* gcc_release: Fix sanity check for argument of -p command-line
[official-gcc.git] / gcc / doc / extend.texi
blob9eb3b7c44b1665395da83f8fa101bf10e1d5aef8
1 @c Copyright (C) 1988,1989,1992,1993,1994,1996,1998,1999,2000,2001,2002,2003,2004
2 @c Free Software Foundation, Inc.
3 @c This is part of the GCC manual.
4 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
6 @node C Implementation
7 @chapter C Implementation-defined behavior
8 @cindex implementation-defined behavior, C language
10 A conforming implementation of ISO C is required to document its
11 choice of behavior in each of the areas that are designated
12 ``implementation defined.''  The following lists all such areas,
13 along with the section number from the ISO/IEC 9899:1999 standard.
15 @menu
16 * Translation implementation::
17 * Environment implementation::
18 * Identifiers implementation::
19 * Characters implementation::
20 * Integers implementation::
21 * Floating point implementation::
22 * Arrays and pointers implementation::
23 * Hints implementation::
24 * Structures unions enumerations and bit-fields implementation::
25 * Qualifiers implementation::
26 * Preprocessing directives implementation::
27 * Library functions implementation::
28 * Architecture implementation::
29 * Locale-specific behavior implementation::
30 @end menu
32 @node Translation implementation
33 @section Translation
35 @itemize @bullet
36 @item
37 @cite{How a diagnostic is identified (3.10, 5.1.1.3).}
39 Diagnostics consist of all the output sent to stderr by GCC.
41 @item
42 @cite{Whether each nonempty sequence of white-space characters other than
43 new-line is retained or replaced by one space character in translation
44 phase 3 (5.1.1.2).}
45 @end itemize
47 @node Environment implementation
48 @section Environment
50 The behavior of these points are dependent on the implementation
51 of the C library, and are not defined by GCC itself.
53 @node Identifiers implementation
54 @section Identifiers
56 @itemize @bullet
57 @item
58 @cite{Which additional multibyte characters may appear in identifiers
59 and their correspondence to universal character names (6.4.2).}
61 @item
62 @cite{The number of significant initial characters in an identifier
63 (5.2.4.1, 6.4.2).}
65 For internal names, all characters are significant.  For external names,
66 the number of significant characters are defined by the linker; for
67 almost all targets, all characters are significant.
69 @end itemize
71 @node Characters implementation
72 @section Characters
74 @itemize @bullet
75 @item
76 @cite{The number of bits in a byte (3.6).}
78 @item
79 @cite{The values of the members of the execution character set (5.2.1).}
81 @item
82 @cite{The unique value of the member of the execution character set produced
83 for each of the standard alphabetic escape sequences (5.2.2).}
85 @item
86 @cite{The value of a @code{char} object into which has been stored any
87 character other than a member of the basic execution character set (6.2.5).}
89 @item
90 @cite{Which of @code{signed char} or @code{unsigned char} has the same range,
91 representation, and behavior as ``plain'' @code{char} (6.2.5, 6.3.1.1).}
93 @item
94 @cite{The mapping of members of the source character set (in character
95 constants and string literals) to members of the execution character
96 set (6.4.4.4, 5.1.1.2).}
98 @item
99 @cite{The value of an integer character constant containing more than one
100 character or containing a character or escape sequence that does not map
101 to a single-byte execution character (6.4.4.4).}
103 @item
104 @cite{The value of a wide character constant containing more than one
105 multibyte character, or containing a multibyte character or escape
106 sequence not represented in the extended execution character set (6.4.4.4).}
108 @item
109 @cite{The current locale used to convert a wide character constant consisting
110 of a single multibyte character that maps to a member of the extended
111 execution character set into a corresponding wide character code (6.4.4.4).}
113 @item
114 @cite{The current locale used to convert a wide string literal into
115 corresponding wide character codes (6.4.5).}
117 @item
118 @cite{The value of a string literal containing a multibyte character or escape
119 sequence not represented in the execution character set (6.4.5).}
120 @end itemize
122 @node Integers implementation
123 @section Integers
125 @itemize @bullet
126 @item
127 @cite{Any extended integer types that exist in the implementation (6.2.5).}
129 @item
130 @cite{Whether signed integer types are represented using sign and magnitude,
131 two's complement, or one's complement, and whether the extraordinary value
132 is a trap representation or an ordinary value (6.2.6.2).}
134 GCC supports only two's complement integer types, and all bit patterns
135 are ordinary values.
