_ne (vector signed short, vector signed short);
7025 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
7026                               vector signed short);
7027 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
7028                               vector unsigned short);
7029 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector unsigned int);
7030 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector signed int);
7031 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector signed int);
7032 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
7034 vector signed int vec_all_ne (vector float, vector float);
7036 vector signed int vec_all_nge (vector float, vector float);
7038 vector signed int vec_all_ngt (vector float, vector float);
7040 vector signed int vec_all_nle (vector float, vector float);
7042 vector signed int vec_all_nlt (vector float, vector float);
7044 vector signed int vec_all_numeric (vector float);
7046 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector unsigned char);
7048 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector signed char);
7049 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char, vector signed char);
7051 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char,
7052                               vector unsigned char);
7053 vector signed int vec_any_eq (vector signed short,
7054                               vector unsigned short);
7055 vector signed int vec_any_eq (vector signed short, vector signed short);
7057 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
7058                               vector signed short);
7059 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
7060                               vector unsigned short);
7061 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector unsigned int);
7062 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector signed int);
7063 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector signed int);
7064 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
7066 vector signed int vec_any_eq (vector float, vector float);
7068 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector unsigned char);
7070 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char, vector signed char);
7072 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char,
7073                               vector unsigned char);
7074 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector signed char);
7075 vector signed int vec_any_ge (vector signed short,
7076                               vector unsigned short);
7077 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
7078                               vector signed short);
7079 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
7080                               vector unsigned short);
7081 vector signed int vec_any_ge (vector signed short, vector signed short);
7083 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector unsigned int);
7084 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector signed int);
7085 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
7087 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector signed int);
7088 vector signed int vec_any_ge (vector float, vector float);
7090 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector unsigned char);
7092 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char, vector signed char);
7094 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char,
7095                               vector unsigned char);
7096 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector signed char);
7097 vector signed int vec_any_gt (vector signed short,
7098                               vector unsigned short);
7099 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
7100                               vector signed short);
7101 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
7102                               vector unsigned short);
7103 vector signed int vec_any_gt (vector signed short, vector signed short);
7105 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector unsigned int);
7106 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector signed int);
7107 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
7109 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector signed int);
7110 vector signed int vec_any_gt (vector float, vector float);
7112 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector unsigned char);
7114 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char, vector signed char);
7116 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char,
7117                               vector unsigned char);
7118 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector signed char);
7119 vector signed int vec_any_le (vector signed short,
7120                               vector unsigned short);
7121 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
7122                               vector signed short);
7123 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
7124                               vector unsigned short);
7125 vector signed int vec_any_le (vector signed short, vector signed short);
7127 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector unsigned int);
7128 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector signed int);
7129 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
7131 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector signed int);
7132 vector signed int vec_any_le (vector float, vector float);
7134 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector unsigned char);
7136 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char, vector signed char);
7138 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char,
7139                               vector unsigned char);
7140 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector signed char);
7141 vector signed int vec_any_lt (vector signed short,
7142                               vector unsigned short);
7143 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
7144                               vector signed short);
7145 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
7146                               vector unsigned short);
7147 vector signed int vec_any_lt (vector signed short, vector signed short);
7149 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector unsigned int);
7150 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector signed int);
7151 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
7153 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector signed int);
7154 vector signed int vec_any_lt (vector float, vector float);
7156 vector signed int vec_any_nan (vector float);
7158 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector unsigned char);
7160 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector signed char);
7161 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char, vector signed char);
7163 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char,
7164                               vector unsigned char);
7165 vector signed int vec_any_ne (vector signed short,
7166                               vector unsigned short);
7167 vector signed int vec_any_ne (vector signed short, vector signed short);
7169 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
7170                               vector signed short);
7171 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
7172                               vector unsigned short);
7173 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector unsigned int);
7174 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector signed int);
7175 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector signed int);
7176 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
7178 vector signed int vec_any_ne (vector float, vector float);
7180 vector signed int vec_any_nge (vector float, vector float);
7182 vector signed int vec_any_ngt (vector float, vector float);
7184 vector signed int vec_any_nle (vector float, vector float);
7186 vector signed int vec_any_nlt (vector float, vector float);
7188 vector signed int vec_any_numeric (vector float);
7190 vector signed int vec_any_out (vector float, vector float);
7191 @end smallexample
7193 @node Pragmas
7194 @section Pragmas Accepted by GCC
7195 @cindex pragmas
7196 @cindex #pragma
7198 GCC supports several types of pragmas, primarily in order to compile
7199 code originally written for other compilers.  Note that in general
7200 we do not recommend the use of pragmas; @xref{Function Attributes},
7201 for further explanation.
7203 @menu
7204 * ARM Pragmas::
7205 * RS/6000 and PowerPC Pragmas::
7206 * Darwin Pragmas::
7207 * Solaris Pragmas::
7208 * Tru64 Pragmas::
7209 @end menu
7211 @node ARM Pragmas
7212 @subsection ARM Pragmas
7214 The ARM target defines pragmas for controlling the default addition of
7215 @code{long_call} and @code{short_call} attributes to functions.
7216 @xref{Function Attributes}, for information about the effects of these
7217 attributes.
7219 @table @code
7220 @item long_calls
7221 @cindex pragma, long_calls
7222 Set all subsequent functions to have the @code{long_call} attribute.
7224 @item no_long_calls
7225 @cindex pragma, no_long_calls
7226 Set all subsequent functions to have the @code{short_call} attribute.
7228 @item long_calls_off
7229 @cindex pragma, long_calls_off
7230 Do not affect the @code{long_call} or @code{short_call} attributes of
7231 subsequent functions.
7232 @end table
7234 @node RS/6000 and PowerPC Pragmas
7235 @subsection RS/6000 and PowerPC Pragmas
7237 The RS/6000 and PowerPC targets define one pragma for controlling
7238 whether or not the @code{longcall} attribute is added to function
7239 declarations by default.  This pragma overrides the @option{-mlongcall}
7240 option, but not the @code{longcall} and @code{shortcall} attributes.
7241 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information about when long
7242 calls are and are not necessary.
7244 @table @code
7245 @item longcall (1)
7246 @cindex pragma, longcall
7247 Apply the @code{longcall} attribute to all subsequent function
7248 declarations.
