* decl2.c (min_vis_expr_r, expr_visibility): New.
[official-gcc.git] / gcc / doc / generic.texi
blob5d0a541451a38795d61c23df6219e4534f24318a
1 @c Copyright (C) 2004-2018 Free Software Foundation, Inc.
2 @c This is part of the GCC manual.
3 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
5 @c ---------------------------------------------------------------------
6 @c GENERIC
7 @c ---------------------------------------------------------------------
9 @node GENERIC
10 @chapter GENERIC
11 @cindex GENERIC
13 The purpose of GENERIC is simply to provide a
14 language-independent way of representing an entire function in
15 trees.  To this end, it was necessary to add a few new tree codes
16 to the back end, but almost everything was already there.  If you
17 can express it with the codes in @code{gcc/tree.def}, it's
18 GENERIC@.
20 Early on, there was a great deal of debate about how to think
21 about statements in a tree IL@.  In GENERIC, a statement is
22 defined as any expression whose value, if any, is ignored.  A
23 statement will always have @code{TREE_SIDE_EFFECTS} set (or it
24 will be discarded), but a non-statement expression may also have
25 side effects.  A @code{CALL_EXPR}, for instance.
27 It would be possible for some local optimizations to work on the
28 GENERIC form of a function; indeed, the adapted tree inliner
29 works fine on GENERIC, but the current compiler performs inlining
30 after lowering to GIMPLE (a restricted form described in the next
31 section). Indeed, currently the frontends perform this lowering
32 before handing off to @code{tree_rest_of_compilation}, but this
33 seems inelegant.
35 @menu
36 * Deficiencies::                Topics net yet covered in this document.
37 * Tree overview::               All about @code{tree}s.
38 * Types::                       Fundamental and aggregate types.
39 * Declarations::                Type declarations and variables.
40 * Attributes::                  Declaration and type attributes.
41 * Expressions: Expression trees.            Operating on data.
42 * Statements::                  Control flow and related trees.
43 * Functions::                   Function bodies, linkage, and other aspects.
44 * Language-dependent trees::    Topics and trees specific to language front ends.
45 * C and C++ Trees::             Trees specific to C and C++.
46 * Java Trees::                  Trees specific to Java.
47 @end menu
49 @c ---------------------------------------------------------------------
50 @c Deficiencies
51 @c ---------------------------------------------------------------------
53 @node Deficiencies
54 @section Deficiencies
56 @c The spelling of "incomplet" and "incorrekt" below is intentional.
57 There are many places in which this document is incomplet and incorrekt.
58 It is, as of yet, only @emph{preliminary} documentation.
60 @c ---------------------------------------------------------------------
61 @c Overview
62 @c ---------------------------------------------------------------------
64 @node Tree overview
65 @section Overview
66 @cindex tree
67 @findex TREE_CODE
69 The central data structure used by the internal representation is the
70 @code{tree}.  These nodes, while all of the C type @code{tree}, are of
71 many varieties.  A @code{tree} is a pointer type, but the object to
72 which it points may be of a variety of types.  From this point forward,
73 we will refer to trees in ordinary type, rather than in @code{this
74 font}, except when talking about the actual C type @code{tree}.
76 You can tell what kind of node a particular tree is by using the
77 @code{TREE_CODE} macro.  Many, many macros take trees as input and
78 return trees as output.  However, most macros require a certain kind of
79 tree node as input.  In other words, there is a type-system for trees,
80 but it is not reflected in the C type-system.
82 For safety, it is useful to configure GCC with @option{--enable-checking}.
83 Although this results in a significant performance penalty (since all
84 tree types are checked at run-time), and is therefore inappropriate in a
85 release version, it is extremely helpful during the development process.
87 Many macros behave as predicates.  Many, although not all, of these
88 predicates end in @samp{_P}.  Do not rely on the result type of these
89 macros being of any particular type.  You may, however, rely on the fact
90 that the type can be compared to @code{0}, so that statements like
91 @smallexample
92 if (TEST_P (t) && !TEST_P (y))
93   x = 1;
94 @end smallexample
95 @noindent
96 and
97 @smallexample
98 int i = (TEST_P (t) != 0);
99 @end smallexample
100 @noindent
101 are legal.  Macros that return @code{int} values now may be changed to
102 return @code{tree} values, or other pointers in the future.  Even those
103 that continue to return @code{int} may return multiple nonzero codes
104 where previously they returned only zero and one.  Therefore, you should
105 not write code like
106 @smallexample
107 if (TEST_P (t) == 1)
108 @end smallexample
109 @noindent
110 as this code is not guaranteed to work correctly in the future.
112 You should not take the address of values returned by the macros or
113 functions described here.  In particular, no guarantee is given that the
114 values are lvalues.
116 In general, the names of macros are all in uppercase, while the names of
117 functions are entirely in lowercase.  There are rare exceptions to this
118 rule.  You should assume that any macro or function whose name is made
119 up entirely of uppercase letters may evaluate its arguments more than
120 once.  You may assume that a macro or function whose name is made up
121 entirely of lowercase letters will evaluate its arguments only once.
123 The @code{error_mark_node} is a special tree.  Its tree code is
124 @code{ERROR_MARK}, but since there is only ever one node with that code,
125 the usual practice is to compare the tree against
126 @code{error_mark_node}.  (This test is just a test for pointer
127 equality.)  If an error has occurred during front-end processing the
128 flag @code{errorcount} will be set.  If the front end has encountered
129 code it cannot handle, it will issue a message to the user and set
130 @code{sorrycount}.  When these flags are set, any macro or function
131 which normally returns a tree of a particular kind may instead return
132 the @code{error_mark_node}.  Thus, if you intend to do any processing of
133 erroneous code, you must be prepared to deal with the
134 @code{error_mark_node}.
136 Occasionally, a particular tree slot (like an operand to an expression,
137 or a particular field in a declaration) will be referred to as
138 ``reserved for the back end''.  These slots are used to store RTL when
139 the tree is converted to RTL for use by the GCC back end.  However, if
140 that process is not taking place (e.g., if the front end is being hooked
141 up to an intelligent editor), then those slots may be used by the
142 back end presently in use.
144 If you encounter situations that do not match this documentation, such
145 as tree nodes of types not mentioned here, or macros documented to
146 return entities of a particular kind that instead return entities of
147 some different kind, you have found a bug, either in the front end or in
148 the documentation.  Please report these bugs as you would any other
149 bug.
151 @menu
152 * Macros and Functions::Macros and functions that can be used with all trees.
153 * Identifiers::         The names of things.
154 * Containers::          Lists and vectors.
155 @end menu
157 @c ---------------------------------------------------------------------
158 @c Trees
159 @c ---------------------------------------------------------------------
161 @node Macros and Functions
162 @subsection Trees
163 @cindex tree
164 @findex TREE_CHAIN
165 @findex TREE_TYPE
167 All GENERIC trees have two fields in common.  First, @code{TREE_CHAIN}
168 is a pointer that can be used as a singly-linked list to other trees.
169 The other is @code{TREE_TYPE}.  Many trees store the type of an
170 expression or declaration in this field.
172 These are some other functions for handling trees:
174 @ftable @code
176 @item tree_size
177 Return the number of bytes a tree takes.
179 @item build0
180 @itemx build1
181 @itemx build2
182 @itemx build3
183 @itemx build4
184 @itemx build5
185 @itemx build6
187 These functions build a tree and supply values to put in each
188 parameter.  The basic signature is @samp{@w{code, type, [operands]}}.
189 @code{code} is the @code{TREE_CODE}, and @code{type} is a tree
190 representing the @code{TREE_TYPE}.  These are followed by the
191 operands, each of which is also a tree.
193 @end ftable
196 @c ---------------------------------------------------------------------
197 @c Identifiers
198 @c ---------------------------------------------------------------------
200 @node Identifiers
201 @subsection Identifiers
202 @cindex identifier
203 @cindex name
204 @tindex IDENTIFIER_NODE
206 An @code{IDENTIFIER_NODE} represents a slightly more general concept
207 than the standard C or C++ concept of identifier.  In particular, an
208 @code{IDENTIFIER_NODE} may contain a @samp{$}, or other extraordinary
209 characters.
211 There are never two distinct @code{IDENTIFIER_NODE}s representing the
212 same identifier.  Therefore, you may use pointer equality to compare
213 @code{IDENTIFIER_NODE}s, rather than using a routine like
214 @code{strcmp}.  Use @code{get_identifier} to obtain the unique
215 @code{IDENTIFIER_NODE} for a supplied string.
217 You can use the following macros to access identifiers:
218 @ftable @code
219 @item IDENTIFIER_POINTER
220 The string represented by the identifier, represented as a
221 @code{char*}.  This string is always @code{NUL}-terminated, and contains
222 no embedded @code{NUL} characters.
224 @item IDENTIFIER_LENGTH
225 The length of the string returned by @code{IDENTIFIER_POINTER}, not
226 including the trailing @code{NUL}.  This value of
227 @code{IDENTIFIER_LENGTH (x)} is always the same as @code{strlen
228 (IDENTIFIER_POINTER (x))}.
230 @item IDENTIFIER_OPNAME_P
231 This predicate holds if the identifier represents the name of an
232 overloaded operator.  In this case, you should not depend on the
233 contents of either the @code{IDENTIFIER_POINTER} or the
234 @code{IDENTIFIER_LENGTH}.
236 @item IDENTIFIER_TYPENAME_P
237 This predicate holds if the identifier represents the name of a
238 user-defined conversion operator.  In this case, the @code{TREE_TYPE} of
239 the @code{IDENTIFIER_NODE} holds the type to which the conversion
240 operator converts.
242 @end ftable
244 @c ---------------------------------------------------------------------
245 @c Containers
246 @c ---------------------------------------------------------------------
248 @node Containers
249 @subsection Containers
250 @cindex container
251 @cindex list
252 @cindex vector
253 @tindex TREE_LIST
254 @tindex TREE_VEC
255 @findex TREE_PURPOSE
256 @findex TREE_VALUE
257 @findex TREE_VEC_LENGTH
258 @findex TREE_VEC_ELT
260 Two common container data structures can be represented directly with
261 tree nodes.  A @code{TREE_LIST} is a singly linked list containing two
262 trees per node.  These are the @code{TREE_PURPOSE} and @code{TREE_VALUE}
263 of each node.  (Often, the @code{TREE_PURPOSE} contains some kind of
264 tag, or additional information, while the @code{TREE_VALUE} contains the
265 majority of the payload.  In other cases, the @code{TREE_PURPOSE} is
266 simply @code{NULL_TREE}, while in still others both the
267 @code{TREE_PURPOSE} and @code{TREE_VALUE} are of equal stature.)  Given
268 one @code{TREE_LIST} node, the next node is found by following the
269 @code{TREE_CHAIN}.  If the @code{TREE_CHAIN} is @code{NULL_TREE}, then
270 you have reached the end of the list.
272 A @code{TREE_VEC} is a simple vector.  The @code{TREE_VEC_LENGTH} is an
273 integer (not a tree) giving the number of nodes in the vector.  The
274 nodes themselves are accessed using the @code{TREE_VEC_ELT} macro, which
275 takes two arguments.  The first is the @code{TREE_VEC} in question; the
276 second is an integer indicating which element in the vector is desired.
277 The elements are indexed from zero.
279 @c ---------------------------------------------------------------------
280 @c Types
281 @c ---------------------------------------------------------------------
283 @node Types
284 @section Types
285 @cindex type
286 @cindex pointer
287 @cindex reference
288 @cindex fundamental type
289 @cindex array
290 @tindex VOID_TYPE
291 @tindex INTEGER_TYPE
292 @tindex TYPE_MIN_VALUE
293 @tindex TYPE_MAX_VALUE
294 @tindex REAL_TYPE
295 @tindex FIXED_POINT_TYPE
296 @tindex COMPLEX_TYPE
297 @tindex ENUMERAL_TYPE
298 @tindex BOOLEAN_TYPE
299 @tindex POINTER_TYPE
300 @tindex REFERENCE_TYPE
301 @tindex FUNCTION_TYPE
302 @tindex METHOD_TYPE
303 @tindex ARRAY_TYPE
304 @tindex RECORD_TYPE
305 @tindex UNION_TYPE
306 @tindex UNKNOWN_TYPE
307 @tindex OFFSET_TYPE
308 @findex TYPE_UNQUALIFIED
309 @findex TYPE_QUAL_CONST
310 @findex TYPE_QUAL_VOLATILE
311 @findex TYPE_QUAL_RESTRICT
312 @findex TYPE_MAIN_VARIANT
313 @cindex qualified type
314 @findex TYPE_SIZE
315 @findex TYPE_ALIGN
316 @findex TYPE_PRECISION
317 @findex TYPE_ARG_TYPES
318 @findex TYPE_METHOD_BASETYPE
319 @findex TYPE_OFFSET_BASETYPE
320 @findex TREE_TYPE
321 @findex TYPE_CONTEXT
322 @findex TYPE_NAME
323 @findex TYPENAME_TYPE_FULLNAME
324 @findex TYPE_FIELDS
325 @findex TYPE_CANONICAL
326 @findex TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P
327 @findex SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY
329 All types have corresponding tree nodes.  However, you should not assume
330 that there is exactly one tree node corresponding to each type.  There
331 are often multiple nodes corresponding to the same type.
333 For the most part, different kinds of types have different tree codes.
334 (For example, pointer types use a @code{POINTER_TYPE} code while arrays
335 use an @code{ARRAY_TYPE} code.)  However, pointers to member functions
336 use the @code{RECORD_TYPE} code.  Therefore, when writing a
337 @code{switch} statement that depends on the code associated with a
338 particular type, you should take care to handle pointers to member
339 functions under the @code{RECORD_TYPE} case label.
341 The following functions and macros deal with cv-qualification of types:
342 @ftable @code
343 @item TYPE_MAIN_VARIANT
344 This macro returns the unqualified version of a type.  It may be applied
345 to an unqualified type, but it is not always the identity function in
346 that case.
347 @end ftable
349 A few other macros and functions are usable with all types:
350 @ftable @code
351 @item TYPE_SIZE
352 The number of bits required to represent the type, represented as an
353 @code{INTEGER_CST}.  For an incomplete type, @code{TYPE_SIZE} will be
354 @code{NULL_TREE}.
356 @item TYPE_ALIGN
357 The alignment of the type, in bits, represented as an @code{int}.
359 @item TYPE_NAME
360 This macro returns a declaration (in the form of a @code{TYPE_DECL}) for
361 the type.  (Note this macro does @emph{not} return an
362 @code{IDENTIFIER_NODE}, as you might expect, given its name!)  You can
363 look at the @code{DECL_NAME} of the @code{TYPE_DECL} to obtain the
364 actual name of the type.  The @code{TYPE_NAME} will be @code{NULL_TREE}
365 for a type that is not a built-in type, the result of a typedef, or a
366 named class type.
368 @item TYPE_CANONICAL
369 This macro returns the ``canonical'' type for the given type
370 node. Canonical types are used to improve performance in the C++ and
371 Objective-C++ front ends by allowing efficient comparison between two
372 type nodes in @code{same_type_p}: if the @code{TYPE_CANONICAL} values
373 of the types are equal, the types are equivalent; otherwise, the types
374 are not equivalent. The notion of equivalence for canonical types is
375 the same as the notion of type equivalence in the language itself. For
376 instance,
378 When @code{TYPE_CANONICAL} is @code{NULL_TREE}, there is no canonical
379 type for the given type node. In this case, comparison between this
380 type and any other type requires the compiler to perform a deep,
381 ``structural'' comparison to see if the two type nodes have the same
382 form and properties.
384 The canonical type for a node is always the most fundamental type in
385 the equivalence class of types. For instance, @code{int} is its own
386 canonical type. A typedef @code{I} of @code{int} will have @code{int}
387 as its canonical type. Similarly, @code{I*}@ and a typedef @code{IP}@
388 (defined to @code{I*}) will has @code{int*} as their canonical
389 type. When building a new type node, be sure to set
390 @code{TYPE_CANONICAL} to the appropriate canonical type. If the new
391 type is a compound type (built from other types), and any of those
392 other types require structural equality, use
393 @code{SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY} to ensure that the new type also
394 requires structural equality. Finally, if for some reason you cannot
395 guarantee that @code{TYPE_CANONICAL} will point to the canonical type,
396 use @code{SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY} to make sure that the new
397 type--and any type constructed based on it--requires structural
398 equality. If you suspect that the canonical type system is
399 miscomparing types, pass @code{--param verify-canonical-types=1} to
400 the compiler or configure with @code{--enable-checking} to force the
401 compiler to verify its canonical-type comparisons against the
402 structural comparisons; the compiler will then print any warnings if
403 the canonical types miscompare.
405 @item TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P
406 This predicate holds when the node requires structural equality
407 checks, e.g., when @code{TYPE_CANONICAL} is @code{NULL_TREE}.
409 @item SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY
410 This macro states that the type node it is given requires structural
411 equality checks, e.g., it sets @code{TYPE_CANONICAL} to
412 @code{NULL_TREE}.
414 @item same_type_p
415 This predicate takes two types as input, and holds if they are the same
416 type.  For example, if one type is a @code{typedef} for the other, or
417 both are @code{typedef}s for the same type.  This predicate also holds if
418 the two trees given as input are simply copies of one another; i.e.,
419 there is no difference between them at the source level, but, for
420 whatever reason, a duplicate has been made in the representation.  You
421 should never use @code{==} (pointer equality) to compare types; always
422 use @code{same_type_p} instead.
423 @end ftable
425 Detailed below are the various kinds of types, and the macros that can
426 be used to access them.  Although other kinds of types are used
427 elsewhere in G++, the types described here are the only ones that you
428 will encounter while examining the intermediate representation.
430 @table @code
431 @item VOID_TYPE
432 Used to represent the @code{void} type.
434 @item INTEGER_TYPE
435 Used to represent the various integral types, including @code{char},
436 @code{short}, @code{int}, @code{long}, and @code{long long}.  This code
437 is not used for enumeration types, nor for the @code{bool} type.
438 The @code{TYPE_PRECISION} is the number of bits used in
439 the representation, represented as an @code{unsigned int}.  (Note that
440 in the general case this is not the same value as @code{TYPE_SIZE};
441 suppose that there were a 24-bit integer type, but that alignment
442 requirements for the ABI required 32-bit alignment.  Then,
443 @code{TYPE_SIZE} would be an @code{INTEGER_CST} for 32, while
444 @code{TYPE_PRECISION} would be 24.)  The integer type is unsigned if
445 @code{TYPE_UNSIGNED} holds; otherwise, it is signed.
447 The @code{TYPE_MIN_VALUE} is an @code{INTEGER_CST} for the smallest
448 integer that may be represented by this type.  Similarly, the
449 @code{TYPE_MAX_VALUE} is an @code{INTEGER_CST} for the largest integer
450 that may be represented by this type.
452 @item REAL_TYPE
453 Used to represent the @code{float}, @code{double}, and @code{long
454 double} types.  The number of bits in the floating-point representation
455 is given by @code{TYPE_PRECISION}, as in the @code{INTEGER_TYPE} case.