137 @item
138 @cite{The rank of any extended integer type relative to another extended
139 integer type with the same precision (6.3.1.1).}
141 @item
142 @cite{The result of, or the signal raised by, converting an integer to a
143 signed integer type when the value cannot be represented in an object of
144 that type (6.3.1.3).}
146 @item
147 @cite{The results of some bitwise operations on signed integers (6.5).}
148 @end itemize
150 @node Floating point implementation
151 @section Floating point
153 @itemize @bullet
154 @item
155 @cite{The accuracy of the floating-point operations and of the library
156 functions in @code{<math.h>} and @code{<complex.h>} that return floating-point
157 results (5.2.4.2.2).}
159 @item
160 @cite{The rounding behaviors characterized by non-standard values
161 of @code{FLT_ROUNDS} @gol
162 (5.2.4.2.2).}
164 @item
165 @cite{The evaluation methods characterized by non-standard negative
166 values of @code{FLT_EVAL_METHOD} (5.2.4.2.2).}
168 @item
169 @cite{The direction of rounding when an integer is converted to a
170 floating-point number that cannot exactly represent the original
171 value (6.3.1.4).}
173 @item
174 @cite{The direction of rounding when a floating-point number is
175 converted to a narrower floating-point number (6.3.1.5).}
177 @item
178 @cite{How the nearest representable value or the larger or smaller
179 representable value immediately adjacent to the nearest representable
180 value is chosen for certain floating constants (6.4.4.2).}
182 @item
183 @cite{Whether and how floating expressions are contracted when not
184 disallowed by the @code{FP_CONTRACT} pragma (6.5).}
186 @item
187 @cite{The default state for the @code{FENV_ACCESS} pragma (7.6.1).}
189 @item
190 @cite{Additional floating-point exceptions, rounding modes, environments,
191 and classifications, and their macro names (7.6, 7.12).}
193 @item
194 @cite{The default state for the @code{FP_CONTRACT} pragma (7.12.2).}
196 @item
197 @cite{Whether the ``inexact'' floating-point exception can be raised
198 when the rounded result actually does equal the mathematical result
199 in an IEC 60559 conformant implementation (F.9).}
201 @item
202 @cite{Whether the ``underflow'' (and ``inexact'') floating-point
203 exception can be raised when a result is tiny but not inexact in an
204 IEC 60559 conformant implementation (F.9).}
206 @end itemize
208 @node Arrays and pointers implementation
209 @section Arrays and pointers
211 @itemize @bullet
212 @item
213 @cite{The result of converting a pointer to an integer or
214 vice versa (6.3.2.3).}
216 A cast from pointer to integer discards most-significant bits if the
217 pointer representation is larger than the integer type,
218 sign-extends@footnote{Future versions of GCC may zero-extend, or use
219 a target-defined @code{ptr_extend} pattern.  Do not rely on sign extension.}
220 if the pointer representation is smaller than the integer type, otherwise
221 the bits are unchanged.
222 @c ??? We've always claimed that pointers were unsigned entities.
223 @c Shouldn't we therefore be doing zero-extension?  If so, the bug
224 @c is in convert_to_integer, where we call type_for_size and request
225 @c a signed integral type.  On the other hand, it might be most useful
226 @c for the target if we extend according to POINTERS_EXTEND_UNSIGNED.
228 A cast from integer to pointer discards most-significant bits if the
229 pointer representation is smaller than the integer type, extends according
230 to the signedness of the integer type if the pointer representation
231 is larger than the integer type, otherwise the bits are unchanged.
233 When casting from pointer to integer and back again, the resulting
234 pointer must reference the same object as the original pointer, otherwise
235 the behavior is undefined.  That is, one may not use integer arithmetic to
236 avoid the undefined behavior of pointer arithmetic as proscribed in 6.5.6/8.
238 @item
239 @cite{The size of the result of subtracting two pointers to elements
240 of the same array (6.5.6).}
242 @end itemize
244 @node Hints implementation
245 @section Hints
247 @itemize @bullet
248 @item
249 @cite{The extent to which suggestions made by using the @code{register}
250 storage-class specifier are effective (6.7.1).}
252 The @code{register} specifier affects code generation only in these ways:
254 @itemize @bullet
255 @item
256 When used as part of the register variable extension, see
257 @ref{Explicit Reg Vars}.
259 @item
260 When @option{-O0} is in use, the compiler allocates distinct stack
261 memory for all variables that do not have the @code{register}
262 storage-class specifier; if @code{register} is specified, the variable
263 may have a shorter lifespan than the code would indicate and may never
264 be placed in memory.