7250 @item longcall (0)
7251 Do not apply the @code{longcall} attribute to subsequent function
7252 declarations.
7253 @end table
7255 @c Describe c4x pragmas here.
7256 @c Describe h8300 pragmas here.
7257 @c Describe i370 pragmas here.
7258 @c Describe i960 pragmas here.
7259 @c Describe sh pragmas here.
7260 @c Describe v850 pragmas here.
7262 @node Darwin Pragmas
7263 @subsection Darwin Pragmas
7265 The following pragmas are available for all architectures running the
7266 Darwin operating system.  These are useful for compatibility with other
7267 Mac OS compilers.
7269 @table @code
7270 @item mark @var{tokens}@dots{}
7271 @cindex pragma, mark
7272 This pragma is accepted, but has no effect.
7274 @item options align=@var{alignment}
7275 @cindex pragma, options align
7276 This pragma sets the alignment of fields in structures.  The values of
7277 @var{alignment} may be @code{mac68k}, to emulate m68k alignment, or
7278 @code{power}, to emulate PowerPC alignment.  Uses of this pragma nest
7279 properly; to restore the previous setting, use @code{reset} for the
7280 @var{alignment}.
7282 @item segment @var{tokens}@dots{}
7283 @cindex pragma, segment
7284 This pragma is accepted, but has no effect.
7286 @item unused (@var{var} [, @var{var}]@dots{})
7287 @cindex pragma, unused
7288 This pragma declares variables to be possibly unused.  GCC will not
7289 produce warnings for the listed variables.  The effect is similar to
7290 that of the @code{unused} attribute, except that this pragma may appear
7291 anywhere within the variables' scopes.
7292 @end table
7294 @node Solaris Pragmas
7295 @subsection Solaris Pragmas
7297 For compatibility with the SunPRO compiler, the following pragma
7298 is supported.
7300 @table @code
7301 @item redefine_extname @var{oldname} @var{newname}
7302 @cindex pragma, redefine_extname
7304 This pragma gives the C function @var{oldname} the assembler label
7305 @var{newname}.  The pragma must appear before the function declaration.
7306 This pragma is equivalent to the asm labels extension (@pxref{Asm
7307 Labels}).  The preprocessor defines @code{__PRAGMA_REDEFINE_EXTNAME}
7308 if the pragma is available.
7309 @end table
7311 @node Tru64 Pragmas
7312 @subsection Tru64 Pragmas
7314 For compatibility with the Compaq C compiler, the following pragma
7315 is supported.
7317 @table @code
7318 @item extern_prefix @var{string}
7319 @cindex pragma, extern_prefix
7321 This pragma renames all subsequent function and variable declarations
7322 such that @var{string} is prepended to the name.  This effect may be
7323 terminated by using another @code{extern_prefix} pragma with the
7324 empty string.
7326 This pragma is similar in intent to to the asm labels extension
7327 (@pxref{Asm Labels}) in that the system programmer wants to change
7328 the assembly-level ABI without changing the source-level API.  The
7329 preprocessor defines @code{__PRAGMA_EXTERN_PREFIX} if the pragma is
7330 available.
7331 @end table
7333 @node Unnamed Fields
7334 @section Unnamed struct/union fields within structs/unions.
7335 @cindex struct
7336 @cindex union
7338 For compatibility with other compilers, GCC allows you to define
7339 a structure or union that contains, as fields, structures and unions
7340 without names.  For example:
7342 @example
7343 struct @{
7344   int a;
7345   union @{
7346     int b;
7347     float c;
7348   @};
7349   int d;
7350 @} foo;
7351 @end example
7353 In this example, the user would be able to access members of the unnamed
7354 union with code like @samp{foo.b}.  Note that only unnamed structs and
7355 unions are allowed, you may not have, for example, an unnamed
7356 @code{int}.
7358 You must never create such structures that cause ambiguous field definitions.
7359 For example, this structure:
7361 @example
7362 struct @{
7363   int a;
7364   struct @{
7365     int a;
7366   @};
7367 @} foo;
7368 @end example
7370 It is ambiguous which @code{a} is being referred to with @samp{foo.a}.
7371 Such constructs are not supported and must be avoided.  In the future,
7372 such constructs may be detected and treated as compilation errors.
7374 @node Thread-Local
7375 @section Thread-Local Storage
7376 @cindex Thread-Local Storage
7377 @cindex @acronym{TLS}
7378 @cindex __thread
7380 Thread-local storage (@acronym{TLS}) is a mechanism by which variables
7381 are allocated such that there is one instance of the variable per extant
7382 thread.  The run-time model GCC uses to implement this originates
7383 in the IA-64 processor-specific ABI, but has since been migrated
7384 to other processors as well.  It requires significant support from
7385 the linker (@command{ld}), dynamic linker (@command{ld.so}), and
7386 system libraries (@file{libc.so} and @file{libpthread.so}), so it
7387 is not available everywhere.
7389 At the user level, the extension is visible with a new storage
7390 class keyword: @code{__thread}.  For example:
7392 @example
7393 __thread int i;
7394 extern __thread struct state s;
7395 static __thread char *p;
7396 @end example
7398 The @code{__thread} specifier may be used alone, with the @code{extern}
7399 or @code{static} specifiers, but with no other storage class specifier.
7400 When used with @code{extern} or @code{static}, @code{__thread} must appear
7401 immediately after the other storage class specifier.
7403 The @code{__thread} specifier may be applied to any global, file-scoped
7404 static, function-scoped static, or static data member of a class.  It may
7405 not be applied to block-scoped automatic or non-static data member.
7407 When the address-of operator is applied to a thread-local variable, it is
7408 evaluated at run-time and returns the address of the current thread's
7409 instance of that variable.  An address so obtained may be used by any
7410 thread.  When a thread terminates, any pointers to thread-local variables
7411 in that thread become invalid.
7413 No static initialization may refer to the address of a thread-local variable.
7415 In C++, if an initializer is present for a thread-local variable, it must
7416 be a @var{constant-expression}, as defined in 5.19.2 of the ANSI/ISO C++
7417 standard.
7419 See @uref{http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf,
7420 ELF Handling For Thread-Local Storage} for a detailed explanation of
7421 the four thread-local storage addressing models, and how the run-time
7422 is expected to function.