457 @item FIXED_POINT_TYPE
458 Used to represent the @code{short _Fract}, @code{_Fract}, @code{long
459 _Fract}, @code{long long _Fract}, @code{short _Accum}, @code{_Accum},
460 @code{long _Accum}, and @code{long long _Accum} types.  The number of bits
461 in the fixed-point representation is given by @code{TYPE_PRECISION},
462 as in the @code{INTEGER_TYPE} case.  There may be padding bits, fractional
463 bits and integral bits.  The number of fractional bits is given by
464 @code{TYPE_FBIT}, and the number of integral bits is given by @code{TYPE_IBIT}.
465 The fixed-point type is unsigned if @code{TYPE_UNSIGNED} holds; otherwise,
466 it is signed.
467 The fixed-point type is saturating if @code{TYPE_SATURATING} holds; otherwise,
468 it is not saturating.
470 @item COMPLEX_TYPE
471 Used to represent GCC built-in @code{__complex__} data types.  The
472 @code{TREE_TYPE} is the type of the real and imaginary parts.
474 @item ENUMERAL_TYPE
475 Used to represent an enumeration type.  The @code{TYPE_PRECISION} gives
476 (as an @code{int}), the number of bits used to represent the type.  If
477 there are no negative enumeration constants, @code{TYPE_UNSIGNED} will
478 hold.  The minimum and maximum enumeration constants may be obtained
479 with @code{TYPE_MIN_VALUE} and @code{TYPE_MAX_VALUE}, respectively; each
480 of these macros returns an @code{INTEGER_CST}.
482 The actual enumeration constants themselves may be obtained by looking
483 at the @code{TYPE_VALUES}.  This macro will return a @code{TREE_LIST},
484 containing the constants.  The @code{TREE_PURPOSE} of each node will be
485 an @code{IDENTIFIER_NODE} giving the name of the constant; the
486 @code{TREE_VALUE} will be an @code{INTEGER_CST} giving the value
487 assigned to that constant.  These constants will appear in the order in
488 which they were declared.  The @code{TREE_TYPE} of each of these
489 constants will be the type of enumeration type itself.
491 @item BOOLEAN_TYPE
492 Used to represent the @code{bool} type.
494 @item POINTER_TYPE
495 Used to represent pointer types, and pointer to data member types.  The
496 @code{TREE_TYPE} gives the type to which this type points.
498 @item REFERENCE_TYPE
499 Used to represent reference types.  The @code{TREE_TYPE} gives the type
500 to which this type refers.
502 @item FUNCTION_TYPE
503 Used to represent the type of non-member functions and of static member
504 functions.  The @code{TREE_TYPE} gives the return type of the function.
505 The @code{TYPE_ARG_TYPES} are a @code{TREE_LIST} of the argument types.
506 The @code{TREE_VALUE} of each node in this list is the type of the
507 corresponding argument; the @code{TREE_PURPOSE} is an expression for the
508 default argument value, if any.  If the last node in the list is
509 @code{void_list_node} (a @code{TREE_LIST} node whose @code{TREE_VALUE}
510 is the @code{void_type_node}), then functions of this type do not take
511 variable arguments.  Otherwise, they do take a variable number of
512 arguments.
514 Note that in C (but not in C++) a function declared like @code{void f()}
515 is an unprototyped function taking a variable number of arguments; the
516 @code{TYPE_ARG_TYPES} of such a function will be @code{NULL}.
518 @item METHOD_TYPE
519 Used to represent the type of a non-static member function.  Like a
520 @code{FUNCTION_TYPE}, the return type is given by the @code{TREE_TYPE}.
521 The type of @code{*this}, i.e., the class of which functions of this
522 type are a member, is given by the @code{TYPE_METHOD_BASETYPE}.  The
523 @code{TYPE_ARG_TYPES} is the parameter list, as for a
524 @code{FUNCTION_TYPE}, and includes the @code{this} argument.
526 @item ARRAY_TYPE
527 Used to represent array types.  The @code{TREE_TYPE} gives the type of
528 the elements in the array.  If the array-bound is present in the type,
529 the @code{TYPE_DOMAIN} is an @code{INTEGER_TYPE} whose
530 @code{TYPE_MIN_VALUE} and @code{TYPE_MAX_VALUE} will be the lower and
531 upper bounds of the array, respectively.  The @code{TYPE_MIN_VALUE} will
532 always be an @code{INTEGER_CST} for zero, while the
533 @code{TYPE_MAX_VALUE} will be one less than the number of elements in
534 the array, i.e., the highest value which may be used to index an element
535 in the array.
537 @item RECORD_TYPE
538 Used to represent @code{struct} and @code{class} types, as well as
539 pointers to member functions and similar constructs in other languages.
540 @code{TYPE_FIELDS} contains the items contained in this type, each of
541 which can be a @code{FIELD_DECL}, @code{VAR_DECL}, @code{CONST_DECL}, or
542 @code{TYPE_DECL}.  You may not make any assumptions about the ordering
543 of the fields in the type or whether one or more of them overlap.
545 @item UNION_TYPE
546 Used to represent @code{union} types.  Similar to @code{RECORD_TYPE}
547 except that all @code{FIELD_DECL} nodes in @code{TYPE_FIELD} start at
548 bit position zero.
550 @item QUAL_UNION_TYPE
551 Used to represent part of a variant record in Ada.  Similar to
552 @code{UNION_TYPE} except that each @code{FIELD_DECL} has a
553 @code{DECL_QUALIFIER} field, which contains a boolean expression that
554 indicates whether the field is present in the object.  The type will only
555 have one field, so each field's @code{DECL_QUALIFIER} is only evaluated
556 if none of the expressions in the previous fields in @code{TYPE_FIELDS}
557 are nonzero.  Normally these expressions will reference a field in the
558 outer object using a @code{PLACEHOLDER_EXPR}.
560 @item LANG_TYPE
561 This node is used to represent a language-specific type.  The front
562 end must handle it.
564 @item OFFSET_TYPE
565 This node is used to represent a pointer-to-data member.  For a data
566 member @code{X::m} the @code{TYPE_OFFSET_BASETYPE} is @code{X} and the
567 @code{TREE_TYPE} is the type of @code{m}.
569 @end table
571 There are variables whose values represent some of the basic types.
572 These include:
573 @table @code
574 @item void_type_node
575 A node for @code{void}.
577 @item integer_type_node
578 A node for @code{int}.
580 @item unsigned_type_node.
581 A node for @code{unsigned int}.
583 @item char_type_node.
584 A node for @code{char}.
585 @end table
586 @noindent
587 It may sometimes be useful to compare one of these variables with a type
588 in hand, using @code{same_type_p}.
590 @c ---------------------------------------------------------------------
591 @c Declarations
592 @c ---------------------------------------------------------------------
594 @node Declarations
595 @section Declarations
596 @cindex declaration
597 @cindex variable
598 @cindex type declaration
599 @tindex LABEL_DECL
600 @tindex CONST_DECL
601 @tindex TYPE_DECL
602 @tindex VAR_DECL
603 @tindex PARM_DECL
604 @tindex DEBUG_EXPR_DECL
605 @tindex FIELD_DECL
606 @tindex NAMESPACE_DECL
607 @tindex RESULT_DECL
608 @tindex TEMPLATE_DECL
609 @tindex THUNK_DECL
610 @findex THUNK_DELTA
611 @findex DECL_INITIAL
612 @findex DECL_SIZE
613 @findex DECL_ALIGN
614 @findex DECL_EXTERNAL
616 This section covers the various kinds of declarations that appear in the
617 internal representation, except for declarations of functions
618 (represented by @code{FUNCTION_DECL} nodes), which are described in
619 @ref{Functions}.
621 @menu
622 * Working with declarations::  Macros and functions that work on
623 declarations.
624 * Internal structure:: How declaration nodes are represented.
625 @end menu
627 @node Working with declarations
628 @subsection Working with declarations
630 Some macros can be used with any kind of declaration.  These include:
631 @ftable @code
632 @item DECL_NAME
633 This macro returns an @code{IDENTIFIER_NODE} giving the name of the
634 entity.
636 @item TREE_TYPE
637 This macro returns the type of the entity declared.
639 @item EXPR_FILENAME
640 This macro returns the name of the file in which the entity was
641 declared, as a @code{char*}.  For an entity declared implicitly by the
642 compiler (like @code{__builtin_memcpy}), this will be the string
643 @code{"<internal>"}.
645 @item EXPR_LINENO
646 This macro returns the line number at which the entity was declared, as
647 an @code{int}.
649 @item DECL_ARTIFICIAL
650 This predicate holds if the declaration was implicitly generated by the
651 compiler.  For example, this predicate will hold of an implicitly
652 declared member function, or of the @code{TYPE_DECL} implicitly
653 generated for a class type.  Recall that in C++ code like:
654 @smallexample
655 struct S @{@};
656 @end smallexample
657 @noindent
658 is roughly equivalent to C code like:
659 @smallexample
660 struct S @{@};
661 typedef struct S S;
662 @end smallexample
663 The implicitly generated @code{typedef} declaration is represented by a
664 @code{TYPE_DECL} for which @code{DECL_ARTIFICIAL} holds.
666 @end ftable
668 The various kinds of declarations include:
669 @table @code
670 @item LABEL_DECL
671 These nodes are used to represent labels in function bodies.  For more
672 information, see @ref{Functions}.  These nodes only appear in block
673 scopes.
675 @item CONST_DECL
676 These nodes are used to represent enumeration constants.  The value of
677 the constant is given by @code{DECL_INITIAL} which will be an
678 @code{INTEGER_CST} with the same type as the @code{TREE_TYPE} of the
679 @code{CONST_DECL}, i.e., an @code{ENUMERAL_TYPE}.
681 @item RESULT_DECL
682 These nodes represent the value returned by a function.  When a value is
683 assigned to a @code{RESULT_DECL}, that indicates that the value should
684 be returned, via bitwise copy, by the function.  You can use
685 @code{DECL_SIZE} and @code{DECL_ALIGN} on a @code{RESULT_DECL}, just as
686 with a @code{VAR_DECL}.
688 @item TYPE_DECL
689 These nodes represent @code{typedef} declarations.  The @code{TREE_TYPE}
690 is the type declared to have the name given by @code{DECL_NAME}.  In
691 some cases, there is no associated name.
693 @item VAR_DECL
694 These nodes represent variables with namespace or block scope, as well
695 as static data members.  The @code{DECL_SIZE} and @code{DECL_ALIGN} are
696 analogous to @code{TYPE_SIZE} and @code{TYPE_ALIGN}.  For a declaration,
697 you should always use the @code{DECL_SIZE} and @code{DECL_ALIGN} rather
698 than the @code{TYPE_SIZE} and @code{TYPE_ALIGN} given by the
699 @code{TREE_TYPE}, since special attributes may have been applied to the
700 variable to give it a particular size and alignment.  You may use the
701 predicates @code{DECL_THIS_STATIC} or @code{DECL_THIS_EXTERN} to test
702 whether the storage class specifiers @code{static} or @code{extern} were
703 used to declare a variable.
705 If this variable is initialized (but does not require a constructor),
706 the @code{DECL_INITIAL} will be an expression for the initializer.  The
707 initializer should be evaluated, and a bitwise copy into the variable
708 performed.  If the @code{DECL_INITIAL} is the @code{error_mark_node},
709 there is an initializer, but it is given by an explicit statement later
710 in the code; no bitwise copy is required.
712 GCC provides an extension that allows either automatic variables, or
713 global variables, to be placed in particular registers.  This extension
714 is being used for a particular @code{VAR_DECL} if @code{DECL_REGISTER}
715 holds for the @code{VAR_DECL}, and if @code{DECL_ASSEMBLER_NAME} is not
716 equal to @code{DECL_NAME}.  In that case, @code{DECL_ASSEMBLER_NAME} is
717 the name of the register into which the variable will be placed.
719 @item PARM_DECL
720 Used to represent a parameter to a function.  Treat these nodes
721 similarly to @code{VAR_DECL} nodes.  These nodes only appear in the
722 @code{DECL_ARGUMENTS} for a @code{FUNCTION_DECL}.
724 The @code{DECL_ARG_TYPE} for a @code{PARM_DECL} is the type that will
725 actually be used when a value is passed to this function.  It may be a
726 wider type than the @code{TREE_TYPE} of the parameter; for example, the
727 ordinary type might be @code{short} while the @code{DECL_ARG_TYPE} is
728 @code{int}.
730 @item DEBUG_EXPR_DECL
731 Used to represent an anonymous debug-information temporary created to
732 hold an expression as it is optimized away, so that its value can be
733 referenced in debug bind statements.
735 @item FIELD_DECL
736 These nodes represent non-static data members.  The @code{DECL_SIZE} and
737 @code{DECL_ALIGN} behave as for @code{VAR_DECL} nodes.
738 The position of the field within the parent record is specified by a
739 combination of three attributes.  @code{DECL_FIELD_OFFSET} is the position,
740 counting in bytes, of the @code{DECL_OFFSET_ALIGN}-bit sized word containing
741 the bit of the field closest to the beginning of the structure.
742 @code{DECL_FIELD_BIT_OFFSET} is the bit offset of the first bit of the field
743 within this word; this may be nonzero even for fields that are not bit-fields,
744 since @code{DECL_OFFSET_ALIGN} may be greater than the natural alignment
745 of the field's type.
747 If @code{DECL_C_BIT_FIELD} holds, this field is a bit-field.  In a bit-field,
748 @code{DECL_BIT_FIELD_TYPE} also contains the type that was originally
749 specified for it, while DECL_TYPE may be a modified type with lesser precision,
750 according to the size of the bit field.
752 @item NAMESPACE_DECL
753 Namespaces provide a name hierarchy for other declarations.  They
754 appear in the @code{DECL_CONTEXT} of other @code{_DECL} nodes.
756 @end table
758 @node Internal structure
759 @subsection Internal structure
761 @code{DECL} nodes are represented internally as a hierarchy of
762 structures.
764 @menu
765 * Current structure hierarchy::  The current DECL node structure
766 hierarchy.
767 * Adding new DECL node types:: How to add a new DECL node to a
768 frontend.
769 @end menu
771 @node Current structure hierarchy
772 @subsubsection Current structure hierarchy
774 @table @code
776 @item struct tree_decl_minimal
777 This is the minimal structure to inherit from in order for common
778 @code{DECL} macros to work.  The fields it contains are a unique ID,
779 source location, context, and name.
781 @item struct tree_decl_common
782 This structure inherits from @code{struct tree_decl_minimal}.  It
783 contains fields that most @code{DECL} nodes need, such as a field to
784 store alignment, machine mode, size, and attributes.
786 @item struct tree_field_decl
787 This structure inherits from @code{struct tree_decl_common}.  It is
788 used to represent @code{FIELD_DECL}.
790 @item struct tree_label_decl
791 This structure inherits from @code{struct tree_decl_common}.  It is
792 used to represent @code{LABEL_DECL}.
794 @item struct tree_translation_unit_decl
795 This structure inherits from @code{struct tree_decl_common}.  It is
796 used to represent @code{TRANSLATION_UNIT_DECL}.
798 @item struct tree_decl_with_rtl
799 This structure inherits from @code{struct tree_decl_common}.  It
800 contains a field to store the low-level RTL associated with a
801 @code{DECL} node.
803 @item struct tree_result_decl
804 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_rtl}.  It is
805 used to represent @code{RESULT_DECL}.
807 @item struct tree_const_decl
808 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_rtl}.  It is
809 used to represent @code{CONST_DECL}.
811 @item struct tree_parm_decl
812 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_rtl}.  It is
813 used to represent @code{PARM_DECL}.
815 @item struct tree_decl_with_vis
816 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_rtl}.  It
817 contains fields necessary to store visibility information, as well as
818 a section name and assembler name.
820 @item struct tree_var_decl
821 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_vis}.  It is
822 used to represent @code{VAR_DECL}.
824 @item struct tree_function_decl
825 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_vis}.  It is
826 used to represent @code{FUNCTION_DECL}.
828 @end table
829 @node Adding new DECL node types
830 @subsubsection Adding new DECL node types
832 Adding a new @code{DECL} tree consists of the following steps
834 @table @asis
836 @item Add a new tree code for the @code{DECL} node
837 For language specific @code{DECL} nodes, there is a @file{.def} file
838 in each frontend directory where the tree code should be added.
839 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the code should
840 be added to @file{tree.def}.
842 @item Create a new structure type for the @code{DECL} node
843 These structures should inherit from one of the existing structures in
844 the language hierarchy by using that structure as the first member.
846 @smallexample
847 struct tree_foo_decl
849    struct tree_decl_with_vis common;
851 @end smallexample
853 Would create a structure name @code{tree_foo_decl} that inherits from
854 @code{struct tree_decl_with_vis}.
856 For language specific @code{DECL} nodes, this new structure type
857 should go in the appropriate @file{.h} file.
858 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the structure
859 type should go in @file{tree.h}.
861 @item Add a member to the tree structure enumerator for the node
862 For garbage collection and dynamic checking purposes, each @code{DECL}
863 node structure type is required to have a unique enumerator value
864 specified with it.
865 For language specific @code{DECL} nodes, this new enumerator value
866 should go in the appropriate @file{.def} file.
867 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the enumerator
868 values are specified in @file{treestruct.def}.
870 @item Update @code{union tree_node}
871 In order to make your new structure type usable, it must be added to
872 @code{union tree_node}.
873 For language specific @code{DECL} nodes, a new entry should be added
874 to the appropriate @file{.h} file of the form
875 @smallexample
876   struct tree_foo_decl GTY ((tag ("TS_VAR_DECL"))) foo_decl;
877 @end smallexample
878 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the additional
879 member goes directly into @code{union tree_node} in @file{tree.h}.
881 @item Update dynamic checking info
882 In order to be able to check whether accessing a named portion of
883 @code{union tree_node} is legal, and whether a certain @code{DECL} node
884 contains one of the enumerated @code{DECL} node structures in the
885 hierarchy, a simple lookup table is used.
886 This lookup table needs to be kept up to date with the tree structure
887 hierarchy, or else checking and containment macros will fail
888 inappropriately.
890 For language specific @code{DECL} nodes, their is an @code{init_ts}
891 function in an appropriate @file{.c} file, which initializes the lookup
892 table.
893 Code setting up the table for new @code{DECL} nodes should be added
894 there.
895 For each @code{DECL} tree code and enumerator value representing a
896 member of the inheritance  hierarchy, the table should contain 1 if
897 that tree code inherits (directly or indirectly) from that member.
898 Thus, a @code{FOO_DECL} node derived from @code{struct decl_with_rtl},
899 and enumerator value @code{TS_FOO_DECL}, would be set up as follows
900 @smallexample
901 tree_contains_struct[FOO_DECL][TS_FOO_DECL] = 1;
902 tree_contains_struct[FOO_DECL][TS_DECL_WRTL] = 1;
903 tree_contains_struct[FOO_DECL][TS_DECL_COMMON] = 1;
904 tree_contains_struct[FOO_DECL][TS_DECL_MINIMAL] = 1;
905 @end smallexample
907 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the setup code
908 goes into @file{tree.c}.
910 @item Add macros to access any new fields and flags
912 Each added field or flag should have a macro that is used to access
913 it, that performs appropriate checking to ensure only the right type of
914 @code{DECL} nodes access the field.