266 @item
267 On some rare x86 targets, @code{setjmp} doesn't save the registers in
268 all circumstances.  In those cases, GCC doesn't allocate any variables
269 in registers unless they are marked @code{register}.
271 @end itemize
273 @item
274 @cite{The extent to which suggestions made by using the inline function
275 specifier are effective (6.7.4).}
277 GCC will not inline any functions if the @option{-fno-inline} option is
278 used or if @option{-O0} is used.  Otherwise, GCC may still be unable to
279 inline a function for many reasons; the @option{-Winline} option may be
280 used to determine if a function has not been inlined and why not.
282 @end itemize
284 @node Structures unions enumerations and bit-fields implementation
285 @section Structures, unions, enumerations, and bit-fields
287 @itemize @bullet
288 @item
289 @cite{Whether a ``plain'' int bit-field is treated as a @code{signed int}
290 bit-field or as an @code{unsigned int} bit-field (6.7.2, 6.7.2.1).}
292 @item
293 @cite{Allowable bit-field types other than @code{_Bool}, @code{signed int},
294 and @code{unsigned int} (6.7.2.1).}
296 @item
297 @cite{Whether a bit-field can straddle a storage-unit boundary (6.7.2.1).}
299 @item
300 @cite{The order of allocation of bit-fields within a unit (6.7.2.1).}
302 @item
303 @cite{The alignment of non-bit-field members of structures (6.7.2.1).}
305 @item
306 @cite{The integer type compatible with each enumerated type (6.7.2.2).}
308 @end itemize
310 @node Qualifiers implementation
311 @section Qualifiers
313 @itemize @bullet
314 @item
315 @cite{What constitutes an access to an object that has volatile-qualified
316 type (6.7.3).}
318 @end itemize
320 @node Preprocessing directives implementation
321 @section Preprocessing directives
323 @itemize @bullet
324 @item
325 @cite{How sequences in both forms of header names are mapped to headers
326 or external source file names (6.4.7).}
328 @item
329 @cite{Whether the value of a character constant in a constant expression
330 that controls conditional inclusion matches the value of the same character
331 constant in the execution character set (6.10.1).}
333 @item
334 @cite{Whether the value of a single-character character constant in a
335 constant expression that controls conditional inclusion may have a
336 negative value (6.10.1).}
338 @item
339 @cite{The places that are searched for an included @samp{<>} delimited
340 header, and how the places are specified or the header is
341 identified (6.10.2).}
343 @item
344 @cite{How the named source file is searched for in an included @samp{""}
345 delimited header (6.10.2).}
347 @item
348 @cite{The method by which preprocessing tokens (possibly resulting from
349 macro expansion) in a @code{#include} directive are combined into a header
350 name (6.10.2).}
352 @item
353 @cite{The nesting limit for @code{#include} processing (6.10.2).}
355 GCC imposes a limit of 200 nested @code{#include}s.
357 @item
358 @cite{Whether the @samp{#} operator inserts a @samp{\} character before
359 the @samp{\} character that begins a universal character name in a
360 character constant or string literal (6.10.3.2).}
362 @item
363 @cite{The behavior on each recognized non-@code{STDC #pragma}
364 directive (6.10.6).}
366 @item
367 @cite{The definitions for @code{__DATE__} and @code{__TIME__} when
368 respectively, the date and time of translation are not available (6.10.8).}
370 If the date and time are not available, @code{__DATE__} expands to
371 @code{@w{"??? ?? ????"}} and @code{__TIME__} expands to
372 @code{"??:??:??"}.
374 @end itemize
376 @node Library functions implementation
377 @section Library functions
379 The behavior of these points are dependent on the implementation
380 of the C library, and are not defined by GCC itself.
382 @node Architecture implementation
383 @section Architecture
385 @itemize @bullet
386 @item
387 @cite{The values or expressions assigned to the macros specified in the
388 headers @code{<float.h>}, @code{<limits.h>}, and @code{<stdint.h>}
389 (5.2.4.2, 7.18.2, 7.18.3).}
391 @item
392 @cite{The number, order, and encoding of bytes in any object
393 (when not explicitly specified in this International Standard) (6.2.6.1).}
395 @item
396 @cite{The value of the result of the sizeof operator (6.5.3.4).}
398 @end itemize
400 @node Locale-specific behavior implementation
401 @section Locale-specific behavior
403 The behavior of these points are dependent on the implementation
404 of the C library, and are not defined by GCC itself.