7424 @menu
7425 * C99 Thread-Local Edits::
7426 * C++98 Thread-Local Edits::
7427 @end menu
7429 @node C99 Thread-Local Edits
7430 @subsection ISO/IEC 9899:1999 Edits for Thread-Local Storage
7432 The following are a set of changes to ISO/IEC 9899:1999 (aka C99)
7433 that document the exact semantics of the language extension.
7435 @itemize @bullet
7436 @item
7437 @cite{5.1.2  Execution environments}
7439 Add new text after paragraph 1
7441 @quotation
7442 Within either execution environment, a @dfn{thread} is a flow of
7443 control within a program.  It is implementation defined whether
7444 or not there may be more than one thread associated with a program.
7445 It is implementation defined how threads beyond the first are
7446 created, the name and type of the function called at thread
7447 startup, and how threads may be terminated.  However, objects
7448 with thread storage duration shall be initialized before thread
7449 startup.
7450 @end quotation
7452 @item
7453 @cite{6.2.4  Storage durations of objects}
7455 Add new text before paragraph 3
7457 @quotation
7458 An object whose identifier is declared with the storage-class
7459 specifier @w{@code{__thread}} has @dfn{thread storage duration}.
7460 Its lifetime is the entire execution of the thread, and its
7461 stored value is initialized only once, prior to thread startup.
7462 @end quotation
7464 @item
7465 @cite{6.4.1  Keywords}
7467 Add @code{__thread}.
7469 @item
7470 @cite{6.7.1  Storage-class specifiers}
7472 Add @code{__thread} to the list of storage class specifiers in
7473 paragraph 1.
7475 Change paragraph 2 to
7477 @quotation
7478 With the exception of @code{__thread}, at most one storage-class
7479 specifier may be given [@dots{}].  The @code{__thread} specifier may
7480 be used alone, or immediately following @code{extern} or
7481 @code{static}.
7482 @end quotation
7484 Add new text after paragraph 6
7486 @quotation
7487 The declaration of an identifier for a variable that has
7488 block scope that specifies @code{__thread} shall also
7489 specify either @code{extern} or @code{static}.
7491 The @code{__thread} specifier shall be used only with
7492 variables.
7493 @end quotation
7494 @end itemize
7496 @node C++98 Thread-Local Edits
7497 @subsection ISO/IEC 14882:1998 Edits for Thread-Local Storage
7499 The following are a set of changes to ISO/IEC 14882:1998 (aka C++98)
7500 that document the exact semantics of the language extension.
7502 @itemize @bullet
7503 @item
7504 @b{[intro.execution]}
7506 New text after paragraph 4
7508 @quotation
7509 A @dfn{thread} is a flow of control within the abstract machine.
7510 It is implementation defined whether or not there may be more than
7511 one thread.
7512 @end quotation
7514 New text after paragraph 7
7516 @quotation
7517 It is unspecified whether additional action must be taken to
7518 ensure when and whether side effects are visible to other threads.
7519 @end quotation
7521 @item
7522 @b{[lex.key]}
7524 Add @code{__thread}.
7526 @item
7527 @b{[basic.start.main]}
7529 Add after paragraph 5
7531 @quotation
7532 The thread that begins execution at the @code{main} function is called
7533 the @dfn{main thread}.  It is implementation defined how functions
7534 beginning threads other than the main thread are designated or typed.
7535 A function so designated, as well as the @code{main} function, is called
7536 a @dfn{thread startup function}.  It is implementation defined what
7537 happens if a thread startup function returns.  It is implementation
7538 defined what happens to other threads when any thread calls @code{exit}.
7539 @end quotation
7541 @item
7542 @b{[basic.start.init]}
7544 Add after paragraph 4
7546 @quotation
7547 The storage for an object of thread storage duration shall be
7548 statically initialized before the first statement of the thread startup
7549 function.  An object of thread storage duration shall not require
7550 dynamic initialization.
7551 @end quotation
7553 @item
7554 @b{[basic.start.term]}
7556 Add after paragraph 3
7558 @quotation
7559 The type of an object with thread storage duration shall not have a
7560 non-trivial destructor, nor shall it be an array type whose elements
7561 (directly or indirectly) have non-trivial destructors.
7562 @end quotation
7564 @item
7565 @b{[basic.stc]}
7567 Add ``thread storage duration'' to the list in paragraph 1.
7569 Change paragraph 2
7571 @quotation
7572 Thread, static, and automatic storage durations are associated with
7573 objects introduced by declarations [@dots{}].
7574 @end quotation
7576 Add @code{__thread} to the list of specifiers in paragraph 3.
7578 @item
7579 @b{[basic.stc.thread]}
7581 New section before @b{[basic.stc.static]}
7583 @quotation
7584 The keyword @code{__thread} applied to a non-local object gives the
7585 object thread storage duration.
7587 A local variable or class data member declared both @code{static}
7588 and @code{__thread} gives the variable or member thread storage
7589 duration.
7590 @end quotation
7592 @item
7593 @b{[basic.stc.static]}
7595 Change paragraph 1
7597 @quotation
7598 All objects which have neither thread storage duration, dynamic
7599 storage duration nor are local [@dots{}].
7600 @end quotation
7602 @item
7603 @b{[dcl.stc]}
7605 Add @code{__thread} to the list in paragraph 1.
7607 Change paragraph 1
7609 @quotation
7610 With the exception of @code{__thread}, at most one
7611 @var{storage-class-specifier} shall appear in a given
7612 @var{decl-specifier-seq}.  The @code{__thread} specifier may
7613 be used alone, or immediately following the @code{extern} or
7614 @code{static} specifiers.  [@dots{}]
7615 @end quotation
7617 Add after paragraph 5
7619 @quotation
7620 The @code{__thread} specifier can be applied only to the names of objects
7621 and to anonymous unions.
7622 @end quotation
7624 @item
7625 @b{[class.mem]}
7627 Add after paragraph 6
7629 @quotation
7630 Non-@code{static} members shall not be @code{__thread}.
7631 @end quotation
7632 @end itemize
7634 @node C++ Extensions
7635 @chapter Extensions to the C++ Language
7636 @cindex extensions, C++ language
7637 @cindex C++ language extensions
7639 The GNU compiler provides these extensions to the C++ language (and you
7640 can also use most of the C language extensions in your C++ programs).  If you
7641 want to write code that checks whether these features are available, you can
7642 test for the GNU compiler the same way as for C programs: check for a
7643 predefined macro @code{__GNUC__}.  You can also use @code{__GNUG__} to
7644 test specifically for GNU C++ (@pxref{Common Predefined Macros,,
7645 Predefined Macros,cpp,The GNU C Preprocessor}).
7647 @menu
7648 * Min and Max::         C++ Minimum and maximum operators.