916 These macros generally take the following form
917 @smallexample
918 #define FOO_DECL_FIELDNAME(NODE) FOO_DECL_CHECK(NODE)->foo_decl.fieldname
919 @end smallexample
920 However, if the structure is simply a base class for further
921 structures, something like the following should be used
922 @smallexample
923 #define BASE_STRUCT_CHECK(T) CONTAINS_STRUCT_CHECK(T, TS_BASE_STRUCT)
924 #define BASE_STRUCT_FIELDNAME(NODE) \
925    (BASE_STRUCT_CHECK(NODE)->base_struct.fieldname
926 @end smallexample
928 Reading them from the generated @file{all-tree.def} file (which in
929 turn includes all the @file{tree.def} files), @file{gencheck.c} is
930 used during GCC's build to generate the @code{*_CHECK} macros for all
931 tree codes.
933 @end table
936 @c ---------------------------------------------------------------------
937 @c Attributes
938 @c ---------------------------------------------------------------------
939 @node Attributes
940 @section Attributes in trees
941 @cindex attributes
943 Attributes, as specified using the @code{__attribute__} keyword, are
944 represented internally as a @code{TREE_LIST}.  The @code{TREE_PURPOSE}
945 is the name of the attribute, as an @code{IDENTIFIER_NODE}.  The
946 @code{TREE_VALUE} is a @code{TREE_LIST} of the arguments of the
947 attribute, if any, or @code{NULL_TREE} if there are no arguments; the
948 arguments are stored as the @code{TREE_VALUE} of successive entries in
949 the list, and may be identifiers or expressions.  The @code{TREE_CHAIN}
950 of the attribute is the next attribute in a list of attributes applying
951 to the same declaration or type, or @code{NULL_TREE} if there are no
952 further attributes in the list.
954 Attributes may be attached to declarations and to types; these
955 attributes may be accessed with the following macros.  All attributes
956 are stored in this way, and many also cause other changes to the
957 declaration or type or to other internal compiler data structures.
959 @deftypefn {Tree Macro} tree DECL_ATTRIBUTES (tree @var{decl})
960 This macro returns the attributes on the declaration @var{decl}.
961 @end deftypefn
963 @deftypefn {Tree Macro} tree TYPE_ATTRIBUTES (tree @var{type})
964 This macro returns the attributes on the type @var{type}.
965 @end deftypefn
968 @c ---------------------------------------------------------------------
969 @c Expressions
970 @c ---------------------------------------------------------------------
972 @node Expression trees
973 @section Expressions
974 @cindex expression
975 @findex TREE_TYPE
976 @findex TREE_OPERAND
978 The internal representation for expressions is for the most part quite
979 straightforward.  However, there are a few facts that one must bear in
980 mind.  In particular, the expression ``tree'' is actually a directed
981 acyclic graph.  (For example there may be many references to the integer
982 constant zero throughout the source program; many of these will be
983 represented by the same expression node.)  You should not rely on
984 certain kinds of node being shared, nor should you rely on certain kinds of
985 nodes being unshared.
987 The following macros can be used with all expression nodes:
989 @ftable @code
990 @item TREE_TYPE
991 Returns the type of the expression.  This value may not be precisely the
992 same type that would be given the expression in the original program.
993 @end ftable
995 In what follows, some nodes that one might expect to always have type
996 @code{bool} are documented to have either integral or boolean type.  At
997 some point in the future, the C front end may also make use of this same
998 intermediate representation, and at this point these nodes will
999 certainly have integral type.  The previous sentence is not meant to
1000 imply that the C++ front end does not or will not give these nodes
1001 integral type.
1003 Below, we list the various kinds of expression nodes.  Except where
1004 noted otherwise, the operands to an expression are accessed using the
1005 @code{TREE_OPERAND} macro.  For example, to access the first operand to
1006 a binary plus expression @code{expr}, use:
1008 @smallexample
1009 TREE_OPERAND (expr, 0)
1010 @end smallexample
1011 @noindent
1013 As this example indicates, the operands are zero-indexed.
1016 @menu
1017 * Constants: Constant expressions.
1018 * Storage References::
1019 * Unary and Binary Expressions::
1020 * Vectors::
1021 @end menu
1023 @node Constant expressions
1024 @subsection Constant expressions
1025 @tindex INTEGER_CST
1026 @findex tree_int_cst_lt
1027 @findex tree_int_cst_equal
1028 @tindex tree_fits_uhwi_p
1029 @tindex tree_fits_shwi_p
1030 @tindex tree_to_uhwi
1031 @tindex tree_to_shwi
1032 @tindex TREE_INT_CST_NUNITS
1033 @tindex TREE_INT_CST_ELT
1034 @tindex TREE_INT_CST_LOW
1035 @tindex REAL_CST
1036 @tindex FIXED_CST
1037 @tindex COMPLEX_CST
1038 @tindex VECTOR_CST
1039 @tindex STRING_CST
1040 @tindex POLY_INT_CST
1041 @findex TREE_STRING_LENGTH
1042 @findex TREE_STRING_POINTER
1044 The table below begins with constants, moves on to unary expressions,
1045 then proceeds to binary expressions, and concludes with various other
1046 kinds of expressions:
1048 @table @code
1049 @item INTEGER_CST
1050 These nodes represent integer constants.  Note that the type of these
1051 constants is obtained with @code{TREE_TYPE}; they are not always of type
1052 @code{int}.  In particular, @code{char} constants are represented with
1053 @code{INTEGER_CST} nodes.  The value of the integer constant @code{e} is
1054 represented in an array of HOST_WIDE_INT.   There are enough elements
1055 in the array to represent the value without taking extra elements for
1056 redundant 0s or -1.  The number of elements used to represent @code{e}
1057 is available via @code{TREE_INT_CST_NUNITS}. Element @code{i} can be
1058 extracted by using @code{TREE_INT_CST_ELT (e, i)}.
1059 @code{TREE_INT_CST_LOW} is a shorthand for @code{TREE_INT_CST_ELT (e, 0)}.
1061 The functions @code{tree_fits_shwi_p} and @code{tree_fits_uhwi_p}
1062 can be used to tell if the value is small enough to fit in a
1063 signed HOST_WIDE_INT or an unsigned HOST_WIDE_INT respectively.
1064 The value can then be extracted using @code{tree_to_shwi} and
1065 @code{tree_to_uhwi}.
1067 @item REAL_CST
1069 FIXME: Talk about how to obtain representations of this constant, do
1070 comparisons, and so forth.
1072 @item FIXED_CST
1074 These nodes represent fixed-point constants.  The type of these constants
1075 is obtained with @code{TREE_TYPE}.  @code{TREE_FIXED_CST_PTR} points to
1076 a @code{struct fixed_value};  @code{TREE_FIXED_CST} returns the structure
1077 itself.  @code{struct fixed_value} contains @code{data} with the size of two
1078 @code{HOST_BITS_PER_WIDE_INT} and @code{mode} as the associated fixed-point
1079 machine mode for @code{data}.
1081 @item COMPLEX_CST
1082 These nodes are used to represent complex number constants, that is a
1083 @code{__complex__} whose parts are constant nodes.  The
1084 @code{TREE_REALPART} and @code{TREE_IMAGPART} return the real and the
1085 imaginary parts respectively.
1087 @item VECTOR_CST
1088 These nodes are used to represent vector constants.  Each vector
1089 constant @var{v} is treated as a specific instance of an arbitrary-length
1090 sequence that itself contains @samp{VECTOR_CST_NPATTERNS (@var{v})}
1091 interleaved patterns.  Each pattern has the form:
1093 @smallexample
1094 @{ @var{base0}, @var{base1}, @var{base1} + @var{step}, @var{base1} + @var{step} * 2, @dots{} @}
1095 @end smallexample
1097 The first three elements in each pattern are enough to determine the
1098 values of the other elements.  However, if all @var{step}s are zero,
1099 only the first two elements are needed.  If in addition each @var{base1}
1100 is equal to the corresponding @var{base0}, only the first element in
1101 each pattern is needed.  The number of encoded elements per pattern
1102 is given by @samp{VECTOR_CST_NELTS_PER_PATTERN (@var{v})}.
1104 For example, the constant:
1106 @smallexample
1107 @{ 0, 1, 2, 6, 3, 8, 4, 10, 5, 12, 6, 14, 7, 16, 8, 18 @}
1108 @end smallexample
1110 is interpreted as an interleaving of the sequences:
1112 @smallexample
1113 @{ 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 @}
1114 @{ 1, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 @}
1115 @end smallexample
1117 where the sequences are represented by the following patterns:
1119 @smallexample
1120 @var{base0} == 0, @var{base1} == 2, @var{step} == 1
1121 @var{base0} == 1, @var{base1} == 6, @var{step} == 2
1122 @end smallexample
1124 In this case:
1126 @smallexample
1127 VECTOR_CST_NPATTERNS (@var{v}) == 2
1128 VECTOR_CST_NELTS_PER_PATTERN (@var{v}) == 3
1129 @end smallexample
1131 The vector is therefore encoded using the first 6 elements
1132 (@samp{@{ 0, 1, 2, 6, 3, 8 @}}), with the remaining 10 elements
1133 being implicit extensions of them.
1135 Sometimes this scheme can create two possible encodings of the same
1136 vector.  For example @{ 0, 1 @} could be seen as two patterns with
1137 one element each or one pattern with two elements (@var{base0} and
1138 @var{base1}).  The canonical encoding is always the one with the
1139 fewest patterns or (if both encodings have the same number of
1140 petterns) the one with the fewest encoded elements.
1142 @samp{vector_cst_encoding_nelts (@var{v})} gives the total number of
1143 encoded elements in @var{v}, which is 6 in the example above.
1144 @code{VECTOR_CST_ENCODED_ELTS (@var{v})} gives a pointer to the elements
1145 encoded in @var{v} and @code{VECTOR_CST_ENCODED_ELT (@var{v}, @var{i})}
1146 accesses the value of encoded element @var{i}.
1148 @samp{VECTOR_CST_DUPLICATE_P (@var{v})} is true if @var{v} simply contains
1149 repeated instances of @samp{VECTOR_CST_NPATTERNS (@var{v})} values.  This is
1150 a shorthand for testing @samp{VECTOR_CST_NELTS_PER_PATTERN (@var{v}) == 1}.
1152 @samp{VECTOR_CST_STEPPED_P (@var{v})} is true if at least one
1153 pattern in @var{v} has a nonzero step.  This is a shorthand for
1154 testing @samp{VECTOR_CST_NELTS_PER_PATTERN (@var{v}) == 3}.
1156 The utility function @code{vector_cst_elt} gives the value of an
1157 arbitrary index as a @code{tree}.  @code{vector_cst_int_elt} gives
1158 the same value as a @code{wide_int}.
1160 @item STRING_CST
1161 These nodes represent string-constants.  The @code{TREE_STRING_LENGTH}
1162 returns the length of the string, as an @code{int}.  The
1163 @code{TREE_STRING_POINTER} is a @code{char*} containing the string
1164 itself.  The string may not be @code{NUL}-terminated, and it may contain
1165 embedded @code{NUL} characters.  Therefore, the
1166 @code{TREE_STRING_LENGTH} includes the trailing @code{NUL} if it is
1167 present.
1169 For wide string constants, the @code{TREE_STRING_LENGTH} is the number
1170 of bytes in the string, and the @code{TREE_STRING_POINTER}
1171 points to an array of the bytes of the string, as represented on the
1172 target system (that is, as integers in the target endianness).  Wide and
1173 non-wide string constants are distinguished only by the @code{TREE_TYPE}
1174 of the @code{STRING_CST}.
1176 FIXME: The formats of string constants are not well-defined when the
1177 target system bytes are not the same width as host system bytes.
1179 @item POLY_INT_CST
1180 These nodes represent invariants that depend on some target-specific
1181 runtime parameters.  They consist of @code{NUM_POLY_INT_COEFFS}
1182 coefficients, with the first coefficient being the constant term and
1183 the others being multipliers that are applied to the runtime parameters.
1185 @code{POLY_INT_CST_ELT (@var{x}, @var{i})} references coefficient number
1186 @var{i} of @code{POLY_INT_CST} node @var{x}.  Each coefficient is an
1187 @code{INTEGER_CST}.
1189 @end table
1191 @node Storage References
1192 @subsection References to storage
1193 @tindex ADDR_EXPR
1194 @tindex INDIRECT_REF
1195 @tindex MEM_REF
1196 @tindex ARRAY_REF
1197 @tindex ARRAY_RANGE_REF
1198 @tindex TARGET_MEM_REF
1199 @tindex COMPONENT_REF
1201 @table @code
1202 @item ARRAY_REF
1203 These nodes represent array accesses.  The first operand is the array;
1204 the second is the index.  To calculate the address of the memory
1205 accessed, you must scale the index by the size of the type of the array
1206 elements.  The type of these expressions must be the type of a component of
1207 the array.  The third and fourth operands are used after gimplification
1208 to represent the lower bound and component size but should not be used
1209 directly; call @code{array_ref_low_bound} and @code{array_ref_element_size}
1210 instead.
1212 @item ARRAY_RANGE_REF
1213 These nodes represent access to a range (or ``slice'') of an array.  The
1214 operands are the same as that for @code{ARRAY_REF} and have the same
1215 meanings.  The type of these expressions must be an array whose component
1216 type is the same as that of the first operand.  The range of that array
1217 type determines the amount of data these expressions access.
1219 @item TARGET_MEM_REF
1220 These nodes represent memory accesses whose address directly map to
1221 an addressing mode of the target architecture.  The first argument
1222 is @code{TMR_SYMBOL} and must be a @code{VAR_DECL} of an object with
1223 a fixed address.  The second argument is @code{TMR_BASE} and the
1224 third one is @code{TMR_INDEX}.  The fourth argument is
1225 @code{TMR_STEP} and must be an @code{INTEGER_CST}.  The fifth
1226 argument is @code{TMR_OFFSET} and must be an @code{INTEGER_CST}.
1227 Any of the arguments may be NULL if the appropriate component
1228 does not appear in the address.  Address of the @code{TARGET_MEM_REF}
1229 is determined in the following way.
1231 @smallexample
1232 &TMR_SYMBOL + TMR_BASE + TMR_INDEX * TMR_STEP + TMR_OFFSET
1233 @end smallexample
1235 The sixth argument is the reference to the original memory access, which
1236 is preserved for the purposes of the RTL alias analysis.  The seventh
1237 argument is a tag representing the results of tree level alias analysis.
1239 @item ADDR_EXPR
1240 These nodes are used to represent the address of an object.  (These
1241 expressions will always have pointer or reference type.)  The operand may
1242 be another expression, or it may be a declaration.
1244 As an extension, GCC allows users to take the address of a label.  In
1245 this case, the operand of the @code{ADDR_EXPR} will be a
1246 @code{LABEL_DECL}.  The type of such an expression is @code{void*}.
1248 If the object addressed is not an lvalue, a temporary is created, and
1249 the address of the temporary is used.
1251 @item INDIRECT_REF
1252 These nodes are used to represent the object pointed to by a pointer.
1253 The operand is the pointer being dereferenced; it will always have
1254 pointer or reference type.
1256 @item MEM_REF
1257 These nodes are used to represent the object pointed to by a pointer
1258 offset by a constant.
1259 The first operand is the pointer being dereferenced; it will always have
1260 pointer or reference type.  The second operand is a pointer constant.
1261 Its type is specifying the type to be used for type-based alias analysis.
1263 @item COMPONENT_REF
1264 These nodes represent non-static data member accesses.  The first
1265 operand is the object (rather than a pointer to it); the second operand
1266 is the @code{FIELD_DECL} for the data member.  The third operand represents
1267 the byte offset of the field, but should not be used directly; call
1268 @code{component_ref_field_offset} instead.
1271 @end table
1273 @node Unary and Binary Expressions
1274 @subsection Unary and Binary Expressions
1275 @tindex NEGATE_EXPR
1276 @tindex ABS_EXPR
1277 @tindex ABSU_EXPR
1278 @tindex BIT_NOT_EXPR
1279 @tindex TRUTH_NOT_EXPR
1280 @tindex PREDECREMENT_EXPR
1281 @tindex PREINCREMENT_EXPR
1282 @tindex POSTDECREMENT_EXPR
1283 @tindex POSTINCREMENT_EXPR
1284 @tindex FIX_TRUNC_EXPR
1285 @tindex FLOAT_EXPR
1286 @tindex COMPLEX_EXPR
1287 @tindex CONJ_EXPR
1288 @tindex REALPART_EXPR
1289 @tindex IMAGPART_EXPR
1290 @tindex NON_LVALUE_EXPR
1291 @tindex NOP_EXPR
1292 @tindex CONVERT_EXPR
1293 @tindex FIXED_CONVERT_EXPR
1294 @tindex THROW_EXPR
1295 @tindex LSHIFT_EXPR
1296 @tindex RSHIFT_EXPR
1297 @tindex BIT_IOR_EXPR
1298 @tindex BIT_XOR_EXPR
1299 @tindex BIT_AND_EXPR
1300 @tindex TRUTH_ANDIF_EXPR
1301 @tindex TRUTH_ORIF_EXPR
1302 @tindex TRUTH_AND_EXPR
1303 @tindex TRUTH_OR_EXPR
1304 @tindex TRUTH_XOR_EXPR
1305 @tindex POINTER_PLUS_EXPR
1306 @tindex POINTER_DIFF_EXPR
1307 @tindex PLUS_EXPR
1308 @tindex MINUS_EXPR
1309 @tindex MULT_EXPR
1310 @tindex MULT_HIGHPART_EXPR
1311 @tindex RDIV_EXPR
1312 @tindex TRUNC_DIV_EXPR
1313 @tindex FLOOR_DIV_EXPR
1314 @tindex CEIL_DIV_EXPR
1315 @tindex ROUND_DIV_EXPR
1316 @tindex TRUNC_MOD_EXPR
1317 @tindex FLOOR_MOD_EXPR
1318 @tindex CEIL_MOD_EXPR
1319 @tindex ROUND_MOD_EXPR
1320 @tindex EXACT_DIV_EXPR
1321 @tindex LT_EXPR
1322 @tindex LE_EXPR
1323 @tindex GT_EXPR
1324 @tindex GE_EXPR
1325 @tindex EQ_EXPR
1326 @tindex NE_EXPR
1327 @tindex ORDERED_EXPR
1328 @tindex UNORDERED_EXPR
1329 @tindex UNLT_EXPR
1330 @tindex UNLE_EXPR
1331 @tindex UNGT_EXPR
1332 @tindex UNGE_EXPR
1333 @tindex UNEQ_EXPR
1334 @tindex LTGT_EXPR
1335 @tindex MODIFY_EXPR
1336 @tindex INIT_EXPR
1337 @tindex COMPOUND_EXPR
1338 @tindex COND_EXPR
1339 @tindex CALL_EXPR
1340 @tindex STMT_EXPR
1341 @tindex BIND_EXPR
1342 @tindex LOOP_EXPR
1343 @tindex EXIT_EXPR
1344 @tindex CLEANUP_POINT_EXPR
1345 @tindex CONSTRUCTOR
1346 @tindex COMPOUND_LITERAL_EXPR
1347 @tindex SAVE_EXPR
1348 @tindex TARGET_EXPR
1349 @tindex VA_ARG_EXPR
1350 @tindex ANNOTATE_EXPR
1352 @table @code
1353 @item NEGATE_EXPR
1354 These nodes represent unary negation of the single operand, for both
1355 integer and floating-point types.  The type of negation can be
1356 determined by looking at the type of the expression.
1358 The behavior of this operation on signed arithmetic overflow is
1359 controlled by the @code{flag_wrapv} and @code{flag_trapv} variables.