7649 * Volatiles::           What constitutes an access to a volatile object.
7650 * Restricted Pointers:: C99 restricted pointers and references.
7651 * Vague Linkage::       Where G++ puts inlines, vtables and such.
7652 * C++ Interface::       You can use a single C++ header file for both
7653                         declarations and definitions.
7654 * Template Instantiation:: Methods for ensuring that exactly one copy of
7655                         each needed template instantiation is emitted.
7656 * Bound member functions:: You can extract a function pointer to the
7657                         method denoted by a @samp{->*} or @samp{.*} expression.
7658 * C++ Attributes::      Variable, function, and type attributes for C++ only.
7659 * Strong Using::      Strong using-directives for namespace composition.
7660 * Offsetof::            Special syntax for implementing @code{offsetof}.
7661 * Java Exceptions::     Tweaking exception handling to work with Java.
7662 * Deprecated Features:: Things will disappear from g++.
7663 * Backwards Compatibility:: Compatibilities with earlier definitions of C++.
7664 @end menu
7666 @node Min and Max
7667 @section Minimum and Maximum Operators in C++
7669 It is very convenient to have operators which return the ``minimum'' or the
7670 ``maximum'' of two arguments.  In GNU C++ (but not in GNU C),
7672 @table @code
7673 @item @var{a} <? @var{b}
7674 @findex <?
7675 @cindex minimum operator
7676 is the @dfn{minimum}, returning the smaller of the numeric values
7677 @var{a} and @var{b};
7679 @item @var{a} >? @var{b}
7680 @findex >?
7681 @cindex maximum operator
7682 is the @dfn{maximum}, returning the larger of the numeric values @var{a}
7683 and @var{b}.
7684 @end table
7686 These operations are not primitive in ordinary C++, since you can
7687 use a macro to return the minimum of two things in C++, as in the
7688 following example.
7690 @example
7691 #define MIN(X,Y) ((X) < (Y) ? : (X) : (Y))
7692 @end example
7694 @noindent
7695 You might then use @w{@samp{int min = MIN (i, j);}} to set @var{min} to
7696 the minimum value of variables @var{i} and @var{j}.
7698 However, side effects in @code{X} or @code{Y} may cause unintended
7699 behavior.  For example, @code{MIN (i++, j++)} will fail, incrementing
7700 the smaller counter twice.  The GNU C @code{typeof} extension allows you
7701 to write safe macros that avoid this kind of problem (@pxref{Typeof}).
7702 However, writing @code{MIN} and @code{MAX} as macros also forces you to
7703 use function-call notation for a fundamental arithmetic operation.
7704 Using GNU C++ extensions, you can write @w{@samp{int min = i <? j;}}
7705 instead.
7707 Since @code{<?} and @code{>?} are built into the compiler, they properly
7708 handle expressions with side-effects;  @w{@samp{int min = i++ <? j++;}}
7709 works correctly.
7711 @node Volatiles
7712 @section When is a Volatile Object Accessed?
7713 @cindex accessing volatiles
7714 @cindex volatile read
7715 @cindex volatile write
7716 @cindex volatile access
7718 Both the C and C++ standard have the concept of volatile objects.  These
7719 are normally accessed by pointers and used for accessing hardware.  The
7720 standards encourage compilers to refrain from optimizations
7721 concerning accesses to volatile objects that it might perform on
7722 non-volatile objects.  The C standard leaves it implementation defined
7723 as to what constitutes a volatile access.  The C++ standard omits to
7724 specify this, except to say that C++ should behave in a similar manner
7725 to C with respect to volatiles, where possible.  The minimum either
7726 standard specifies is that at a sequence point all previous accesses to
7727 volatile objects have stabilized and no subsequent accesses have
7728 occurred.  Thus an implementation is free to reorder and combine
7729 volatile accesses which occur between sequence points, but cannot do so
7730 for accesses across a sequence point.  The use of volatiles does not
7731 allow you to violate the restriction on updating objects multiple times
7732 within a sequence point.
7734 In most expressions, it is intuitively obvious what is a read and what is
7735 a write.  For instance
7737 @example
7738 volatile int *dst = @var{somevalue};
7739 volatile int *src = @var{someothervalue};
7740 *dst = *src;
7741 @end example
7743 @noindent
7744 will cause a read of the volatile object pointed to by @var{src} and stores the
7745 value into the volatile object pointed to by @var{dst}.  There is no
7746 guarantee that these reads and writes are atomic, especially for objects
7747 larger than @code{int}.
7749 Less obvious expressions are where something which looks like an access
7750 is used in a void context.  An example would be,
7752 @example
7753 volatile int *src = @var{somevalue};
7754 *src;
7755 @end example
7757 With C, such expressions are rvalues, and as rvalues cause a read of
7758 the object, GCC interprets this as a read of the volatile being pointed
7759 to.  The C++ standard specifies that such expressions do not undergo
7760 lvalue to rvalue conversion, and that the type of the dereferenced
7761 object may be incomplete.  The C++ standard does not specify explicitly
7762 that it is this lvalue to rvalue conversion which is responsible for
7763 causing an access.  However, there is reason to believe that it is,
7764 because otherwise certain simple expressions become undefined.  However,
7765 because it would surprise most programmers, G++ treats dereferencing a
7766 pointer to volatile object of complete type in a void context as a read
7767 of the object.  When the object has incomplete type, G++ issues a
7768 warning.
7770 @example
7771 struct S;
7772 struct T @{int m;@};
7773 volatile S *ptr1 = @var{somevalue};
7774 volatile T *ptr2 = @var{somevalue};
7775 *ptr1;
7776 *ptr2;
7777 @end example
7779 In this example, a warning is issued for @code{*ptr1}, and @code{*ptr2}
7780 causes a read of the object pointed to.  If you wish to force an error on
7781 the first case, you must force a conversion to rvalue with, for instance
7782 a static cast, @code{static_cast<S>(*ptr1)}.
7784 When using a reference to volatile, G++ does not treat equivalent
7785 expressions as accesses to volatiles, but instead issues a warning that
7786 no volatile is accessed.  The rationale for this is that otherwise it
7787 becomes difficult to determine where volatile access occur, and not
7788 possible to ignore the return value from functions returning volatile
7789 references.  Again, if you wish to force a read, cast the reference to
7790 an rvalue.