1361 @item ABS_EXPR
1362 These nodes represent the absolute value of the single operand, for
1363 both integer and floating-point types.  This is typically used to
1364 implement the @code{abs}, @code{labs} and @code{llabs} builtins for
1365 integer types, and the @code{fabs}, @code{fabsf} and @code{fabsl}
1366 builtins for floating point types.  The type of abs operation can
1367 be determined by looking at the type of the expression.
1369 This node is not used for complex types.  To represent the modulus
1370 or complex abs of a complex value, use the @code{BUILT_IN_CABS},
1371 @code{BUILT_IN_CABSF} or @code{BUILT_IN_CABSL} builtins, as used
1372 to implement the C99 @code{cabs}, @code{cabsf} and @code{cabsl}
1373 built-in functions.
1375 @item ABSU_EXPR
1376 These nodes represent the absolute value of the single operand in
1377 equivalent unsigned type such that @code{ABSU_EXPR} of TYPE_MIN is
1378 well defined.
1380 @item BIT_NOT_EXPR
1381 These nodes represent bitwise complement, and will always have integral
1382 type.  The only operand is the value to be complemented.
1384 @item TRUTH_NOT_EXPR
1385 These nodes represent logical negation, and will always have integral
1386 (or boolean) type.  The operand is the value being negated.  The type
1387 of the operand and that of the result are always of @code{BOOLEAN_TYPE}
1388 or @code{INTEGER_TYPE}.
1390 @item PREDECREMENT_EXPR
1391 @itemx PREINCREMENT_EXPR
1392 @itemx POSTDECREMENT_EXPR
1393 @itemx POSTINCREMENT_EXPR
1394 These nodes represent increment and decrement expressions.  The value of
1395 the single operand is computed, and the operand incremented or
1396 decremented.  In the case of @code{PREDECREMENT_EXPR} and
1397 @code{PREINCREMENT_EXPR}, the value of the expression is the value
1398 resulting after the increment or decrement; in the case of
1399 @code{POSTDECREMENT_EXPR} and @code{POSTINCREMENT_EXPR} is the value
1400 before the increment or decrement occurs.  The type of the operand, like
1401 that of the result, will be either integral, boolean, or floating-point.
1403 @item FIX_TRUNC_EXPR
1404 These nodes represent conversion of a floating-point value to an
1405 integer.  The single operand will have a floating-point type, while
1406 the complete expression will have an integral (or boolean) type.  The
1407 operand is rounded towards zero.
1409 @item FLOAT_EXPR
1410 These nodes represent conversion of an integral (or boolean) value to a
1411 floating-point value.  The single operand will have integral type, while
1412 the complete expression will have a floating-point type.
1414 FIXME: How is the operand supposed to be rounded?  Is this dependent on
1415 @option{-mieee}?
1417 @item COMPLEX_EXPR
1418 These nodes are used to represent complex numbers constructed from two
1419 expressions of the same (integer or real) type.  The first operand is the
1420 real part and the second operand is the imaginary part.
1422 @item CONJ_EXPR
1423 These nodes represent the conjugate of their operand.
1425 @item REALPART_EXPR
1426 @itemx IMAGPART_EXPR
1427 These nodes represent respectively the real and the imaginary parts
1428 of complex numbers (their sole argument).
1430 @item NON_LVALUE_EXPR
1431 These nodes indicate that their one and only operand is not an lvalue.
1432 A back end can treat these identically to the single operand.
1434 @item NOP_EXPR
1435 These nodes are used to represent conversions that do not require any
1436 code-generation.  For example, conversion of a @code{char*} to an
1437 @code{int*} does not require any code be generated; such a conversion is
1438 represented by a @code{NOP_EXPR}.  The single operand is the expression
1439 to be converted.  The conversion from a pointer to a reference is also
1440 represented with a @code{NOP_EXPR}.
1442 @item CONVERT_EXPR
1443 These nodes are similar to @code{NOP_EXPR}s, but are used in those
1444 situations where code may need to be generated.  For example, if an
1445 @code{int*} is converted to an @code{int} code may need to be generated
1446 on some platforms.  These nodes are never used for C++-specific
1447 conversions, like conversions between pointers to different classes in
1448 an inheritance hierarchy.  Any adjustments that need to be made in such
1449 cases are always indicated explicitly.  Similarly, a user-defined
1450 conversion is never represented by a @code{CONVERT_EXPR}; instead, the
1451 function calls are made explicit.
1453 @item FIXED_CONVERT_EXPR
1454 These nodes are used to represent conversions that involve fixed-point
1455 values.  For example, from a fixed-point value to another fixed-point value,
1456 from an integer to a fixed-point value, from a fixed-point value to an
1457 integer, from a floating-point value to a fixed-point value, or from
1458 a fixed-point value to a floating-point value.
1460 @item LSHIFT_EXPR
1461 @itemx RSHIFT_EXPR
1462 These nodes represent left and right shifts, respectively.  The first
1463 operand is the value to shift; it will always be of integral type.  The
1464 second operand is an expression for the number of bits by which to
1465 shift.  Right shift should be treated as arithmetic, i.e., the
1466 high-order bits should be zero-filled when the expression has unsigned
1467 type and filled with the sign bit when the expression has signed type.
1468 Note that the result is undefined if the second operand is larger
1469 than or equal to the first operand's type size. Unlike most nodes, these
1470 can have a vector as first operand and a scalar as second operand.
1473 @item BIT_IOR_EXPR
1474 @itemx BIT_XOR_EXPR
1475 @itemx BIT_AND_EXPR
1476 These nodes represent bitwise inclusive or, bitwise exclusive or, and
1477 bitwise and, respectively.  Both operands will always have integral
1478 type.
1480 @item TRUTH_ANDIF_EXPR
1481 @itemx TRUTH_ORIF_EXPR
1482 These nodes represent logical ``and'' and logical ``or'', respectively.
1483 These operators are not strict; i.e., the second operand is evaluated
1484 only if the value of the expression is not determined by evaluation of
1485 the first operand.  The type of the operands and that of the result are
1486 always of @code{BOOLEAN_TYPE} or @code{INTEGER_TYPE}.
1488 @item TRUTH_AND_EXPR
1489 @itemx TRUTH_OR_EXPR
1490 @itemx TRUTH_XOR_EXPR
1491 These nodes represent logical and, logical or, and logical exclusive or.
1492 They are strict; both arguments are always evaluated.  There are no
1493 corresponding operators in C or C++, but the front end will sometimes
1494 generate these expressions anyhow, if it can tell that strictness does
1495 not matter.  The type of the operands and that of the result are
1496 always of @code{BOOLEAN_TYPE} or @code{INTEGER_TYPE}.
1498 @item POINTER_PLUS_EXPR
1499 This node represents pointer arithmetic.  The first operand is always
1500 a pointer/reference type.  The second operand is always an unsigned
1501 integer type compatible with sizetype.  This and POINTER_DIFF_EXPR are
1502 the only binary arithmetic operators that can operate on pointer types.
1504 @item POINTER_DIFF_EXPR
1505 This node represents pointer subtraction.  The two operands always
1506 have pointer/reference type.  It returns a signed integer of the same
1507 precision as the pointers.  The behavior is undefined if the difference
1508 of the two pointers, seen as infinite precision non-negative integers,
1509 does not fit in the result type.  The result does not depend on the
1510 pointer type, it is not divided by the size of the pointed-to type.
1512 @item PLUS_EXPR
1513 @itemx MINUS_EXPR
1514 @itemx MULT_EXPR
1515 These nodes represent various binary arithmetic operations.
1516 Respectively, these operations are addition, subtraction (of the second
1517 operand from the first) and multiplication.  Their operands may have
1518 either integral or floating type, but there will never be case in which
1519 one operand is of floating type and the other is of integral type.
1521 The behavior of these operations on signed arithmetic overflow is
1522 controlled by the @code{flag_wrapv} and @code{flag_trapv} variables.
1524 @item MULT_HIGHPART_EXPR
1525 This node represents the ``high-part'' of a widening multiplication.
1526 For an integral type with @var{b} bits of precision, the result is
1527 the most significant @var{b} bits of the full @math{2@var{b}} product.
1529 @item RDIV_EXPR
1530 This node represents a floating point division operation.
1532 @item TRUNC_DIV_EXPR
1533 @itemx FLOOR_DIV_EXPR
1534 @itemx CEIL_DIV_EXPR
1535 @itemx ROUND_DIV_EXPR
1536 These nodes represent integer division operations that return an integer
1537 result.  @code{TRUNC_DIV_EXPR} rounds towards zero, @code{FLOOR_DIV_EXPR}
1538 rounds towards negative infinity, @code{CEIL_DIV_EXPR} rounds towards
1539 positive infinity and @code{ROUND_DIV_EXPR} rounds to the closest integer.
1540 Integer division in C and C++ is truncating, i.e.@: @code{TRUNC_DIV_EXPR}.
1542 The behavior of these operations on signed arithmetic overflow, when
1543 dividing the minimum signed integer by minus one, is controlled by the
1544 @code{flag_wrapv} and @code{flag_trapv} variables.
1546 @item TRUNC_MOD_EXPR
1547 @itemx FLOOR_MOD_EXPR
1548 @itemx CEIL_MOD_EXPR
1549 @itemx ROUND_MOD_EXPR
1550 These nodes represent the integer remainder or modulus operation.
1551 The integer modulus of two operands @code{a} and @code{b} is
1552 defined as @code{a - (a/b)*b} where the division calculated using
1553 the corresponding division operator.  Hence for @code{TRUNC_MOD_EXPR}
1554 this definition assumes division using truncation towards zero, i.e.@:
1555 @code{TRUNC_DIV_EXPR}.  Integer remainder in C and C++ uses truncating
1556 division, i.e.@: @code{TRUNC_MOD_EXPR}.
1558 @item EXACT_DIV_EXPR
1559 The @code{EXACT_DIV_EXPR} code is used to represent integer divisions where
1560 the numerator is known to be an exact multiple of the denominator.  This
1561 allows the backend to choose between the faster of @code{TRUNC_DIV_EXPR},
1562 @code{CEIL_DIV_EXPR} and @code{FLOOR_DIV_EXPR} for the current target.
1564 @item LT_EXPR
1565 @itemx LE_EXPR
1566 @itemx GT_EXPR
1567 @itemx GE_EXPR
1568 @itemx EQ_EXPR
1569 @itemx NE_EXPR
1570 These nodes represent the less than, less than or equal to, greater
1571 than, greater than or equal to, equal, and not equal comparison
1572 operators.  The first and second operands will either be both of integral
1573 type, both of floating type or both of vector type.  The result type of
1574 these expressions will always be of integral, boolean or signed integral
1575 vector type.  These operations return the result type's zero value for
1576 false, the result type's one value for true, and a vector whose elements
1577 are zero (false) or minus one (true) for vectors.
1579 For floating point comparisons, if we honor IEEE NaNs and either operand
1580 is NaN, then @code{NE_EXPR} always returns true and the remaining operators
1581 always return false.  On some targets, comparisons against an IEEE NaN,
1582 other than equality and inequality, may generate a floating point exception.
1584 @item ORDERED_EXPR
1585 @itemx UNORDERED_EXPR
1586 These nodes represent non-trapping ordered and unordered comparison
1587 operators.  These operations take two floating point operands and
1588 determine whether they are ordered or unordered relative to each other.
1589 If either operand is an IEEE NaN, their comparison is defined to be
1590 unordered, otherwise the comparison is defined to be ordered.  The
1591 result type of these expressions will always be of integral or boolean
1592 type.  These operations return the result type's zero value for false,
1593 and the result type's one value for true.
1595 @item UNLT_EXPR
1596 @itemx UNLE_EXPR
1597 @itemx UNGT_EXPR
1598 @itemx UNGE_EXPR
1599 @itemx UNEQ_EXPR
1600 @itemx LTGT_EXPR
1601 These nodes represent the unordered comparison operators.
1602 These operations take two floating point operands and determine whether
1603 the operands are unordered or are less than, less than or equal to,
1604 greater than, greater than or equal to, or equal respectively.  For
1605 example, @code{UNLT_EXPR} returns true if either operand is an IEEE
1606 NaN or the first operand is less than the second.  With the possible
1607 exception of @code{LTGT_EXPR}, all of these operations are guaranteed
1608 not to generate a floating point exception.  The result
1609 type of these expressions will always be of integral or boolean type.
1610 These operations return the result type's zero value for false,
1611 and the result type's one value for true.
1613 @item MODIFY_EXPR
1614 These nodes represent assignment.  The left-hand side is the first
1615 operand; the right-hand side is the second operand.  The left-hand side
1616 will be a @code{VAR_DECL}, @code{INDIRECT_REF}, @code{COMPONENT_REF}, or
1617 other lvalue.
1619 These nodes are used to represent not only assignment with @samp{=} but
1620 also compound assignments (like @samp{+=}), by reduction to @samp{=}
1621 assignment.  In other words, the representation for @samp{i += 3} looks
1622 just like that for @samp{i = i + 3}.
1624 @item INIT_EXPR
1625 These nodes are just like @code{MODIFY_EXPR}, but are used only when a
1626 variable is initialized, rather than assigned to subsequently.  This
1627 means that we can assume that the target of the initialization is not
1628 used in computing its own value; any reference to the lhs in computing
1629 the rhs is undefined.
1631 @item COMPOUND_EXPR
1632 These nodes represent comma-expressions.  The first operand is an
1633 expression whose value is computed and thrown away prior to the
1634 evaluation of the second operand.  The value of the entire expression is
1635 the value of the second operand.
1637 @item COND_EXPR
1638 These nodes represent @code{?:} expressions.  The first operand
1639 is of boolean or integral type.  If it evaluates to a nonzero value,
1640 the second operand should be evaluated, and returned as the value of the
1641 expression.  Otherwise, the third operand is evaluated, and returned as
1642 the value of the expression.
1644 The second operand must have the same type as the entire expression,
1645 unless it unconditionally throws an exception or calls a noreturn
1646 function, in which case it should have void type.  The same constraints
1647 apply to the third operand.  This allows array bounds checks to be
1648 represented conveniently as @code{(i >= 0 && i < 10) ? i : abort()}.
1650 As a GNU extension, the C language front-ends allow the second
1651 operand of the @code{?:} operator may be omitted in the source.
1652 For example, @code{x ? : 3} is equivalent to @code{x ? x : 3},
1653 assuming that @code{x} is an expression without side effects.
1654 In the tree representation, however, the second operand is always
1655 present, possibly protected by @code{SAVE_EXPR} if the first
1656 argument does cause side effects.
1658 @item CALL_EXPR
1659 These nodes are used to represent calls to functions, including
1660 non-static member functions.  @code{CALL_EXPR}s are implemented as
1661 expression nodes with a variable number of operands.  Rather than using
1662 @code{TREE_OPERAND} to extract them, it is preferable to use the
1663 specialized accessor macros and functions that operate specifically on
1664 @code{CALL_EXPR} nodes.
1666 @code{CALL_EXPR_FN} returns a pointer to the
1667 function to call; it is always an expression whose type is a
1668 @code{POINTER_TYPE}.
1670 The number of arguments to the call is returned by @code{call_expr_nargs},
1671 while the arguments themselves can be accessed with the @code{CALL_EXPR_ARG}
1672 macro.  The arguments are zero-indexed and numbered left-to-right.
1673 You can iterate over the arguments using @code{FOR_EACH_CALL_EXPR_ARG}, as in:
1675 @smallexample
1676 tree call, arg;
1677 call_expr_arg_iterator iter;
1678 FOR_EACH_CALL_EXPR_ARG (arg, iter, call)
1679   /* arg is bound to successive arguments of call.  */
1680   @dots{};
1681 @end smallexample
1683 For non-static
1684 member functions, there will be an operand corresponding to the
1685 @code{this} pointer.  There will always be expressions corresponding to
1686 all of the arguments, even if the function is declared with default
1687 arguments and some arguments are not explicitly provided at the call
1688 sites.
1690 @code{CALL_EXPR}s also have a @code{CALL_EXPR_STATIC_CHAIN} operand that
1691 is used to implement nested functions.  This operand is otherwise null.
1693 @item CLEANUP_POINT_EXPR
1694 These nodes represent full-expressions.  The single operand is an
1695 expression to evaluate.  Any destructor calls engendered by the creation
1696 of temporaries during the evaluation of that expression should be
1697 performed immediately after the expression is evaluated.
1699 @item CONSTRUCTOR
1700 These nodes represent the brace-enclosed initializers for a structure or an
1701 array.  They contain a sequence of component values made out of a vector of
1702 constructor_elt, which is a (@code{INDEX}, @code{VALUE}) pair.
1704 If the @code{TREE_TYPE} of the @code{CONSTRUCTOR} is a @code{RECORD_TYPE},
1705 @code{UNION_TYPE} or @code{QUAL_UNION_TYPE} then the @code{INDEX} of each
1706 node in the sequence will be a @code{FIELD_DECL} and the @code{VALUE} will
1707 be the expression used to initialize that field.
1709 If the @code{TREE_TYPE} of the @code{CONSTRUCTOR} is an @code{ARRAY_TYPE},
1710 then the @code{INDEX} of each node in the sequence will be an
1711 @code{INTEGER_CST} or a @code{RANGE_EXPR} of two @code{INTEGER_CST}s.
1712 A single @code{INTEGER_CST} indicates which element of the array is being
1713 assigned to.  A @code{RANGE_EXPR} indicates an inclusive range of elements
1714 to initialize.  In both cases the @code{VALUE} is the corresponding
1715 initializer.  It is re-evaluated for each element of a
1716 @code{RANGE_EXPR}.  If the @code{INDEX} is @code{NULL_TREE}, then
1717 the initializer is for the next available array element.
1719 In the front end, you should not depend on the fields appearing in any
1720 particular order.  However, in the middle end, fields must appear in
1721 declaration order.  You should not assume that all fields will be
1722 represented.  Unrepresented fields will be cleared (zeroed), unless the
1723 CONSTRUCTOR_NO_CLEARING flag is set, in which case their value becomes
1724 undefined.
1726 @item COMPOUND_LITERAL_EXPR
1727 @findex COMPOUND_LITERAL_EXPR_DECL_EXPR
1728 @findex COMPOUND_LITERAL_EXPR_DECL
1729 These nodes represent ISO C99 compound literals.  The
1730 @code{COMPOUND_LITERAL_EXPR_DECL_EXPR} is a @code{DECL_EXPR}
1731 containing an anonymous @code{VAR_DECL} for
1732 the unnamed object represented by the compound literal; the
1733 @code{DECL_INITIAL} of that @code{VAR_DECL} is a @code{CONSTRUCTOR}
1734 representing the brace-enclosed list of initializers in the compound
1735 literal.  That anonymous @code{VAR_DECL} can also be accessed directly
1736 by the @code{COMPOUND_LITERAL_EXPR_DECL} macro.
1738 @item SAVE_EXPR
1740 A @code{SAVE_EXPR} represents an expression (possibly involving
1741 side effects) that is used more than once.  The side effects should
1742 occur only the first time the expression is evaluated.  Subsequent uses
1743 should just reuse the computed value.  The first operand to the
1744 @code{SAVE_EXPR} is the expression to evaluate.  The side effects should
1745 be executed where the @code{SAVE_EXPR} is first encountered in a
1746 depth-first preorder traversal of the expression tree.
1748 @item TARGET_EXPR
1749 A @code{TARGET_EXPR} represents a temporary object.  The first operand
1750 is a @code{VAR_DECL} for the temporary variable.  The second operand is
1751 the initializer for the temporary.  The initializer is evaluated and,
1752 if non-void, copied (bitwise) into the temporary.  If the initializer
1753 is void, that means that it will perform the initialization itself.
1755 Often, a @code{TARGET_EXPR} occurs on the right-hand side of an
1756 assignment, or as the second operand to a comma-expression which is
1757 itself the right-hand side of an assignment, etc.  In this case, we say
1758 that the @code{TARGET_EXPR} is ``normal''; otherwise, we say it is
1759 ``orphaned''.  For a normal @code{TARGET_EXPR} the temporary variable
1760 should be treated as an alias for the left-hand side of the assignment,
1761 rather than as a new temporary variable.
1763 The third operand to the @code{TARGET_EXPR}, if present, is a
1764 cleanup-expression (i.e., destructor call) for the temporary.  If this
1765 expression is orphaned, then this expression must be executed when the
1766 statement containing this expression is complete.  These cleanups must
1767 always be executed in the order opposite to that in which they were
1768 encountered.  Note that if a temporary is created on one branch of a
1769 conditional operator (i.e., in the second or third operand to a
1770 @code{COND_EXPR}), the cleanup must be run only if that branch is
1771 actually executed.
1773 @item VA_ARG_EXPR
1774 This node is used to implement support for the C/C++ variable argument-list
1775 mechanism.  It represents expressions like @code{va_arg (ap, type)}.
1776 Its @code{TREE_TYPE} yields the tree representation for @code{type} and
1777 its sole argument yields the representation for @code{ap}.
1779 @item ANNOTATE_EXPR
1780 This node is used to attach markers to an expression. The first operand
1781 is the annotated expression, the second is an @code{INTEGER_CST} with
1782 a value from @code{enum annot_expr_kind}, the third is an @code{INTEGER_CST}.
1783 @end table
1786 @node Vectors
1787 @subsection Vectors
1788 @tindex VEC_DUPLICATE_EXPR
1789 @tindex VEC_SERIES_EXPR
1790 @tindex VEC_LSHIFT_EXPR
1791 @tindex VEC_RSHIFT_EXPR
1792 @tindex VEC_WIDEN_MULT_HI_EXPR
1793 @tindex VEC_WIDEN_MULT_LO_EXPR
1794 @tindex VEC_UNPACK_HI_EXPR
1795 @tindex VEC_UNPACK_LO_EXPR
1796 @tindex VEC_UNPACK_FLOAT_HI_EXPR
1797 @tindex VEC_UNPACK_FLOAT_LO_EXPR
1798 @tindex VEC_UNPACK_FIX_TRUNC_HI_EXPR
1799 @tindex VEC_UNPACK_FIX_TRUNC_LO_EXPR
1800 @tindex VEC_PACK_TRUNC_EXPR
1801 @tindex VEC_PACK_SAT_EXPR
1802 @tindex VEC_PACK_FIX_TRUNC_EXPR
1803 @tindex VEC_PACK_FLOAT_EXPR
1804 @tindex VEC_COND_EXPR
1805 @tindex SAD_EXPR
1807 @table @code
1808 @item VEC_DUPLICATE_EXPR
1809 This node has a single operand and represents a vector in which every
1810 element is equal to that operand.
1812 @item VEC_SERIES_EXPR
1813 This node represents a vector formed from a scalar base and step,
1814 given as the first and second operands respectively.  Element @var{i}
1815 of the result is equal to @samp{@var{base} + @var{i}*@var{step}}.
1817 This node is restricted to integral types, in order to avoid
1818 specifying the rounding behavior for floating-point types.
1820 @item VEC_LSHIFT_EXPR
1821 @itemx VEC_RSHIFT_EXPR
1822 These nodes represent whole vector left and right shifts, respectively.
1823 The first operand is the vector to shift; it will always be of vector type.
1824 The second operand is an expression for the number of bits by which to
1825 shift.  Note that the result is undefined if the second operand is larger
1826 than or equal to the first operand's type size.
1828 @item VEC_WIDEN_MULT_HI_EXPR
1829 @itemx VEC_WIDEN_MULT_LO_EXPR
1830 These nodes represent widening vector multiplication of the high and low
1831 parts of the two input vectors, respectively.  Their operands are vectors
1832 that contain the same number of elements (@code{N}) of the same integral type.
1833 The result is a vector that contains half as many elements, of an integral type
1834 whose size is twice as wide.  In the case of @code{VEC_WIDEN_MULT_HI_EXPR} the
1835 high @code{N/2} elements of the two vector are multiplied to produce the
1836 vector of @code{N/2} products. In the case of @code{VEC_WIDEN_MULT_LO_EXPR} the
1837 low @code{N/2} elements of the two vector are multiplied to produce the
1838 vector of @code{N/2} products.
1840 @item VEC_UNPACK_HI_EXPR
1841 @itemx VEC_UNPACK_LO_EXPR
1842 These nodes represent unpacking of the high and low parts of the input vector,
1843 respectively.  The single operand is a vector that contains @code{N} elements
1844 of the same integral or floating point type.  The result is a vector
1845 that contains half as many elements, of an integral or floating point type
1846 whose size is twice as wide.  In the case of @code{VEC_UNPACK_HI_EXPR} the
1847 high @code{N/2} elements of the vector are extracted and widened (promoted).
1848 In the case of @code{VEC_UNPACK_LO_EXPR} the low @code{N/2} elements of the
1849 vector are extracted and widened (promoted).
1851 @item VEC_UNPACK_FLOAT_HI_EXPR
1852 @itemx VEC_UNPACK_FLOAT_LO_EXPR
1853 These nodes represent unpacking of the high and low parts of the input vector,
1854 where the values are converted from fixed point to floating point.  The
1855 single operand is a vector that contains @code{N} elements of the same
1856 integral type.  The result is a vector that contains half as many elements
1857 of a floating point type whose size is twice as wide.  In the case of
1858 @code{VEC_UNPACK_FLOAT_HI_EXPR} the high @code{N/2} elements of the vector are
1859 extracted, converted and widened.  In the case of @code{VEC_UNPACK_FLOAT_LO_EXPR}
1860 the low @code{N/2} elements of the vector are extracted, converted and widened.
1862 @item VEC_UNPACK_FIX_TRUNC_HI_EXPR
1863 @itemx VEC_UNPACK_FIX_TRUNC_LO_EXPR
1864 These nodes represent unpacking of the high and low parts of the input vector,
1865 where the values are truncated from floating point to fixed point.  The
1866 single operand is a vector that contains @code{N} elements of the same
1867 floating point type.  The result is a vector that contains half as many
1868 elements of an integral type whose size is twice as wide.  In the case of
1869 @code{VEC_UNPACK_FIX_TRUNC_HI_EXPR} the high @code{N/2} elements of the
1870 vector are extracted and converted with truncation.  In the case of
1871 @code{VEC_UNPACK_FIX_TRUNC_LO_EXPR} the low @code{N/2} elements of the
1872 vector are extracted and converted with truncation.
1874 @item VEC_PACK_TRUNC_EXPR
1875 This node represents packing of truncated elements of the two input vectors
1876 into the output vector.  Input operands are vectors that contain the same
1877 number of elements of the same integral or floating point type.  The result
1878 is a vector that contains twice as many elements of an integral or floating
1879 point type whose size is half as wide. The elements of the two vectors are
1880 demoted and merged (concatenated) to form the output vector.
1882 @item VEC_PACK_SAT_EXPR
1883 This node represents packing of elements of the two input vectors into the
1884 output vector using saturation.  Input operands are vectors that contain
1885 the same number of elements of the same integral type.  The result is a
1886 vector that contains twice as many elements of an integral type whose size
1887 is half as wide.  The elements of the two vectors are demoted and merged
1888 (concatenated) to form the output vector.
1890 @item VEC_PACK_FIX_TRUNC_EXPR
1891 This node represents packing of elements of the two input vectors into the
1892 output vector, where the values are converted from floating point
1893 to fixed point.  Input operands are vectors that contain the same number
1894 of elements of a floating point type.  The result is a vector that contains
1895 twice as many elements of an integral type whose size is half as wide.  The
1896 elements of the two vectors are merged (concatenated) to form the output
1897 vector.
1899 @item VEC_PACK_FLOAT_EXPR
1900 This node represents packing of elements of the two input vectors into the
1901 output vector, where the values are converted from fixed point to floating
1902 point.  Input operands are vectors that contain the same number of elements
1903 of an integral type.  The result is a vector that contains twice as many
1904 elements of floating point type whose size is half as wide.  The elements of
1905 the two vectors are merged (concatenated) to form the output vector.
1907 @item VEC_COND_EXPR
1908 These nodes represent @code{?:} expressions.  The three operands must be
1909 vectors of the same size and number of elements.  The second and third
1910 operands must have the same type as the entire expression.  The first
1911 operand is of signed integral vector type.  If an element of the first
1912 operand evaluates to a zero value, the corresponding element of the
1913 result is taken from the third operand. If it evaluates to a minus one
1914 value, it is taken from the second operand. It should never evaluate to
1915 any other value currently, but optimizations should not rely on that
1916 property. In contrast with a @code{COND_EXPR}, all operands are always
1917 evaluated.
1919 @item SAD_EXPR
1920 This node represents the Sum of Absolute Differences operation.  The three
1921 operands must be vectors of integral types.  The first and second operand
1922 must have the same type.  The size of the vector element of the third
1923 operand must be at lease twice of the size of the vector element of the
1924 first and second one.  The SAD is calculated between the first and second
1925 operands, added to the third operand, and returned.
1927 @end table
1930 @c ---------------------------------------------------------------------
1931 @c Statements
1932 @c ---------------------------------------------------------------------
1934 @node Statements
1935 @section Statements
1936 @cindex Statements
1938 Most statements in GIMPLE are assignment statements, represented by
1939 @code{GIMPLE_ASSIGN}.  No other C expressions can appear at statement level;
1940 a reference to a volatile object is converted into a
1941 @code{GIMPLE_ASSIGN}.
1943 There are also several varieties of complex statements.
1945 @menu
1946 * Basic Statements::
1947 * Blocks::
1948 * Statement Sequences::
1949 * Empty Statements::
1950 * Jumps::
1951 * Cleanups::
1952 * OpenMP::
1953 * OpenACC::
1954 @end menu
1956 @node Basic Statements
1957 @subsection Basic Statements
1958 @cindex Basic Statements
1960 @table @code
1961 @item ASM_EXPR
1963 Used to represent an inline assembly statement.  For an inline assembly
1964 statement like:
1965 @smallexample
1966 asm ("mov x, y");
1967 @end smallexample
1968 The @code{ASM_STRING} macro will return a @code{STRING_CST} node for
1969 @code{"mov x, y"}.  If the original statement made use of the
1970 extended-assembly syntax, then @code{ASM_OUTPUTS},
1971 @code{ASM_INPUTS}, and @code{ASM_CLOBBERS} will be the outputs, inputs,
1972 and clobbers for the statement, represented as @code{STRING_CST} nodes.
1973 The extended-assembly syntax looks like:
1974 @smallexample
1975 asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
1976 @end smallexample
1977 The first string is the @code{ASM_STRING}, containing the instruction
1978 template.  The next two strings are the output and inputs, respectively;
1979 this statement has no clobbers.  As this example indicates, ``plain''
1980 assembly statements are merely a special case of extended assembly
1981 statements; they have no cv-qualifiers, outputs, inputs, or clobbers.
1982 All of the strings will be @code{NUL}-terminated, and will contain no
1983 embedded @code{NUL}-characters.
1985 If the assembly statement is declared @code{volatile}, or if the
1986 statement was not an extended assembly statement, and is therefore
1987 implicitly volatile, then the predicate @code{ASM_VOLATILE_P} will hold
1988 of the @code{ASM_EXPR}.
1990 @item DECL_EXPR
1992 Used to represent a local declaration.  The @code{DECL_EXPR_DECL} macro
1993 can be used to obtain the entity declared.  This declaration may be a
1994 @code{LABEL_DECL}, indicating that the label declared is a local label.
1995 (As an extension, GCC allows the declaration of labels with scope.)  In
1996 C, this declaration may be a @code{FUNCTION_DECL}, indicating the
1997 use of the GCC nested function extension.  For more information,
1998 @pxref{Functions}.
2000 @item LABEL_EXPR
2002 Used to represent a label.  The @code{LABEL_DECL} declared by this
2003 statement can be obtained with the @code{LABEL_EXPR_LABEL} macro.  The
2004 @code{IDENTIFIER_NODE} giving the name of the label can be obtained from
2005 the @code{LABEL_DECL} with @code{DECL_NAME}.
2007 @item GOTO_EXPR
2009 Used to represent a @code{goto} statement.  The @code{GOTO_DESTINATION} will
2010 usually be a @code{LABEL_DECL}.  However, if the ``computed goto'' extension
2011 has been used, the @code{GOTO_DESTINATION} will be an arbitrary expression
2012 indicating the destination.  This expression will always have pointer type.
2014 @item RETURN_EXPR
2016 Used to represent a @code{return} statement.  Operand 0 represents the
2017 value to return.  It should either be the @code{RESULT_DECL} for the
2018 containing function, or a @code{MODIFY_EXPR} or @code{INIT_EXPR}
2019 setting the function's @code{RESULT_DECL}.  It will be
2020 @code{NULL_TREE} if the statement was just
2021 @smallexample
2022 return;
2023 @end smallexample
2025 @item LOOP_EXPR
2026 These nodes represent ``infinite'' loops.  The @code{LOOP_EXPR_BODY}
2027 represents the body of the loop.  It should be executed forever, unless
2028 an @code{EXIT_EXPR} is encountered.
2030 @item EXIT_EXPR
2031 These nodes represent conditional exits from the nearest enclosing
2032 @code{LOOP_EXPR}.  The single operand is the condition; if it is
2033 nonzero, then the loop should be exited.  An @code{EXIT_EXPR} will only
2034 appear within a @code{LOOP_EXPR}.
2036 @item SWITCH_STMT
2038 Used to represent a @code{switch} statement.  The @code{SWITCH_STMT_COND}
2039 is the expression on which the switch is occurring.  See the documentation
2040 for an @code{IF_STMT} for more information on the representation used
2041 for the condition.  The @code{SWITCH_STMT_BODY} is the body of the switch
2042 statement.   The @code{SWITCH_STMT_TYPE} is the original type of switch
2043 expression as given in the source, before any compiler conversions.
2045 @item CASE_LABEL_EXPR
2047 Use to represent a @code{case} label, range of @code{case} labels, or a
2048 @code{default} label.  If @code{CASE_LOW} is @code{NULL_TREE}, then this is a
2049 @code{default} label.  Otherwise, if @code{CASE_HIGH} is @code{NULL_TREE}, then
2050 this is an ordinary @code{case} label.  In this case, @code{CASE_LOW} is
2051 an expression giving the value of the label.  Both @code{CASE_LOW} and
2052 @code{CASE_HIGH} are @code{INTEGER_CST} nodes.  These values will have
2053 the same type as the condition expression in the switch statement.
2055 Otherwise, if both @code{CASE_LOW} and @code{CASE_HIGH} are defined, the
2056 statement is a range of case labels.  Such statements originate with the
2057 extension that allows users to write things of the form:
2058 @smallexample
2059 case 2 ... 5:
2060 @end smallexample
2061 The first value will be @code{CASE_LOW}, while the second will be
2062 @code{CASE_HIGH}.
2064 @item DEBUG_BEGIN_STMT
2066 Marks the beginning of a source statement, for purposes of debug
2067 information generation.
2069 @end table
2072 @node Blocks
2073 @subsection Blocks
2074 @cindex Blocks
2076 Block scopes and the variables they declare in GENERIC are
2077 expressed using the @code{BIND_EXPR} code, which in previous
2078 versions of GCC was primarily used for the C statement-expression
2079 extension.
2081 Variables in a block are collected into @code{BIND_EXPR_VARS} in
2082 declaration order through their @code{TREE_CHAIN} field.  Any runtime
2083 initialization is moved out of @code{DECL_INITIAL} and into a
2084 statement in the controlled block.  When gimplifying from C or C++,
2085 this initialization replaces the @code{DECL_STMT}.  These variables
2086 will never require cleanups.  The scope of these variables is just the
2087 body
2089 Variable-length arrays (VLAs) complicate this process, as their size
2090 often refers to variables initialized earlier in the block and their
2091 initialization involves an explicit stack allocation.  To handle this,
2092 we add an indirection and replace them with a pointer to stack space
2093 allocated by means of @code{alloca}.  In most cases, we also arrange
2094 for this space to be reclaimed when the enclosing @code{BIND_EXPR} is
2095 exited, the exception to this being when there is an explicit call to
2096 @code{alloca} in the source code, in which case the stack is left
2097 depressed on exit of the @code{BIND_EXPR}.
2099 A C++ program will usually contain more @code{BIND_EXPR}s than
2100 there are syntactic blocks in the source code, since several C++
2101 constructs have implicit scopes associated with them.  On the
2102 other hand, although the C++ front end uses pseudo-scopes to
2103 handle cleanups for objects with destructors, these don't
2104 translate into the GIMPLE form; multiple declarations at the same
2105 level use the same @code{BIND_EXPR}.
2107 @node Statement Sequences
2108 @subsection Statement Sequences
2109 @cindex Statement Sequences
2111 Multiple statements at the same nesting level are collected into
2112 a @code{STATEMENT_LIST}.  Statement lists are modified and
2113 traversed using the interface in @samp{tree-iterator.h}.
2115 @node Empty Statements
2116 @subsection Empty Statements
2117 @cindex Empty Statements
2119 Whenever possible, statements with no effect are discarded.  But
2120 if they are nested within another construct which cannot be
2121 discarded for some reason, they are instead replaced with an
2122 empty statement, generated by @code{build_empty_stmt}.
2123 Initially, all empty statements were shared, after the pattern of
2124 the Java front end, but this caused a lot of trouble in practice.
2126 An empty statement is represented as @code{(void)0}.
2128 @node Jumps
2129 @subsection Jumps
2130 @cindex Jumps
2132 Other jumps are expressed by either @code{GOTO_EXPR} or
2133 @code{RETURN_EXPR}.
2135 The operand of a @code{GOTO_EXPR} must be either a label or a
2136 variable containing the address to jump to.
2138 The operand of a @code{RETURN_EXPR} is either @code{NULL_TREE},
2139 @code{RESULT_DECL}, or a @code{MODIFY_EXPR} which sets the return
2140 value.  It would be nice to move the @code{MODIFY_EXPR} into a
2141 separate statement, but the special return semantics in
2142 @code{expand_return} make that difficult.  It may still happen in
2143 the future, perhaps by moving most of that logic into
2144 @code{expand_assignment}.
2146 @node Cleanups
2147 @subsection Cleanups
2148 @cindex Cleanups
2150 Destructors for local C++ objects and similar dynamic cleanups are
2151 represented in GIMPLE by a @code{TRY_FINALLY_EXPR}.
2152 @code{TRY_FINALLY_EXPR} has two operands, both of which are a sequence
2153 of statements to execute.  The first sequence is executed.  When it
2154 completes the second sequence is executed.
2156 The first sequence may complete in the following ways:
2158 @enumerate
2160 @item Execute the last statement in the sequence and fall off the
2161 end.