7792 @node Restricted Pointers
7793 @section Restricting Pointer Aliasing
7794 @cindex restricted pointers
7795 @cindex restricted references
7796 @cindex restricted this pointer
7798 As with gcc, g++ understands the C99 feature of restricted pointers,
7799 specified with the @code{__restrict__}, or @code{__restrict} type
7800 qualifier.  Because you cannot compile C++ by specifying the @option{-std=c99}
7801 language flag, @code{restrict} is not a keyword in C++.
7803 In addition to allowing restricted pointers, you can specify restricted
7804 references, which indicate that the reference is not aliased in the local
7805 context.
7807 @example
7808 void fn (int *__restrict__ rptr, int &__restrict__ rref)
7810   /* @r{@dots{}} */
7812 @end example
7814 @noindent
7815 In the body of @code{fn}, @var{rptr} points to an unaliased integer and
7816 @var{rref} refers to a (different) unaliased integer.
7818 You may also specify whether a member function's @var{this} pointer is
7819 unaliased by using @code{__restrict__} as a member function qualifier.
7821 @example
7822 void T::fn () __restrict__
7824   /* @r{@dots{}} */
7826 @end example
7828 @noindent
7829 Within the body of @code{T::fn}, @var{this} will have the effective
7830 definition @code{T *__restrict__ const this}.  Notice that the
7831 interpretation of a @code{__restrict__} member function qualifier is
7832 different to that of @code{const} or @code{volatile} qualifier, in that it
7833 is applied to the pointer rather than the object.  This is consistent with
7834 other compilers which implement restricted pointers.
7836 As with all outermost parameter qualifiers, @code{__restrict__} is
7837 ignored in function definition matching.  This means you only need to
7838 specify @code{__restrict__} in a function definition, rather than
7839 in a function prototype as well.
7841 @node Vague Linkage
7842 @section Vague Linkage
7843 @cindex vague linkage
7845 There are several constructs in C++ which require space in the object
7846 file but are not clearly tied to a single translation unit.  We say that
7847 these constructs have ``vague linkage''.  Typically such constructs are
7848 emitted wherever they are needed, though sometimes we can be more
7849 clever.
7851 @table @asis
7852 @item Inline Functions
7853 Inline functions are typically defined in a header file which can be
7854 included in many different compilations.  Hopefully they can usually be
7855 inlined, but sometimes an out-of-line copy is necessary, if the address
7856 of the function is taken or if inlining fails.  In general, we emit an
7857 out-of-line copy in all translation units where one is needed.  As an
7858 exception, we only emit inline virtual functions with the vtable, since
7859 it will always require a copy.
7861 Local static variables and string constants used in an inline function
7862 are also considered to have vague linkage, since they must be shared
7863 between all inlined and out-of-line instances of the function.
7865 @item VTables
7866 @cindex vtable
7867 C++ virtual functions are implemented in most compilers using a lookup
7868 table, known as a vtable.  The vtable contains pointers to the virtual
7869 functions provided by a class, and each object of the class contains a
7870 pointer to its vtable (or vtables, in some multiple-inheritance
7871 situations).  If the class declares any non-inline, non-pure virtual
7872 functions, the first one is chosen as the ``key method'' for the class,
7873 and the vtable is only emitted in the translation unit where the key
7874 method is defined.
7876 @emph{Note:} If the chosen key method is later defined as inline, the
7877 vtable will still be emitted in every translation unit which defines it.
7878 Make sure that any inline virtuals are declared inline in the class
7879 body, even if they are not defined there.
7881 @item type_info objects
7882 @cindex type_info
7883 @cindex RTTI
7884 C++ requires information about types to be written out in order to
7885 implement @samp{dynamic_cast}, @samp{typeid} and exception handling.
7886 For polymorphic classes (classes with virtual functions), the type_info
7887 object is written out along with the vtable so that @samp{dynamic_cast}
7888 can determine the dynamic type of a class object at runtime.  For all
7889 other types, we write out the type_info object when it is used: when
7890 applying @samp{typeid} to an expression, throwing an object, or
7891 referring to a type in a catch clause or exception specification.
7893 @item Template Instantiations
7894 Most everything in this section also applies to template instantiations,
7895 but there are other options as well.
7896 @xref{Template Instantiation,,Where's the Template?}.
7898 @end table
7900 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
7901 Linux/GNU or Solaris 2, or on Microsoft Windows, duplicate copies of
7902 these constructs will be discarded at link time.  This is known as
7903 COMDAT support.
7905 On targets that don't support COMDAT, but do support weak symbols, GCC
7906 will use them.  This way one copy will override all the others, but
7907 the unused copies will still take up space in the executable.
7909 For targets which do not support either COMDAT or weak symbols,
7910 most entities with vague linkage will be emitted as local symbols to
7911 avoid duplicate definition errors from the linker.  This will not happen
7912 for local statics in inlines, however, as having multiple copies will
7913 almost certainly break things.
7915 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
7916 another way to control placement of these constructs.
7918 @node C++ Interface
7919 @section Declarations and Definitions in One Header
7921 @cindex interface and implementation headers, C++
7922 @cindex C++ interface and implementation headers
7923 C++ object definitions can be quite complex.  In principle, your source
7924 code will need two kinds of things for each object that you use across
7925 more than one source file.  First, you need an @dfn{interface}
7926 specification, describing its structure with type declarations and
7927 function prototypes.  Second, you need the @dfn{implementation} itself.
7928 It can be tedious to maintain a separate interface description in a
7929 header file, in parallel to the actual implementation.  It is also
7930 dangerous, since separate interface and implementation definitions may
7931 not remain parallel.
7933 @cindex pragmas, interface and implementation
7934 With GNU C++, you can use a single header file for both purposes.
7936 @quotation
7937 @emph{Warning:} The mechanism to specify this is in transition.  For the
7938 nonce, you must use one of two @code{#pragma} commands; in a future
7939 release of GNU C++, an alternative mechanism will make these
7940 @code{#pragma} commands unnecessary.
7941 @end quotation
7943 The header file contains the full definitions, but is marked with
7944 @samp{#pragma interface} in the source code.  This allows the compiler
7945 to use the header file only as an interface specification when ordinary
7946 source files incorporate it with @code{#include}.  In the single source
7947 file where the full implementation belongs, you can use either a naming
7948 convention or @samp{#pragma implementation} to indicate this alternate
7949 use of the header file.
7951 @table @code
7952 @item #pragma interface
7953 @itemx #pragma interface "@var{subdir}/@var{objects}.h"
7954 @kindex #pragma interface
7955 Use this directive in @emph{header files} that define object classes, to save
7956 space in most of the object files that use those classes.  Normally,
7957 local copies of certain information (backup copies of inline member
7958 functions, debugging information, and the internal tables that implement
7959 virtual functions) must be kept in each object file that includes class
7960 definitions.  You can use this pragma to avoid such duplication.  When a
7961 header file containing @samp{#pragma interface} is included in a
7962 compilation, this auxiliary information will not be generated (unless
7963 the main input source file itself uses @samp{#pragma implementation}).
7964 Instead, the object files will contain references to be resolved at link
7965 time.
7967 The second form of this directive is useful for the case where you have
7968 multiple headers with the same name in different directories.  If you
7969 use this form, you must specify the same string to @samp{#pragma
7970 implementation}.
7972 @item #pragma implementation
7973 @itemx #pragma implementation "@var{objects}.h"
7974 @kindex #pragma implementation
7975 Use this pragma in a @emph{main input file}, when you want full output from
7976 included header files to be generated (and made globally visible).  The
7977 included header file, in turn, should use @samp{#pragma interface}.
7978 Backup copies of inline member functions, debugging information, and the
7979 internal tables used to implement virtual functions are all generated in
7980 implementation files.
7982 @cindex implied @code{#pragma implementation}
7983 @cindex @code{#pragma implementation}, implied
7984 @cindex naming convention, implementation headers
7985 If you use @samp{#pragma implementation} with no argument, it applies to
7986 an include file with the same basename@footnote{A file's @dfn{basename}
7987 was the name stripped of all leading path information and of trailing
7988 suffixes, such as @samp{.h} or @samp{.C} or @samp{.cc}.} as your source
7989 file.  For example, in @file{allclass.cc}, giving just
7990 @samp{#pragma implementation}
7991 by itself is equivalent to @samp{#pragma implementation "allclass.h"}.
7993 In versions of GNU C++ prior to 2.6.0 @file{allclass.h} was treated as
7994 an implementation file whenever you would include it from
7995 @file{allclass.cc} even if you never specified @samp{#pragma
7996 implementation}.  This was deemed to be more trouble than it was worth,
7997 however, and disabled.
7999 If you use an explicit @samp{#pragma implementation}, it must appear in
8000 your source file @emph{before} you include the affected header files.
8002 Use the string argument if you want a single implementation file to
8003 include code from multiple header files.  (You must also use
8004 @samp{#include} to include the header file; @samp{#pragma
8005 implementation} only specifies how to use the file---it doesn't actually
8006 include it.)
8008 There is no way to split up the contents of a single header file into
8009 multiple implementation files.
8010 @end table
8012 @cindex inlining and C++ pragmas
8013 @cindex C++ pragmas, effect on inlining
8014 @cindex pragmas in C++, effect on inlining
8015 @samp{#pragma implementation} and @samp{#pragma interface} also have an
8016 effect on function inlining.
8018 If you define a class in a header file marked with @samp{#pragma
8019 interface}, the effect on a function defined in that class is similar to
8020 an explicit @code{extern} declaration---the compiler emits no code at
8021 all to define an independent version of the function.  Its definition
8022 is used only for inlining with its callers.
8024 @opindex fno-implement-inlines
8025 Conversely, when you include the same header file in a main source file
8026 that declares it as @samp{#pragma implementation}, the compiler emits
8027 code for the function itself; this defines a version of the function
8028 that can be found via pointers (or by callers compiled without
8029 inlining).  If all calls to the function can be inlined, you can avoid
8030 emitting the function by compiling with @option{-fno-implement-inlines}.
8031 If any calls were not inlined, you will get linker errors.
8033 @node Template Instantiation
8034 @section Where's the Template?
8035 @cindex template instantiation
8037 C++ templates are the first language feature to require more
8038 intelligence from the environment than one usually finds on a UNIX
8039 system.  Somehow the compiler and linker have to make sure that each
8040 template instance occurs exactly once in the executable if it is needed,
8041 and not at all otherwise.  There are two basic approaches to this
8042 problem, which I will refer to as the Borland model and the Cfront model.
8044 @table @asis
8045 @item Borland model
8046 Borland C++ solved the template instantiation problem by adding the code
8047 equivalent of common blocks to their linker; the compiler emits template
8048 instances in each translation unit that uses them, and the linker
8049 collapses them together.  The advantage of this model is that the linker
8050 only has to consider the object files themselves; there is no external
8051 complexity to worry about.  This disadvantage is that compilation time
8052 is increased because the template code is being compiled repeatedly.
8053 Code written for this model tends to include definitions of all
8054 templates in the header file, since they must be seen to be
8055 instantiated.
8057 @item Cfront model
8058 The AT&T C++ translator, Cfront, solved the template instantiation
8059 problem by creating the notion of a template repository, an
8060 automatically maintained place where template instances are stored.  A
8061 more modern version of the repository works as follows: As individual
8062 object files are built, the compiler places any template definitions and
8063 instantiations encountered in the repository.  At link time, the link
8064 wrapper adds in the objects in the repository and compiles any needed
8065 instances that were not previously emitted.  The advantages of this
8066 model are more optimal compilation speed and the ability to use the
8067 system linker; to implement the Borland model a compiler vendor also
8068 needs to replace the linker.  The disadvantages are vastly increased
8069 complexity, and thus potential for error; for some code this can be
8070 just as transparent, but in practice it can been very difficult to build
8071 multiple programs in one directory and one program in multiple
8072 directories.  Code written for this model tends to separate definitions
8073 of non-inline member templates into a separate file, which should be
8074 compiled separately.
8075 @end table
8077 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
8078 Linux/GNU or Solaris 2, or on Microsoft Windows, g++ supports the
8079 Borland model.  On other systems, g++ implements neither automatic
8080 model.
8082 A future version of g++ will support a hybrid model whereby the compiler
8083 will emit any instantiations for which the template definition is
8084 included in the compile, and store template definitions and
8085 instantiation context information into the object file for the rest.