2163 @item Execute a goto statement (@code{GOTO_EXPR}) to an ordinary
2164 label outside the sequence.
2166 @item Execute a return statement (@code{RETURN_EXPR}).
2168 @item Throw an exception.  This is currently not explicitly represented in
2169 GIMPLE.
2171 @end enumerate
2173 The second sequence is not executed if the first sequence completes by
2174 calling @code{setjmp} or @code{exit} or any other function that does
2175 not return.  The second sequence is also not executed if the first
2176 sequence completes via a non-local goto or a computed goto (in general
2177 the compiler does not know whether such a goto statement exits the
2178 first sequence or not, so we assume that it doesn't).
2180 After the second sequence is executed, if it completes normally by
2181 falling off the end, execution continues wherever the first sequence
2182 would have continued, by falling off the end, or doing a goto, etc.
2184 @code{TRY_FINALLY_EXPR} complicates the flow graph, since the cleanup
2185 needs to appear on every edge out of the controlled block; this
2186 reduces the freedom to move code across these edges.  Therefore, the
2187 EH lowering pass which runs before most of the optimization passes
2188 eliminates these expressions by explicitly adding the cleanup to each
2189 edge.  Rethrowing the exception is represented using @code{RESX_EXPR}.
2191 @node OpenMP
2192 @subsection OpenMP
2193 @tindex OMP_PARALLEL
2194 @tindex OMP_FOR
2195 @tindex OMP_SECTIONS
2196 @tindex OMP_SINGLE
2197 @tindex OMP_SECTION
2198 @tindex OMP_MASTER
2199 @tindex OMP_ORDERED
2200 @tindex OMP_CRITICAL
2201 @tindex OMP_RETURN
2202 @tindex OMP_CONTINUE
2203 @tindex OMP_ATOMIC
2204 @tindex OMP_CLAUSE
2206 All the statements starting with @code{OMP_} represent directives and
2207 clauses used by the OpenMP API @w{@uref{https://www.openmp.org}}.
2209 @table @code
2210 @item OMP_PARALLEL
2212 Represents @code{#pragma omp parallel [clause1 @dots{} clauseN]}. It
2213 has four operands:
2215 Operand @code{OMP_PARALLEL_BODY} is valid while in GENERIC and
2216 High GIMPLE forms.  It contains the body of code to be executed
2217 by all the threads.  During GIMPLE lowering, this operand becomes
2218 @code{NULL} and the body is emitted linearly after
2219 @code{OMP_PARALLEL}.
2221 Operand @code{OMP_PARALLEL_CLAUSES} is the list of clauses
2222 associated with the directive.
2224 Operand @code{OMP_PARALLEL_FN} is created by
2225 @code{pass_lower_omp}, it contains the @code{FUNCTION_DECL}
2226 for the function that will contain the body of the parallel
2227 region.
2229 Operand @code{OMP_PARALLEL_DATA_ARG} is also created by
2230 @code{pass_lower_omp}. If there are shared variables to be
2231 communicated to the children threads, this operand will contain
2232 the @code{VAR_DECL} that contains all the shared values and
2233 variables.
2235 @item OMP_FOR
2237 Represents @code{#pragma omp for [clause1 @dots{} clauseN]}.  It has
2238 six operands:
2240 Operand @code{OMP_FOR_BODY} contains the loop body.
2242 Operand @code{OMP_FOR_CLAUSES} is the list of clauses
2243 associated with the directive.
2245 Operand @code{OMP_FOR_INIT} is the loop initialization code of
2246 the form @code{VAR = N1}.
2248 Operand @code{OMP_FOR_COND} is the loop conditional expression
2249 of the form @code{VAR @{<,>,<=,>=@} N2}.
2251 Operand @code{OMP_FOR_INCR} is the loop index increment of the
2252 form @code{VAR @{+=,-=@} INCR}.
2254 Operand @code{OMP_FOR_PRE_BODY} contains side effect code from
2255 operands @code{OMP_FOR_INIT}, @code{OMP_FOR_COND} and
2256 @code{OMP_FOR_INC}.  These side effects are part of the
2257 @code{OMP_FOR} block but must be evaluated before the start of
2258 loop body.
2260 The loop index variable @code{VAR} must be a signed integer variable,
2261 which is implicitly private to each thread.  Bounds
2262 @code{N1} and @code{N2} and the increment expression
2263 @code{INCR} are required to be loop invariant integer
2264 expressions that are evaluated without any synchronization. The
2265 evaluation order, frequency of evaluation and side effects are
2266 unspecified by the standard.
2268 @item OMP_SECTIONS
2270 Represents @code{#pragma omp sections [clause1 @dots{} clauseN]}.
2272 Operand @code{OMP_SECTIONS_BODY} contains the sections body,
2273 which in turn contains a set of @code{OMP_SECTION} nodes for
2274 each of the concurrent sections delimited by @code{#pragma omp
2275 section}.
2277 Operand @code{OMP_SECTIONS_CLAUSES} is the list of clauses
2278 associated with the directive.
2280 @item OMP_SECTION
2282 Section delimiter for @code{OMP_SECTIONS}.
2284 @item OMP_SINGLE
2286 Represents @code{#pragma omp single}.
2288 Operand @code{OMP_SINGLE_BODY} contains the body of code to be
2289 executed by a single thread.
2291 Operand @code{OMP_SINGLE_CLAUSES} is the list of clauses
2292 associated with the directive.
2294 @item OMP_MASTER
2296 Represents @code{#pragma omp master}.
2298 Operand @code{OMP_MASTER_BODY} contains the body of code to be
2299 executed by the master thread.
2301 @item OMP_ORDERED
2303 Represents @code{#pragma omp ordered}.
2305 Operand @code{OMP_ORDERED_BODY} contains the body of code to be
2306 executed in the sequential order dictated by the loop index
2307 variable.
2309 @item OMP_CRITICAL
2311 Represents @code{#pragma omp critical [name]}.
2313 Operand @code{OMP_CRITICAL_BODY} is the critical section.
2315 Operand @code{OMP_CRITICAL_NAME} is an optional identifier to
2316 label the critical section.
2318 @item OMP_RETURN
2320 This does not represent any OpenMP directive, it is an artificial
2321 marker to indicate the end of the body of an OpenMP@. It is used
2322 by the flow graph (@code{tree-cfg.c}) and OpenMP region
2323 building code (@code{omp-low.c}).
2325 @item OMP_CONTINUE
2327 Similarly, this instruction does not represent an OpenMP
2328 directive, it is used by @code{OMP_FOR} (and similar codes) as well as
2329 @code{OMP_SECTIONS} to mark the place where the code needs to
2330 loop to the next iteration, or the next section, respectively.
2332 In some cases, @code{OMP_CONTINUE} is placed right before
2333 @code{OMP_RETURN}.  But if there are cleanups that need to
2334 occur right after the looping body, it will be emitted between
2335 @code{OMP_CONTINUE} and @code{OMP_RETURN}.
2337 @item OMP_ATOMIC
2339 Represents @code{#pragma omp atomic}.
2341 Operand 0 is the address at which the atomic operation is to be
2342 performed.
2344 Operand 1 is the expression to evaluate.  The gimplifier tries
2345 three alternative code generation strategies.  Whenever possible,
2346 an atomic update built-in is used.  If that fails, a
2347 compare-and-swap loop is attempted.  If that also fails, a
2348 regular critical section around the expression is used.
2350 @item OMP_CLAUSE
2352 Represents clauses associated with one of the @code{OMP_} directives.
2353 Clauses are represented by separate subcodes defined in
2354 @file{tree.h}.  Clauses codes can be one of:
2355 @code{OMP_CLAUSE_PRIVATE}, @code{OMP_CLAUSE_SHARED},
2356 @code{OMP_CLAUSE_FIRSTPRIVATE},
2357 @code{OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE}, @code{OMP_CLAUSE_COPYIN},
2358 @code{OMP_CLAUSE_COPYPRIVATE}, @code{OMP_CLAUSE_IF},
2359 @code{OMP_CLAUSE_NUM_THREADS}, @code{OMP_CLAUSE_SCHEDULE},
2360 @code{OMP_CLAUSE_NOWAIT}, @code{OMP_CLAUSE_ORDERED},
2361 @code{OMP_CLAUSE_DEFAULT}, @code{OMP_CLAUSE_REDUCTION},
2362 @code{OMP_CLAUSE_COLLAPSE}, @code{OMP_CLAUSE_UNTIED},
2363 @code{OMP_CLAUSE_FINAL}, and @code{OMP_CLAUSE_MERGEABLE}.  Each code
2364 represents the corresponding OpenMP clause.
2366 Clauses associated with the same directive are chained together
2367 via @code{OMP_CLAUSE_CHAIN}. Those clauses that accept a list
2368 of variables are restricted to exactly one, accessed with
2369 @code{OMP_CLAUSE_VAR}.  Therefore, multiple variables under the
2370 same clause @code{C} need to be represented as multiple @code{C} clauses
2371 chained together.  This facilitates adding new clauses during
2372 compilation.
2374 @end table
2376 @node OpenACC
2377 @subsection OpenACC
2378 @tindex OACC_CACHE
2379 @tindex OACC_DATA
2380 @tindex OACC_DECLARE
2381 @tindex OACC_ENTER_DATA
2382 @tindex OACC_EXIT_DATA
2383 @tindex OACC_HOST_DATA
2384 @tindex OACC_KERNELS
2385 @tindex OACC_LOOP
2386 @tindex OACC_PARALLEL
2387 @tindex OACC_UPDATE
2389 All the statements starting with @code{OACC_} represent directives and
2390 clauses used by the OpenACC API @w{@uref{https://www.openacc.org}}.
2392 @table @code
2393 @item OACC_CACHE
2395 Represents @code{#pragma acc cache (var @dots{})}.
2397 @item OACC_DATA
2399 Represents @code{#pragma acc data [clause1 @dots{} clauseN]}.
2401 @item OACC_DECLARE
2403 Represents @code{#pragma acc declare [clause1 @dots{} clauseN]}.
2405 @item OACC_ENTER_DATA
2407 Represents @code{#pragma acc enter data [clause1 @dots{} clauseN]}.
2409 @item OACC_EXIT_DATA
2411 Represents @code{#pragma acc exit data [clause1 @dots{} clauseN]}.
2413 @item OACC_HOST_DATA
2415 Represents @code{#pragma acc host_data [clause1 @dots{} clauseN]}.
2417 @item OACC_KERNELS
2419 Represents @code{#pragma acc kernels [clause1 @dots{} clauseN]}.
2421 @item OACC_LOOP
2423 Represents @code{#pragma acc loop [clause1 @dots{} clauseN]}.
2425 See the description of the @code{OMP_FOR} code.
2427 @item OACC_PARALLEL
2429 Represents @code{#pragma acc parallel [clause1 @dots{} clauseN]}.
2431 @item OACC_UPDATE
2433 Represents @code{#pragma acc update [clause1 @dots{} clauseN]}.
2435 @end table
2437 @c ---------------------------------------------------------------------
2438 @c Functions
2439 @c ---------------------------------------------------------------------
2441 @node Functions
2442 @section Functions
2443 @cindex function
2444 @tindex FUNCTION_DECL
2446 A function is represented by a @code{FUNCTION_DECL} node.  It stores
2447 the basic pieces of the function such as body, parameters, and return
2448 type as well as information on the surrounding context, visibility,
2449 and linkage.
2451 @menu
2452 * Function Basics::     Function names, body, and parameters.
2453 * Function Properties:: Context, linkage, etc.
2454 @end menu
2456 @c ---------------------------------------------------------------------
2457 @c Function Basics
2458 @c ---------------------------------------------------------------------
2460 @node Function Basics
2461 @subsection Function Basics
2462 @findex DECL_NAME
2463 @findex DECL_ASSEMBLER_NAME
2464 @findex TREE_PUBLIC
2465 @findex DECL_ARTIFICIAL
2466 @findex DECL_FUNCTION_SPECIFIC_TARGET
2467 @findex DECL_FUNCTION_SPECIFIC_OPTIMIZATION
2469 A function has four core parts: the name, the parameters, the result,
2470 and the body.  The following macros and functions access these parts
2471 of a @code{FUNCTION_DECL} as well as other basic features:
2472 @ftable @code
2473 @item DECL_NAME
2474 This macro returns the unqualified name of the function, as an
2475 @code{IDENTIFIER_NODE}.  For an instantiation of a function template,
2476 the @code{DECL_NAME} is the unqualified name of the template, not
2477 something like @code{f<int>}.  The value of @code{DECL_NAME} is
2478 undefined when used on a constructor, destructor, overloaded operator,
2479 or type-conversion operator, or any function that is implicitly
2480 generated by the compiler.  See below for macros that can be used to
2481 distinguish these cases.
2483 @item DECL_ASSEMBLER_NAME
2484 This macro returns the mangled name of the function, also an
2485 @code{IDENTIFIER_NODE}.  This name does not contain leading underscores
2486 on systems that prefix all identifiers with underscores.  The mangled
2487 name is computed in the same way on all platforms; if special processing
2488 is required to deal with the object file format used on a particular
2489 platform, it is the responsibility of the back end to perform those
2490 modifications.  (Of course, the back end should not modify
2491 @code{DECL_ASSEMBLER_NAME} itself.)
2493 Using @code{DECL_ASSEMBLER_NAME} will cause additional memory to be
2494 allocated (for the mangled name of the entity) so it should be used
2495 only when emitting assembly code.  It should not be used within the
2496 optimizers to determine whether or not two declarations are the same,
2497 even though some of the existing optimizers do use it in that way.
2498 These uses will be removed over time.
2500 @item DECL_ARGUMENTS
2501 This macro returns the @code{PARM_DECL} for the first argument to the
2502 function.  Subsequent @code{PARM_DECL} nodes can be obtained by
2503 following the @code{TREE_CHAIN} links.
2505 @item DECL_RESULT
2506 This macro returns the @code{RESULT_DECL} for the function.
2508 @item DECL_SAVED_TREE
2509 This macro returns the complete body of the function.
2511 @item TREE_TYPE
2512 This macro returns the @code{FUNCTION_TYPE} or @code{METHOD_TYPE} for
2513 the function.
2515 @item DECL_INITIAL
2516 A function that has a definition in the current translation unit will
2517 have a non-@code{NULL} @code{DECL_INITIAL}.  However, back ends should not make
2518 use of the particular value given by @code{DECL_INITIAL}.
2520 It should contain a tree of @code{BLOCK} nodes that mirrors the scopes
2521 that variables are bound in the function.  Each block contains a list
2522 of decls declared in a basic block, a pointer to a chain of blocks at
2523 the next lower scope level, then a pointer to the next block at the
2524 same level and a backpointer to the parent @code{BLOCK} or
2525 @code{FUNCTION_DECL}.  So given a function as follows:
2527 @smallexample
2528 void foo()
2530   int a;
2531   @{
2532     int b;
2533   @}
2534   int c;
2536 @end smallexample
2538 you would get the following:
2540 @smallexample
2541 tree foo = FUNCTION_DECL;
2542 tree decl_a = VAR_DECL;
2543 tree decl_b = VAR_DECL;
2544 tree decl_c = VAR_DECL;
2545 tree block_a = BLOCK;
2546 tree block_b = BLOCK;
2547 tree block_c = BLOCK;
2548 BLOCK_VARS(block_a) = decl_a;
2549 BLOCK_SUBBLOCKS(block_a) = block_b;
2550 BLOCK_CHAIN(block_a) = block_c;
2551 BLOCK_SUPERCONTEXT(block_a) = foo;
2552 BLOCK_VARS(block_b) = decl_b;
2553 BLOCK_SUPERCONTEXT(block_b) = block_a;
2554 BLOCK_VARS(block_c) = decl_c;
2555 BLOCK_SUPERCONTEXT(block_c) = foo;
2556 DECL_INITIAL(foo) = block_a;
2557 @end smallexample
2559 @end ftable
2561 @c ---------------------------------------------------------------------
2562 @c Function Properties
2563 @c ---------------------------------------------------------------------
2565 @node Function Properties
2566 @subsection Function Properties
2567 @cindex function properties
2568 @cindex statements
2570 To determine the scope of a function, you can use the
2571 @code{DECL_CONTEXT} macro.  This macro will return the class
2572 (either a @code{RECORD_TYPE} or a @code{UNION_TYPE}) or namespace (a
2573 @code{NAMESPACE_DECL}) of which the function is a member.  For a virtual
2574 function, this macro returns the class in which the function was
2575 actually defined, not the base class in which the virtual declaration
2576 occurred.
2578 In C, the @code{DECL_CONTEXT} for a function maybe another function.
2579 This representation indicates that the GNU nested function extension
2580 is in use.  For details on the semantics of nested functions, see the
2581 GCC Manual.  The nested function can refer to local variables in its
2582 containing function.  Such references are not explicitly marked in the
2583 tree structure; back ends must look at the @code{DECL_CONTEXT} for the
2584 referenced @code{VAR_DECL}.  If the @code{DECL_CONTEXT} for the
2585 referenced @code{VAR_DECL} is not the same as the function currently
2586 being processed, and neither @code{DECL_EXTERNAL} nor
2587 @code{TREE_STATIC} hold, then the reference is to a local variable in
2588 a containing function, and the back end must take appropriate action.
2590 @ftable @code
2591 @item DECL_EXTERNAL
2592 This predicate holds if the function is undefined.
2594 @item TREE_PUBLIC
2595 This predicate holds if the function has external linkage.
2597 @item TREE_STATIC
2598 This predicate holds if the function has been defined.
2600 @item TREE_THIS_VOLATILE
2601 This predicate holds if the function does not return normally.
2603 @item TREE_READONLY
2604 This predicate holds if the function can only read its arguments.
2606 @item DECL_PURE_P
2607 This predicate holds if the function can only read its arguments, but
2608 may also read global memory.
2610 @item DECL_VIRTUAL_P
2611 This predicate holds if the function is virtual.
2613 @item DECL_ARTIFICIAL
2614 This macro holds if the function was implicitly generated by the
2615 compiler, rather than explicitly declared.  In addition to implicitly
2616 generated class member functions, this macro holds for the special
2617 functions created to implement static initialization and destruction, to
2618 compute run-time type information, and so forth.
2620 @item DECL_FUNCTION_SPECIFIC_TARGET
2621 This macro returns a tree node that holds the target options that are
2622 to be used to compile this particular function or @code{NULL_TREE} if
2623 the function is to be compiled with the target options specified on
2624 the command line.
2626 @item DECL_FUNCTION_SPECIFIC_OPTIMIZATION
2627 This macro returns a tree node that holds the optimization options
2628 that are to be used to compile this particular function or
2629 @code{NULL_TREE} if the function is to be compiled with the
2630 optimization options specified on the command line.
2632 @end ftable
2634 @c ---------------------------------------------------------------------
2635 @c Language-dependent trees
2636 @c ---------------------------------------------------------------------
2638 @node Language-dependent trees
2639 @section Language-dependent trees
2640 @cindex language-dependent trees
2642 Front ends may wish to keep some state associated with various GENERIC
2643 trees while parsing.  To support this, trees provide a set of flags
2644 that may be used by the front end.  They are accessed using
2645 @code{TREE_LANG_FLAG_n} where @samp{n} is currently 0 through 6.