8086 The link wrapper will extract that information as necessary and invoke
8087 the compiler to produce the remaining instantiations.  The linker will
8088 then combine duplicate instantiations.
8090 In the mean time, you have the following options for dealing with
8091 template instantiations:
8093 @enumerate
8094 @item
8095 @opindex frepo
8096 Compile your template-using code with @option{-frepo}.  The compiler will
8097 generate files with the extension @samp{.rpo} listing all of the
8098 template instantiations used in the corresponding object files which
8099 could be instantiated there; the link wrapper, @samp{collect2}, will
8100 then update the @samp{.rpo} files to tell the compiler where to place
8101 those instantiations and rebuild any affected object files.  The
8102 link-time overhead is negligible after the first pass, as the compiler
8103 will continue to place the instantiations in the same files.
8105 This is your best option for application code written for the Borland
8106 model, as it will just work.  Code written for the Cfront model will
8107 need to be modified so that the template definitions are available at
8108 one or more points of instantiation; usually this is as simple as adding
8109 @code{#include <tmethods.cc>} to the end of each template header.
8111 For library code, if you want the library to provide all of the template
8112 instantiations it needs, just try to link all of its object files
8113 together; the link will fail, but cause the instantiations to be
8114 generated as a side effect.  Be warned, however, that this may cause
8115 conflicts if multiple libraries try to provide the same instantiations.
8116 For greater control, use explicit instantiation as described in the next
8117 option.
8119 @item
8120 @opindex fno-implicit-templates
8121 Compile your code with @option{-fno-implicit-templates} to disable the
8122 implicit generation of template instances, and explicitly instantiate
8123 all the ones you use.  This approach requires more knowledge of exactly
8124 which instances you need than do the others, but it's less
8125 mysterious and allows greater control.  You can scatter the explicit
8126 instantiations throughout your program, perhaps putting them in the
8127 translation units where the instances are used or the translation units
8128 that define the templates themselves; you can put all of the explicit
8129 instantiations you need into one big file; or you can create small files
8130 like
8132 @example
8133 #include "Foo.h"
8134 #include "Foo.cc"
8136 template class Foo<int>;
8137 template ostream& operator <<
8138                 (ostream&, const Foo<int>&);
8139 @end example
8141 for each of the instances you need, and create a template instantiation
8142 library from those.
8144 If you are using Cfront-model code, you can probably get away with not
8145 using @option{-fno-implicit-templates} when compiling files that don't
8146 @samp{#include} the member template definitions.
8148 If you use one big file to do the instantiations, you may want to
8149 compile it without @option{-fno-implicit-templates} so you get all of the
8150 instances required by your explicit instantiations (but not by any
8151 other files) without having to specify them as well.
8153 g++ has extended the template instantiation syntax given in the ISO
8154 standard to allow forward declaration of explicit instantiations
8155 (with @code{extern}), instantiation of the compiler support data for a
8156 template class (i.e.@: the vtable) without instantiating any of its
8157 members (with @code{inline}), and instantiation of only the static data
8158 members of a template class, without the support data or member
8159 functions (with (@code{static}):
8161 @example
8162 extern template int max (int, int);
8163 inline template class Foo<int>;
8164 static template class Foo<int>;
8165 @end example
8167 @item
8168 Do nothing.  Pretend g++ does implement automatic instantiation
8169 management.  Code written for the Borland model will work fine, but
8170 each translation unit will contain instances of each of the templates it
8171 uses.  In a large program, this can lead to an unacceptable amount of code
8172 duplication.
8174 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
8175 more discussion of these pragmas.
8176 @end enumerate
8178 @node Bound member functions
8179 @section Extracting the function pointer from a bound pointer to member function
8180 @cindex pmf
8181 @cindex pointer to member function
8182 @cindex bound pointer to member function
8184 In C++, pointer to member functions (PMFs) are implemented using a wide
8185 pointer of sorts to handle all the possible call mechanisms; the PMF
8186 needs to store information about how to adjust the @samp{this} pointer,
8187 and if the function pointed to is virtual, where to find the vtable, and
8188 where in the vtable to look for the member function.  If you are using
8189 PMFs in an inner loop, you should really reconsider that decision.  If
8190 that is not an option, you can extract the pointer to the function that
8191 would be called for a given object/PMF pair and call it directly inside
8192 the inner loop, to save a bit of time.
8194 Note that you will still be paying the penalty for the call through a
8195 function pointer; on most modern architectures, such a call defeats the
8196 branch prediction features of the CPU@.  This is also true of normal
8197 virtual function calls.
8199 The syntax for this extension is
8201 @example
8202 extern A a;
8203 extern int (A::*fp)();
8204 typedef int (*fptr)(A *);
8206 fptr p = (fptr)(a.*fp);
8207 @end example
8209 For PMF constants (i.e.@: expressions of the form @samp{&Klasse::Member}),
8210 no object is needed to obtain the address of the function.  They can be
8211 converted to function pointers directly:
8213 @example
8214 fptr p1 = (fptr)(&A::foo);
8215 @end example
8217 @opindex Wno-pmf-conversions
8218 You must specify @option{-Wno-pmf-conversions} to use this extension.
8220 @node C++ Attributes
8221 @section C++-Specific Variable, Function, and Type Attributes
8223 Some attributes only make sense for C++ programs.
8225 @table @code
8226 @item init_priority (@var{priority})
8227 @cindex init_priority attribute
8230 In Standard C++, objects defined at namespace scope are guaranteed to be
8231 initialized in an order in strict accordance with that of their definitions
8232 @emph{in a given translation unit}.  No guarantee is made for initializations
8233 across translation units.  However, GNU C++ allows users to control the
8234 order of initialization of objects defined at namespace scope with the
8235 @code{init_priority} attribute by specifying a relative @var{priority},
8236 a constant integral expression currently bounded between 101 and 65535
8237 inclusive.  Lower numbers indicate a higher priority.
8239 In the following example, @code{A} would normally be created before
8240 @code{B}, but the @code{init_priority} attribute has reversed that order:
8242 @smallexample
8243 Some_Class  A  __attribute__ ((init_priority (2000)));
8244 Some_Class  B  __attribute__ ((init_priority (543)));
8245 @end smallexample
8247 @noindent
8248 Note that the particular values of @var{priority} do not matter; only their
8249 relative ordering.