2647 If necessary, a front end can use some language-dependent tree
2648 codes in its GENERIC representation, so long as it provides a
2649 hook for converting them to GIMPLE and doesn't expect them to
2650 work with any (hypothetical) optimizers that run before the
2651 conversion to GIMPLE@. The intermediate representation used while
2652 parsing C and C++ looks very little like GENERIC, but the C and
2653 C++ gimplifier hooks are perfectly happy to take it as input and
2654 spit out GIMPLE@.
2658 @node C and C++ Trees
2659 @section C and C++ Trees
2661 This section documents the internal representation used by GCC to
2662 represent C and C++ source programs.  When presented with a C or C++
2663 source program, GCC parses the program, performs semantic analysis
2664 (including the generation of error messages), and then produces the
2665 internal representation described here.  This representation contains a
2666 complete representation for the entire translation unit provided as
2667 input to the front end.  This representation is then typically processed
2668 by a code-generator in order to produce machine code, but could also be
2669 used in the creation of source browsers, intelligent editors, automatic
2670 documentation generators, interpreters, and any other programs needing
2671 the ability to process C or C++ code.
2673 This section explains the internal representation.  In particular, it
2674 documents the internal representation for C and C++ source
2675 constructs, and the macros, functions, and variables that can be used to
2676 access these constructs.  The C++ representation is largely a superset
2677 of the representation used in the C front end.  There is only one
2678 construct used in C that does not appear in the C++ front end and that
2679 is the GNU ``nested function'' extension.  Many of the macros documented
2680 here do not apply in C because the corresponding language constructs do
2681 not appear in C@.
2683 The C and C++ front ends generate a mix of GENERIC trees and ones
2684 specific to C and C++.  These language-specific trees are higher-level
2685 constructs than the ones in GENERIC to make the parser's job easier.
2686 This section describes those trees that aren't part of GENERIC as well
2687 as aspects of GENERIC trees that are treated in a language-specific
2688 manner.
2690 If you are developing a ``back end'', be it is a code-generator or some
2691 other tool, that uses this representation, you may occasionally find
2692 that you need to ask questions not easily answered by the functions and
2693 macros available here.  If that situation occurs, it is quite likely
2694 that GCC already supports the functionality you desire, but that the
2695 interface is simply not documented here.  In that case, you should ask
2696 the GCC maintainers (via mail to @email{gcc@@gcc.gnu.org}) about
2697 documenting the functionality you require.  Similarly, if you find
2698 yourself writing functions that do not deal directly with your back end,
2699 but instead might be useful to other people using the GCC front end, you
2700 should submit your patches for inclusion in GCC@.
2702 @menu
2703 * Types for C++::               Fundamental and aggregate types.
2704 * Namespaces::                  Namespaces.
2705 * Classes::                     Classes.
2706 * Functions for C++::           Overloading and accessors for C++.
2707 * Statements for C++::          Statements specific to C and C++.
2708 * C++ Expressions::    From @code{typeid} to @code{throw}.
2709 @end menu
2711 @node Types for C++
2712 @subsection Types for C++
2713 @tindex UNKNOWN_TYPE
2714 @tindex TYPENAME_TYPE
2715 @tindex TYPEOF_TYPE
2716 @findex cp_type_quals
2717 @findex TYPE_UNQUALIFIED
2718 @findex TYPE_QUAL_CONST
2719 @findex TYPE_QUAL_VOLATILE
2720 @findex TYPE_QUAL_RESTRICT
2721 @findex TYPE_MAIN_VARIANT
2722 @cindex qualified type
2723 @findex TYPE_SIZE
2724 @findex TYPE_ALIGN
2725 @findex TYPE_PRECISION
2726 @findex TYPE_ARG_TYPES
2727 @findex TYPE_METHOD_BASETYPE
2728 @findex TYPE_PTRDATAMEM_P
2729 @findex TYPE_OFFSET_BASETYPE
2730 @findex TREE_TYPE
2731 @findex TYPE_CONTEXT
2732 @findex TYPE_NAME
2733 @findex TYPENAME_TYPE_FULLNAME
2734 @findex TYPE_FIELDS
2735 @findex TYPE_PTROBV_P
2737 In C++, an array type is not qualified; rather the type of the array
2738 elements is qualified.  This situation is reflected in the intermediate
2739 representation.  The macros described here will always examine the
2740 qualification of the underlying element type when applied to an array
2741 type.  (If the element type is itself an array, then the recursion
2742 continues until a non-array type is found, and the qualification of this
2743 type is examined.)  So, for example, @code{CP_TYPE_CONST_P} will hold of
2744 the type @code{const int ()[7]}, denoting an array of seven @code{int}s.
2746 The following functions and macros deal with cv-qualification of types:
2747 @ftable @code
2748 @item cp_type_quals
2749 This function returns the set of type qualifiers applied to this type.
2750 This value is @code{TYPE_UNQUALIFIED} if no qualifiers have been
2751 applied.  The @code{TYPE_QUAL_CONST} bit is set if the type is
2752 @code{const}-qualified.  The @code{TYPE_QUAL_VOLATILE} bit is set if the
2753 type is @code{volatile}-qualified.  The @code{TYPE_QUAL_RESTRICT} bit is
2754 set if the type is @code{restrict}-qualified.
2756 @item CP_TYPE_CONST_P
2757 This macro holds if the type is @code{const}-qualified.
2759 @item CP_TYPE_VOLATILE_P
2760 This macro holds if the type is @code{volatile}-qualified.
2762 @item CP_TYPE_RESTRICT_P
2763 This macro holds if the type is @code{restrict}-qualified.
2765 @item CP_TYPE_CONST_NON_VOLATILE_P
2766 This predicate holds for a type that is @code{const}-qualified, but
2767 @emph{not} @code{volatile}-qualified; other cv-qualifiers are ignored as
2768 well: only the @code{const}-ness is tested.
2770 @end ftable
2772 A few other macros and functions are usable with all types:
2773 @ftable @code
2774 @item TYPE_SIZE
2775 The number of bits required to represent the type, represented as an
2776 @code{INTEGER_CST}.  For an incomplete type, @code{TYPE_SIZE} will be
2777 @code{NULL_TREE}.
2779 @item TYPE_ALIGN
2780 The alignment of the type, in bits, represented as an @code{int}.
2782 @item TYPE_NAME
2783 This macro returns a declaration (in the form of a @code{TYPE_DECL}) for
2784 the type.  (Note this macro does @emph{not} return an
2785 @code{IDENTIFIER_NODE}, as you might expect, given its name!)  You can
2786 look at the @code{DECL_NAME} of the @code{TYPE_DECL} to obtain the
2787 actual name of the type.  The @code{TYPE_NAME} will be @code{NULL_TREE}
2788 for a type that is not a built-in type, the result of a typedef, or a
2789 named class type.
2791 @item CP_INTEGRAL_TYPE
2792 This predicate holds if the type is an integral type.  Notice that in
2793 C++, enumerations are @emph{not} integral types.
2795 @item ARITHMETIC_TYPE_P
2796 This predicate holds if the type is an integral type (in the C++ sense)
2797 or a floating point type.
2799 @item CLASS_TYPE_P
2800 This predicate holds for a class-type.
2802 @item TYPE_BUILT_IN
2803 This predicate holds for a built-in type.
2805 @item TYPE_PTRDATAMEM_P
2806 This predicate holds if the type is a pointer to data member.
2808 @item TYPE_PTR_P
2809 This predicate holds if the type is a pointer type, and the pointee is
2810 not a data member.
2812 @item TYPE_PTRFN_P
2813 This predicate holds for a pointer to function type.
2815 @item TYPE_PTROB_P
2816 This predicate holds for a pointer to object type.  Note however that it
2817 does not hold for the generic pointer to object type @code{void *}.  You
2818 may use @code{TYPE_PTROBV_P} to test for a pointer to object type as
2819 well as @code{void *}.
2821 @end ftable
2823 The table below describes types specific to C and C++ as well as
2824 language-dependent info about GENERIC types.
2826 @table @code
2828 @item POINTER_TYPE
2829 Used to represent pointer types, and pointer to data member types.  If
2830 @code{TREE_TYPE}
2831 is a pointer to data member type, then @code{TYPE_PTRDATAMEM_P} will hold.
2832 For a pointer to data member type of the form @samp{T X::*},
2833 @code{TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE} will be the type @code{X}, while
2834 @code{TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE} will be the type @code{T}.
2836 @item RECORD_TYPE
2837 Used to represent @code{struct} and @code{class} types in C and C++.  If
2838 @code{TYPE_PTRMEMFUNC_P} holds, then this type is a pointer-to-member
2839 type.  In that case, the @code{TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE} is a
2840 @code{POINTER_TYPE} pointing to a @code{METHOD_TYPE}.  The
2841 @code{METHOD_TYPE} is the type of a function pointed to by the
2842 pointer-to-member function.  If @code{TYPE_PTRMEMFUNC_P} does not hold,
2843 this type is a class type.  For more information, @pxref{Classes}.
2845 @item UNKNOWN_TYPE
2846 This node is used to represent a type the knowledge of which is
2847 insufficient for a sound processing.
2849 @item TYPENAME_TYPE
2850 Used to represent a construct of the form @code{typename T::A}.  The
2851 @code{TYPE_CONTEXT} is @code{T}; the @code{TYPE_NAME} is an
2852 @code{IDENTIFIER_NODE} for @code{A}.  If the type is specified via a
2853 template-id, then @code{TYPENAME_TYPE_FULLNAME} yields a
2854 @code{TEMPLATE_ID_EXPR}.  The @code{TREE_TYPE} is non-@code{NULL} if the
2855 node is implicitly generated in support for the implicit typename
2856 extension; in which case the @code{TREE_TYPE} is a type node for the
2857 base-class.
2859 @item TYPEOF_TYPE
2860 Used to represent the @code{__typeof__} extension.  The
2861 @code{TYPE_FIELDS} is the expression the type of which is being
2862 represented.
2864 @end table
2867 @c ---------------------------------------------------------------------
2868 @c Namespaces
2869 @c ---------------------------------------------------------------------
2871 @node Namespaces
2872 @subsection Namespaces
2873 @cindex namespace, scope
2874 @tindex NAMESPACE_DECL
2876 The root of the entire intermediate representation is the variable
2877 @code{global_namespace}.  This is the namespace specified with @code{::}
2878 in C++ source code.  All other namespaces, types, variables, functions,
2879 and so forth can be found starting with this namespace.
2881 However, except for the fact that it is distinguished as the root of the
2882 representation, the global namespace is no different from any other
2883 namespace.  Thus, in what follows, we describe namespaces generally,
2884 rather than the global namespace in particular.
2886 A namespace is represented by a @code{NAMESPACE_DECL} node.
2888 The following macros and functions can be used on a @code{NAMESPACE_DECL}:
2890 @ftable @code
2891 @item DECL_NAME
2892 This macro is used to obtain the @code{IDENTIFIER_NODE} corresponding to
2893 the unqualified name of the name of the namespace (@pxref{Identifiers}).
2894 The name of the global namespace is @samp{::}, even though in C++ the
2895 global namespace is unnamed.  However, you should use comparison with
2896 @code{global_namespace}, rather than @code{DECL_NAME} to determine
2897 whether or not a namespace is the global one.  An unnamed namespace
2898 will have a @code{DECL_NAME} equal to @code{anonymous_namespace_name}.
2899 Within a single translation unit, all unnamed namespaces will have the
2900 same name.
2902 @item DECL_CONTEXT
2903 This macro returns the enclosing namespace.  The @code{DECL_CONTEXT} for
2904 the @code{global_namespace} is @code{NULL_TREE}.
2906 @item DECL_NAMESPACE_ALIAS
2907 If this declaration is for a namespace alias, then
2908 @code{DECL_NAMESPACE_ALIAS} is the namespace for which this one is an
2909 alias.
2911 Do not attempt to use @code{cp_namespace_decls} for a namespace which is
2912 an alias.  Instead, follow @code{DECL_NAMESPACE_ALIAS} links until you
2913 reach an ordinary, non-alias, namespace, and call
2914 @code{cp_namespace_decls} there.
2916 @item DECL_NAMESPACE_STD_P
2917 This predicate holds if the namespace is the special @code{::std}
2918 namespace.
2920 @item cp_namespace_decls
2921 This function will return the declarations contained in the namespace,
2922 including types, overloaded functions, other namespaces, and so forth.
2923 If there are no declarations, this function will return
2924 @code{NULL_TREE}.  The declarations are connected through their
2925 @code{TREE_CHAIN} fields.
2927 Although most entries on this list will be declarations,
2928 @code{TREE_LIST} nodes may also appear.  In this case, the
2929 @code{TREE_VALUE} will be an @code{OVERLOAD}.  The value of the
2930 @code{TREE_PURPOSE} is unspecified; back ends should ignore this value.
2931 As with the other kinds of declarations returned by
2932 @code{cp_namespace_decls}, the @code{TREE_CHAIN} will point to the next
2933 declaration in this list.
2935 For more information on the kinds of declarations that can occur on this
2936 list, @xref{Declarations}.  Some declarations will not appear on this
2937 list.  In particular, no @code{FIELD_DECL}, @code{LABEL_DECL}, or
2938 @code{PARM_DECL} nodes will appear here.
2940 This function cannot be used with namespaces that have
2941 @code{DECL_NAMESPACE_ALIAS} set.
2943 @end ftable
2945 @c ---------------------------------------------------------------------
2946 @c Classes
2947 @c ---------------------------------------------------------------------
2949 @node Classes
2950 @subsection Classes
2951 @cindex class, scope
2952 @tindex RECORD_TYPE
2953 @tindex UNION_TYPE
2954 @findex CLASSTYPE_DECLARED_CLASS
2955 @findex TYPE_BINFO
2956 @findex BINFO_TYPE
2957 @findex TYPE_FIELDS
2958 @findex TYPE_VFIELD
2960 Besides namespaces, the other high-level scoping construct in C++ is the
2961 class.  (Throughout this manual the term @dfn{class} is used to mean the
2962 types referred to in the ANSI/ISO C++ Standard as classes; these include
2963 types defined with the @code{class}, @code{struct}, and @code{union}
2964 keywords.)
2966 A class type is represented by either a @code{RECORD_TYPE} or a
2967 @code{UNION_TYPE}.  A class declared with the @code{union} tag is
2968 represented by a @code{UNION_TYPE}, while classes declared with either
2969 the @code{struct} or the @code{class} tag are represented by
2970 @code{RECORD_TYPE}s.  You can use the @code{CLASSTYPE_DECLARED_CLASS}
2971 macro to discern whether or not a particular type is a @code{class} as
2972 opposed to a @code{struct}.  This macro will be true only for classes
2973 declared with the @code{class} tag.
2975 Almost all members are available on the @code{TYPE_FIELDS}
2976 list.  Given one member, the next can be found by following the
2977 @code{TREE_CHAIN}.  You should not depend in any way on the order in
2978 which fields appear on this list.  All nodes on this list will be
2979 @samp{DECL} nodes.  A @code{FIELD_DECL} is used to represent a non-static
2980 data member, a @code{VAR_DECL} is used to represent a static data
2981 member, and a @code{TYPE_DECL} is used to represent a type.  Note that
2982 the @code{CONST_DECL} for an enumeration constant will appear on this
2983 list, if the enumeration type was declared in the class.  (Of course,
2984 the @code{TYPE_DECL} for the enumeration type will appear here as well.)
2985 There are no entries for base classes on this list.  In particular,
2986 there is no @code{FIELD_DECL} for the ``base-class portion'' of an
2987 object.  If a function member is overloaded, each of the overloaded
2988 functions appears; no @code{OVERLOAD} nodes appear on the @code{TYPE_FIELDS}
2989 list.  Implicitly declared functions (including default constructors,
2990 copy constructors, assignment operators, and destructors) will appear on
2991 this list as well.
2993 The @code{TYPE_VFIELD} is a compiler-generated field used to point to
2994 virtual function tables.  It may or may not appear on the
2995 @code{TYPE_FIELDS} list.  However, back ends should handle the
2996 @code{TYPE_VFIELD} just like all the entries on the @code{TYPE_FIELDS}
2997 list.
2999 Every class has an associated @dfn{binfo}, which can be obtained with
3000 @code{TYPE_BINFO}.  Binfos are used to represent base-classes.  The
3001 binfo given by @code{TYPE_BINFO} is the degenerate case, whereby every
3002 class is considered to be its own base-class.  The base binfos for a
3003 particular binfo are held in a vector, whose length is obtained with
3004 @code{BINFO_N_BASE_BINFOS}.  The base binfos themselves are obtained
3005 with @code{BINFO_BASE_BINFO} and @code{BINFO_BASE_ITERATE}.  To add a
3006 new binfo, use @code{BINFO_BASE_APPEND}.  The vector of base binfos can
3007 be obtained with @code{BINFO_BASE_BINFOS}, but normally you do not need
3008 to use that.  The class type associated with a binfo is given by
3009 @code{BINFO_TYPE}.  It is not always the case that @code{BINFO_TYPE
3010 (TYPE_BINFO (x))}, because of typedefs and qualified types.  Neither is
3011 it the case that @code{TYPE_BINFO (BINFO_TYPE (y))} is the same binfo as
3012 @code{y}.  The reason is that if @code{y} is a binfo representing a
3013 base-class @code{B} of a derived class @code{D}, then @code{BINFO_TYPE
3014 (y)} will be @code{B}, and @code{TYPE_BINFO (BINFO_TYPE (y))} will be
3015 @code{B} as its own base-class, rather than as a base-class of @code{D}.
3017 The access to a base type can be found with @code{BINFO_BASE_ACCESS}.
3018 This will produce @code{access_public_node}, @code{access_private_node}
3019 or @code{access_protected_node}.  If bases are always public,
3020 @code{BINFO_BASE_ACCESSES} may be @code{NULL}.
3022 @code{BINFO_VIRTUAL_P} is used to specify whether the binfo is inherited
3023 virtually or not.  The other flags, @code{BINFO_FLAG_0} to
3024 @code{BINFO_FLAG_6}, can be used for language specific use.
3026 The following macros can be used on a tree node representing a class-type.
3028 @ftable @code
3029 @item LOCAL_CLASS_P
3030 This predicate holds if the class is local class @emph{i.e.}@: declared
3031 inside a function body.
3033 @item TYPE_POLYMORPHIC_P
3034 This predicate holds if the class has at least one virtual function
3035 (declared or inherited).
3037 @item TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR
3038 This predicate holds whenever its argument represents a class-type with
3039 default constructor.
3041 @item CLASSTYPE_HAS_MUTABLE
3042 @itemx TYPE_HAS_MUTABLE_P
3043 These predicates hold for a class-type having a mutable data member.
3045 @item CLASSTYPE_NON_POD_P
3046 This predicate holds only for class-types that are not PODs.
3048 @item TYPE_HAS_NEW_OPERATOR
3049 This predicate holds for a class-type that defines
3050 @code{operator new}.
3052 @item TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR
3053 This predicate holds for a class-type for which
3054 @code{operator new[]} is defined.
3056 @item TYPE_OVERLOADS_CALL_EXPR
3057 This predicate holds for class-type for which the function call
3058 @code{operator()} is overloaded.
3060 @item TYPE_OVERLOADS_ARRAY_REF
3061 This predicate holds for a class-type that overloads
3062 @code{operator[]}
3064 @item TYPE_OVERLOADS_ARROW
3065 This predicate holds for a class-type for which @code{operator->} is
3066 overloaded.
3068 @end ftable
3070 @node Functions for C++
3071 @subsection Functions for C++
3072 @cindex function
3073 @tindex FUNCTION_DECL
3074 @tindex OVERLOAD
3075 @findex OVL_CURRENT
3076 @findex OVL_NEXT
3078 A function is represented by a @code{FUNCTION_DECL} node.  A set of
3079 overloaded functions is sometimes represented by an @code{OVERLOAD} node.
3081 An @code{OVERLOAD} node is not a declaration, so none of the
3082 @samp{DECL_} macros should be used on an @code{OVERLOAD}.  An
3083 @code{OVERLOAD} node is similar to a @code{TREE_LIST}.  Use
3084 @code{OVL_CURRENT} to get the function associated with an
3085 @code{OVERLOAD} node; use @code{OVL_NEXT} to get the next
3086 @code{OVERLOAD} node in the list of overloaded functions.  The macros
3087 @code{OVL_CURRENT} and @code{OVL_NEXT} are actually polymorphic; you can
3088 use them to work with @code{FUNCTION_DECL} nodes as well as with
3089 overloads.  In the case of a @code{FUNCTION_DECL}, @code{OVL_CURRENT}
3090 will always return the function itself, and @code{OVL_NEXT} will always
3091 be @code{NULL_TREE}.
3093 To determine the scope of a function, you can use the
3094 @code{DECL_CONTEXT} macro.  This macro will return the class
3095 (either a @code{RECORD_TYPE} or a @code{UNION_TYPE}) or namespace (a
3096 @code{NAMESPACE_DECL}) of which the function is a member.  For a virtual
3097 function, this macro returns the class in which the function was
3098 actually defined, not the base class in which the virtual declaration
3099 occurred.
3101 If a friend function is defined in a class scope, the
3102 @code{DECL_FRIEND_CONTEXT} macro can be used to determine the class in
3103 which it was defined.  For example, in
3104 @smallexample
3105 class C @{ friend void f() @{@} @};
3106 @end smallexample
3107 @noindent
3108 the @code{DECL_CONTEXT} for @code{f} will be the
3109 @code{global_namespace}, but the @code{DECL_FRIEND_CONTEXT} will be the
3110 @code{RECORD_TYPE} for @code{C}.
3113 The following macros and functions can be used on a @code{FUNCTION_DECL}:
3114 @ftable @code
3115 @item DECL_MAIN_P
3116 This predicate holds for a function that is the program entry point
3117 @code{::code}.
3119 @item DECL_LOCAL_FUNCTION_P
3120 This predicate holds if the function was declared at block scope, even
3121 though it has a global scope.
3123 @item DECL_ANTICIPATED
3124 This predicate holds if the function is a built-in function but its
3125 prototype is not yet explicitly declared.
3127 @item DECL_EXTERN_C_FUNCTION_P
3128 This predicate holds if the function is declared as an
3129 `@code{extern "C"}' function.
3131 @item DECL_LINKONCE_P
3132 This macro holds if multiple copies of this function may be emitted in
3133 various translation units.  It is the responsibility of the linker to
3134 merge the various copies.  Template instantiations are the most common
3135 example of functions for which @code{DECL_LINKONCE_P} holds; G++
3136 instantiates needed templates in all translation units which require them,
3137 and then relies on the linker to remove duplicate instantiations.
3139 FIXME: This macro is not yet implemented.
3141 @item DECL_FUNCTION_MEMBER_P
3142 This macro holds if the function is a member of a class, rather than a
3143 member of a namespace.
3145 @item DECL_STATIC_FUNCTION_P
3146 This predicate holds if the function a static member function.
3148 @item DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P
3149 This macro holds for a non-static member function.
3151 @item DECL_CONST_MEMFUNC_P
3152 This predicate holds for a @code{const}-member function.
3154 @item DECL_VOLATILE_MEMFUNC_P
3155 This predicate holds for a @code{volatile}-member function.
3157 @item DECL_CONSTRUCTOR_P
3158 This macro holds if the function is a constructor.
3160 @item DECL_NONCONVERTING_P
3161 This predicate holds if the constructor is a non-converting constructor.
3163 @item DECL_COMPLETE_CONSTRUCTOR_P
3164 This predicate holds for a function which is a constructor for an object
3165 of a complete type.
3167 @item DECL_BASE_CONSTRUCTOR_P
3168 This predicate holds for a function which is a constructor for a base
3169 class sub-object.
3171 @item DECL_COPY_CONSTRUCTOR_P
3172 This predicate holds for a function which is a copy-constructor.
3174 @item DECL_DESTRUCTOR_P
3175 This macro holds if the function is a destructor.
3177 @item DECL_COMPLETE_DESTRUCTOR_P
3178 This predicate holds if the function is the destructor for an object a
3179 complete type.
3181 @item DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P
3182 This macro holds if the function is an overloaded operator.
3184 @item DECL_CONV_FN_P
3185 This macro holds if the function is a type-conversion operator.
3187 @item DECL_GLOBAL_CTOR_P
3188 This predicate holds if the function is a file-scope initialization
3189 function.
3191 @item DECL_GLOBAL_DTOR_P
3192 This predicate holds if the function is a file-scope finalization
3193 function.
3195 @item DECL_THUNK_P
3196 This predicate holds if the function is a thunk.
3198 These functions represent stub code that adjusts the @code{this} pointer
3199 and then jumps to another function.  When the jumped-to function
3200 returns, control is transferred directly to the caller, without
3201 returning to the thunk.  The first parameter to the thunk is always the
3202 @code{this} pointer; the thunk should add @code{THUNK_DELTA} to this
3203 value.  (The @code{THUNK_DELTA} is an @code{int}, not an
3204 @code{INTEGER_CST}.)
3206 Then, if @code{THUNK_VCALL_OFFSET} (an @code{INTEGER_CST}) is nonzero
3207 the adjusted @code{this} pointer must be adjusted again.  The complete
3208 calculation is given by the following pseudo-code:
3210 @smallexample
3211 this += THUNK_DELTA
3212 if (THUNK_VCALL_OFFSET)
3213   this += (*((ptrdiff_t **) this))[THUNK_VCALL_OFFSET]
3214 @end smallexample
3216 Finally, the thunk should jump to the location given
3217 by @code{DECL_INITIAL}; this will always be an expression for the
3218 address of a function.
3220 @item DECL_NON_THUNK_FUNCTION_P
3221 This predicate holds if the function is @emph{not} a thunk function.
3223 @item GLOBAL_INIT_PRIORITY
3224 If either @code{DECL_GLOBAL_CTOR_P} or @code{DECL_GLOBAL_DTOR_P} holds,
3225 then this gives the initialization priority for the function.  The
3226 linker will arrange that all functions for which
3227 @code{DECL_GLOBAL_CTOR_P} holds are run in increasing order of priority
3228 before @code{main} is called.  When the program exits, all functions for
3229 which @code{DECL_GLOBAL_DTOR_P} holds are run in the reverse order.
3231 @item TYPE_RAISES_EXCEPTIONS
3232 This macro returns the list of exceptions that a (member-)function can
3233 raise.  The returned list, if non @code{NULL}, is comprised of nodes
3234 whose @code{TREE_VALUE} represents a type.
3236 @item TYPE_NOTHROW_P
3237 This predicate holds when the exception-specification of its arguments
3238 is of the form `@code{()}'.
3240 @item DECL_ARRAY_DELETE_OPERATOR_P
3241 This predicate holds if the function an overloaded
3242 @code{operator delete[]}.
3244 @end ftable
3246 @c ---------------------------------------------------------------------
3247 @c Function Bodies
3248 @c ---------------------------------------------------------------------
3250 @node Statements for C++
3251 @subsection Statements for C++
3252 @cindex statements
3253 @tindex BREAK_STMT
3254 @tindex CLEANUP_STMT
3255 @findex CLEANUP_DECL
3256 @findex CLEANUP_EXPR
3257 @tindex CONTINUE_STMT
3258 @tindex DECL_STMT
3259 @findex DECL_STMT_DECL
3260 @tindex DO_STMT
3261 @findex DO_BODY
3262 @findex DO_COND
3263 @tindex EMPTY_CLASS_EXPR
3264 @tindex EXPR_STMT
3265 @findex EXPR_STMT_EXPR
3266 @tindex FOR_STMT
3267 @findex FOR_INIT_STMT
3268 @findex FOR_COND
3269 @findex FOR_EXPR
3270 @findex FOR_BODY
3271 @tindex HANDLER
3272 @tindex IF_STMT
3273 @findex IF_COND
3274 @findex THEN_CLAUSE
3275 @findex ELSE_CLAUSE
3276 @tindex RETURN_STMT
3277 @findex RETURN_EXPR
3278 @tindex SUBOBJECT
3279 @findex SUBOBJECT_CLEANUP
3280 @tindex SWITCH_STMT
3281 @findex SWITCH_COND
3282 @findex SWITCH_BODY
3283 @tindex TRY_BLOCK
3284 @findex TRY_STMTS
3285 @findex TRY_HANDLERS
3286 @findex HANDLER_PARMS
3287 @findex HANDLER_BODY
3288 @findex USING_STMT
3289 @tindex WHILE_STMT
3290 @findex WHILE_BODY
3291 @findex WHILE_COND
3293 A function that has a definition in the current translation unit will
3294 have a non-@code{NULL} @code{DECL_INITIAL}.  However, back ends should not make
3295 use of the particular value given by @code{DECL_INITIAL}.
3297 The @code{DECL_SAVED_TREE} macro will give the complete body of the
3298 function.
3300 @subsubsection Statements
3302 There are tree nodes corresponding to all of the source-level
3303 statement constructs, used within the C and C++ frontends.  These are
3304 enumerated here, together with a list of the various macros that can
3305 be used to obtain information about them.  There are a few macros that
3306 can be used with all statements:
3308 @ftable @code
3309 @item STMT_IS_FULL_EXPR_P
3310 In C++, statements normally constitute ``full expressions''; temporaries
3311 created during a statement are destroyed when the statement is complete.
3312 However, G++ sometimes represents expressions by statements; these
3313 statements will not have @code{STMT_IS_FULL_EXPR_P} set.  Temporaries
3314 created during such statements should be destroyed when the innermost
3315 enclosing statement with @code{STMT_IS_FULL_EXPR_P} set is exited.
3317 @end ftable
3319 Here is the list of the various statement nodes, and the macros used to
3320 access them.  This documentation describes the use of these nodes in
3321 non-template functions (including instantiations of template functions).
3322 In template functions, the same nodes are used, but sometimes in
3323 slightly different ways.
3325 Many of the statements have substatements.  For example, a @code{while}
3326 loop will have a body, which is itself a statement.  If the substatement
3327 is @code{NULL_TREE}, it is considered equivalent to a statement
3328 consisting of a single @code{;}, i.e., an expression statement in which
3329 the expression has been omitted.  A substatement may in fact be a list
3330 of statements, connected via their @code{TREE_CHAIN}s.  So, you should
3331 always process the statement tree by looping over substatements, like
3332 this:
3333 @smallexample
3334 void process_stmt (stmt)
3335      tree stmt;
3337   while (stmt)
3338     @{
3339       switch (TREE_CODE (stmt))
3340         @{
3341         case IF_STMT:
3342           process_stmt (THEN_CLAUSE (stmt));
3343           /* @r{More processing here.}  */
3344           break;
3346         @dots{}
3347         @}
3349       stmt = TREE_CHAIN (stmt);
3350     @}
3352 @end smallexample
3353 In other words, while the @code{then} clause of an @code{if} statement
3354 in C++ can be only one statement (although that one statement may be a
3355 compound statement), the intermediate representation will sometimes use
3356 several statements chained together.
3358 @table @code
3359 @item BREAK_STMT
3361 Used to represent a @code{break} statement.  There are no additional
3362 fields.
3364 @item CLEANUP_STMT
3366 Used to represent an action that should take place upon exit from the
3367 enclosing scope.  Typically, these actions are calls to destructors for
3368 local objects, but back ends cannot rely on this fact.  If these nodes
3369 are in fact representing such destructors, @code{CLEANUP_DECL} will be
3370 the @code{VAR_DECL} destroyed.  Otherwise, @code{CLEANUP_DECL} will be
3371 @code{NULL_TREE}.  In any case, the @code{CLEANUP_EXPR} is the
3372 expression to execute.  The cleanups executed on exit from a scope
3373 should be run in the reverse order of the order in which the associated
3374 @code{CLEANUP_STMT}s were encountered.
3376 @item CONTINUE_STMT
3378 Used to represent a @code{continue} statement.  There are no additional
3379 fields.
3381 @item CTOR_STMT
3383 Used to mark the beginning (if @code{CTOR_BEGIN_P} holds) or end (if
3384 @code{CTOR_END_P} holds of the main body of a constructor.  See also
3385 @code{SUBOBJECT} for more information on how to use these nodes.
3387 @item DO_STMT
3389 Used to represent a @code{do} loop.  The body of the loop is given by
3390 @code{DO_BODY} while the termination condition for the loop is given by
3391 @code{DO_COND}.  The condition for a @code{do}-statement is always an
3392 expression.
3394 @item EMPTY_CLASS_EXPR
3396 Used to represent a temporary object of a class with no data whose
3397 address is never taken.  (All such objects are interchangeable.)  The
3398 @code{TREE_TYPE} represents the type of the object.
3400 @item EXPR_STMT
3402 Used to represent an expression statement.  Use @code{EXPR_STMT_EXPR} to
3403 obtain the expression.
3405 @item FOR_STMT
3407 Used to represent a @code{for} statement.  The @code{FOR_INIT_STMT} is
3408 the initialization statement for the loop.  The @code{FOR_COND} is the
3409 termination condition.  The @code{FOR_EXPR} is the expression executed
3410 right before the @code{FOR_COND} on each loop iteration; often, this
3411 expression increments a counter.  The body of the loop is given by
3412 @code{FOR_BODY}.  Note that @code{FOR_INIT_STMT} and @code{FOR_BODY}
3413 return statements, while @code{FOR_COND} and @code{FOR_EXPR} return
3414 expressions.
3416 @item HANDLER
3418 Used to represent a C++ @code{catch} block.  The @code{HANDLER_TYPE}
3419 is the type of exception that will be caught by this handler; it is
3420 equal (by pointer equality) to @code{NULL} if this handler is for all
3421 types.  @code{HANDLER_PARMS} is the @code{DECL_STMT} for the catch
3422 parameter, and @code{HANDLER_BODY} is the code for the block itself.
3424 @item IF_STMT
3426 Used to represent an @code{if} statement.  The @code{IF_COND} is the
3427 expression.
3429 If the condition is a @code{TREE_LIST}, then the @code{TREE_PURPOSE} is
3430 a statement (usually a @code{DECL_STMT}).  Each time the condition is
3431 evaluated, the statement should be executed.  Then, the
3432 @code{TREE_VALUE} should be used as the conditional expression itself.
3433 This representation is used to handle C++ code like this:
3435 C++ distinguishes between this and @code{COND_EXPR} for handling templates.
3437 @smallexample
3438 if (int i = 7) @dots{}
3439 @end smallexample
3441 where there is a new local variable (or variables) declared within the
3442 condition.
3444 The @code{THEN_CLAUSE} represents the statement given by the @code{then}
3445 condition, while the @code{ELSE_CLAUSE} represents the statement given
3446 by the @code{else} condition.
3448 @item SUBOBJECT
3450 In a constructor, these nodes are used to mark the point at which a
3451 subobject of @code{this} is fully constructed.  If, after this point, an
3452 exception is thrown before a @code{CTOR_STMT} with @code{CTOR_END_P} set
3453 is encountered, the @code{SUBOBJECT_CLEANUP} must be executed.  The
3454 cleanups must be executed in the reverse order in which they appear.
3456 @item SWITCH_STMT
3458 Used to represent a @code{switch} statement.  The @code{SWITCH_STMT_COND}
3459 is the expression on which the switch is occurring.  See the documentation
3460 for an @code{IF_STMT} for more information on the representation used
3461 for the condition.  The @code{SWITCH_STMT_BODY} is the body of the switch
3462 statement.   The @code{SWITCH_STMT_TYPE} is the original type of switch
3463 expression as given in the source, before any compiler conversions.
3465 @item TRY_BLOCK
3466 Used to represent a @code{try} block.  The body of the try block is
3467 given by @code{TRY_STMTS}.  Each of the catch blocks is a @code{HANDLER}
3468 node.  The first handler is given by @code{TRY_HANDLERS}.  Subsequent
3469 handlers are obtained by following the @code{TREE_CHAIN} link from one
3470 handler to the next.  The body of the handler is given by
3471 @code{HANDLER_BODY}.
3473 If @code{CLEANUP_P} holds of the @code{TRY_BLOCK}, then the
3474 @code{TRY_HANDLERS} will not be a @code{HANDLER} node.  Instead, it will
3475 be an expression that should be executed if an exception is thrown in
3476 the try block.  It must rethrow the exception after executing that code.
3477 And, if an exception is thrown while the expression is executing,
3478 @code{terminate} must be called.
3480 @item USING_STMT
3481 Used to represent a @code{using} directive.  The namespace is given by
3482 @code{USING_STMT_NAMESPACE}, which will be a NAMESPACE_DECL@.  This node
3483 is needed inside template functions, to implement using directives
3484 during instantiation.
3486 @item WHILE_STMT
3488 Used to represent a @code{while} loop.  The @code{WHILE_COND} is the
3489 termination condition for the loop.  See the documentation for an
3490 @code{IF_STMT} for more information on the representation used for the
3491 condition.
3493 The @code{WHILE_BODY} is the body of the loop.
3495 @end table
3497 @node C++ Expressions
3498 @subsection C++ Expressions
3500 This section describes expressions specific to the C and C++ front
3501 ends.
3503 @table @code
3504 @item TYPEID_EXPR
3506 Used to represent a @code{typeid} expression.
3508 @item NEW_EXPR
3509 @itemx VEC_NEW_EXPR
3511 Used to represent a call to @code{new} and @code{new[]} respectively.
3513 @item DELETE_EXPR
3514 @itemx VEC_DELETE_EXPR
3516 Used to represent a call to @code{delete} and @code{delete[]} respectively.
3518 @item MEMBER_REF
3520 Represents a reference to a member of a class.
3522 @item THROW_EXPR
3524 Represents an instance of @code{throw} in the program.  Operand 0,
3525 which is the expression to throw, may be @code{NULL_TREE}.
3528 @item AGGR_INIT_EXPR
3529 An @code{AGGR_INIT_EXPR} represents the initialization as the return
3530 value of a function call, or as the result of a constructor.  An
3531 @code{AGGR_INIT_EXPR} will only appear as a full-expression, or as the
3532 second operand of a @code{TARGET_EXPR}.  @code{AGGR_INIT_EXPR}s have
3533 a representation similar to that of @code{CALL_EXPR}s.  You can use
3534 the @code{AGGR_INIT_EXPR_FN} and @code{AGGR_INIT_EXPR_ARG} macros to access
3535 the function to call and the arguments to pass.
3537 If @code{AGGR_INIT_VIA_CTOR_P} holds of the @code{AGGR_INIT_EXPR}, then
3538 the initialization is via a constructor call.  The address of the
3539 @code{AGGR_INIT_EXPR_SLOT} operand, which is always a @code{VAR_DECL},
3540 is taken, and this value replaces the first argument in the argument
3541 list.
3543 In either case, the expression is void.
3546 @end table
3549 @node Java Trees
3550 @section Java Trees