8251 @item java_interface
8252 @cindex java_interface attribute
8254 This type attribute informs C++ that the class is a Java interface.  It may
8255 only be applied to classes declared within an @code{extern "Java"} block.
8256 Calls to methods declared in this interface will be dispatched using GCJ's
8257 interface table mechanism, instead of regular virtual table dispatch.
8259 @end table
8261 See also @xref{Strong Using}.
8263 @node Strong Using
8264 @section Strong Using
8266 A using-directive with @code{__attribute ((strong))} is stronger
8267 than a normal using-directive in two ways:
8269 @itemize @bullet
8270 @item
8271 Templates from the used namespace can be specialized as though they were members of the using namespace.
8273 @item
8274 The using namespace is considered an associated namespace of all
8275 templates in the used namespace for purposes of argument-dependent
8276 name lookup.
8277 @end itemize
8279 This is useful for composing a namespace transparently from
8280 implementation namespaces.  For example:
8282 @smallexample
8283 namespace std @{
8284   namespace debug @{
8285     template <class T> struct A @{ @};
8286   @}
8287   using namespace debug __attribute ((__strong__));
8288   template <> struct A<int> @{ @};   // ok to specialize
8290   template <class T> void f (A<T>);
8293 int main()
8295   f (std::A<float>());             // lookup finds std::f
8296   f (std::A<int>());
8298 @end smallexample
8300 @node Offsetof
8301 @section Offsetof
8303 G++ uses a syntactic extension to implement the @code{offsetof} macro.
8305 In particular:
8307 @smallexample
8308   __offsetof__ (expression)
8309 @end smallexample
8311 is equivalent to the parenthesized expression, except that the
8312 expression is considered an integral constant expression even if it
8313 contains certain operators that are not normally permitted in an
8314 integral constant expression.  Users should never use
8315 @code{__offsetof__} directly; the only valid use of
8316 @code{__offsetof__} is to implement the @code{offsetof} macro in
8317 @code{<stddef.h>}.
8319 @node Java Exceptions
8320 @section Java Exceptions
8322 The Java language uses a slightly different exception handling model
8323 from C++.  Normally, GNU C++ will automatically detect when you are
8324 writing C++ code that uses Java exceptions, and handle them
8325 appropriately.  However, if C++ code only needs to execute destructors
8326 when Java exceptions are thrown through it, GCC will guess incorrectly.
8327 Sample problematic code is:
8329 @smallexample
8330   struct S @{ ~S(); @};
8331   extern void bar();    // is written in Java, and may throw exceptions
8332   void foo()
8333   @{
8334     S s;
8335     bar();
8336   @}
8337 @end smallexample
8339 @noindent
8340 The usual effect of an incorrect guess is a link failure, complaining of
8341 a missing routine called @samp{__gxx_personality_v0}.
8343 You can inform the compiler that Java exceptions are to be used in a
8344 translation unit, irrespective of what it might think, by writing
8345 @samp{@w{#pragma GCC java_exceptions}} at the head of the file.  This
8346 @samp{#pragma} must appear before any functions that throw or catch
8347 exceptions, or run destructors when exceptions are thrown through them.
8349 You cannot mix Java and C++ exceptions in the same translation unit.  It
8350 is believed to be safe to throw a C++ exception from one file through
8351 another file compiled for the Java exception model, or vice versa, but
8352 there may be bugs in this area.
8354 @node Deprecated Features
8355 @section Deprecated Features
8357 In the past, the GNU C++ compiler was extended to experiment with new
8358 features, at a time when the C++ language was still evolving.  Now that
8359 the C++ standard is complete, some of those features are superseded by
8360 superior alternatives.  Using the old features might cause a warning in
8361 some cases that the feature will be dropped in the future.  In other
8362 cases, the feature might be gone already.
8364 While the list below is not exhaustive, it documents some of the options
8365 that are now deprecated:
8367 @table @code
8368 @item -fexternal-templates
8369 @itemx -falt-external-templates
8370 These are two of the many ways for g++ to implement template
8371 instantiation.  @xref{Template Instantiation}.  The C++ standard clearly
8372 defines how template definitions have to be organized across
8373 implementation units.  g++ has an implicit instantiation mechanism that
8374 should work just fine for standard-conforming code.
8376 @item -fstrict-prototype
8377 @itemx -fno-strict-prototype
8378 Previously it was possible to use an empty prototype parameter list to
8379 indicate an unspecified number of parameters (like C), rather than no
8380 parameters, as C++ demands.  This feature has been removed, except where
8381 it is required for backwards compatibility @xref{Backwards Compatibility}.
8382 @end table
8384 The named return value extension has been deprecated, and is now
8385 removed from g++.
8387 The use of initializer lists with new expressions has been deprecated,
8388 and is now removed from g++.
8390 Floating and complex non-type template parameters have been deprecated,
8391 and are now removed from g++.
8393 The implicit typename extension has been deprecated and is now
8394 removed from g++.
8396 The use of default arguments in function pointers, function typedefs and
8397 and other places where they are not permitted by the standard is
8398 deprecated and will be removed from a future version of g++.
8400 @node Backwards Compatibility
8401 @section Backwards Compatibility
8402 @cindex Backwards Compatibility
8403 @cindex ARM [Annotated C++ Reference Manual]
8405 Now that there is a definitive ISO standard C++, G++ has a specification
8406 to adhere to.  The C++ language evolved over time, and features that
8407 used to be acceptable in previous drafts of the standard, such as the ARM
8408 [Annotated C++ Reference Manual], are no longer accepted.  In order to allow
8409 compilation of C++ written to such drafts, G++ contains some backwards
8410 compatibilities.  @emph{All such backwards compatibility features are
8411 liable to disappear in future versions of G++.} They should be considered
8412 deprecated @xref{Deprecated Features}.
8414 @table @code
8415 @item For scope
8416 If a variable is declared at for scope, it used to remain in scope until
8417 the end of the scope which contained the for statement (rather than just
8418 within the for scope).  G++ retains this, but issues a warning, if such a
8419 variable is accessed outside the for scope.
8421 @item Implicit C language
8422 Old C system header files did not contain an @code{extern "C" @{@dots{}@}}
8423 scope to set the language.  On such systems, all header files are
8424 implicitly scoped inside a C language scope.  Also, an empty prototype
8425 @code{()} will be treated as an unspecified number of arguments, rather
8426 than no arguments, as C++ demands.
8427 @end table