406 @node C Extensions
407 @chapter Extensions to the C Language Family
408 @cindex extensions, C language
409 @cindex C language extensions
411 @opindex pedantic
412 GNU C provides several language features not found in ISO standard C@.
413 (The @option{-pedantic} option directs GCC to print a warning message if
414 any of these features is used.)  To test for the availability of these
415 features in conditional compilation, check for a predefined macro
416 @code{__GNUC__}, which is always defined under GCC@.
418 These extensions are available in C and Objective-C@.  Most of them are
419 also available in C++.  @xref{C++ Extensions,,Extensions to the
420 C++ Language}, for extensions that apply @emph{only} to C++.
422 Some features that are in ISO C99 but not C89 or C++ are also, as
423 extensions, accepted by GCC in C89 mode and in C++.
425 @menu
426 * Statement Exprs::     Putting statements and declarations inside expressions.
427 * Local Labels::        Labels local to a block.
428 * Labels as Values::    Getting pointers to labels, and computed gotos.
429 * Nested Functions::    As in Algol and Pascal, lexical scoping of functions.
430 * Constructing Calls::  Dispatching a call to another function.
431 * Typeof::              @code{typeof}: referring to the type of an expression.
432 * Conditionals::        Omitting the middle operand of a @samp{?:} expression.
433 * Long Long::           Double-word integers---@code{long long int}.
434 * Complex::             Data types for complex numbers.
435 * Hex Floats::          Hexadecimal floating-point constants.
436 * Zero Length::         Zero-length arrays.
437 * Variable Length::     Arrays whose length is computed at run time.
438 * Empty Structures::    Structures with no members.
439 * Variadic Macros::     Macros with a variable number of arguments.
440 * Escaped Newlines::    Slightly looser rules for escaped newlines.
441 * Subscripting::        Any array can be subscripted, even if not an lvalue.
442 * Pointer Arith::       Arithmetic on @code{void}-pointers and function pointers.
443 * Initializers::        Non-constant initializers.
444 * Compound Literals::   Compound literals give structures, unions
445                          or arrays as values.
446 * Designated Inits::    Labeling elements of initializers.
447 * Cast to Union::       Casting to union type from any member of the union.
448 * Case Ranges::         `case 1 ... 9' and such.
449 * Mixed Declarations::  Mixing declarations and code.
450 * Function Attributes:: Declaring that functions have no side effects,
451                          or that they can never return.
452 * Attribute Syntax::    Formal syntax for attributes.
453 * Function Prototypes:: Prototype declarations and old-style definitions.
454 * C++ Comments::        C++ comments are recognized.
455 * Dollar Signs::        Dollar sign is allowed in identifiers.
456 * Character Escapes::   @samp{\e} stands for the character @key{ESC}.
457 * Variable Attributes:: Specifying attributes of variables.
458 * Type Attributes::     Specifying attributes of types.
459 * Alignment::           Inquiring about the alignment of a type or variable.
460 * Inline::              Defining inline functions (as fast as macros).
461 * Extended Asm::        Assembler instructions with C expressions as operands.
462                          (With them you can define ``built-in'' functions.)
463 * Constraints::         Constraints for asm operands
464 * Asm Labels::          Specifying the assembler name to use for a C symbol.
465 * Explicit Reg Vars::   Defining variables residing in specified registers.
466 * Alternate Keywords::  @code{__const__}, @code{__asm__}, etc., for header files.
467 * Incomplete Enums::    @code{enum foo;}, with details to follow.
468 * Function Names::      Printable strings which are the name of the current
469                          function.
470 * Return Address::      Getting the return or frame address of a function.
471 * Vector Extensions::   Using vector instructions through built-in functions.
472 * Other Builtins::      Other built-in functions.
473 * Target Builtins::     Built-in functions specific to particular targets.
474 * Pragmas::             Pragmas accepted by GCC.
475 * Unnamed Fields::      Unnamed struct/union fields within structs/unions.
476 * Thread-Local::        Per-thread variables.
477 @end menu
479 @node Statement Exprs
480 @section Statements and Declarations in Expressions
481 @cindex statements inside expressions
482 @cindex declarations inside expressions
483 @cindex expressions containing statements
484 @cindex macros, statements in expressions
486 @c the above section title wrapped and causes an underfull hbox.. i
487 @c changed it from "within" to "in". --mew 4feb93
488 A compound statement enclosed in parentheses may appear as an expression
489 in GNU C@.  This allows you to use loops, switches, and local variables
490 within an expression.
492 Recall that a compound statement is a sequence of statements surrounded
493 by braces; in this construct, parentheses go around the braces.  For
494 example:
496 @smallexample
497 (@{ int y = foo (); int z;
498    if (y > 0) z = y;
499    else z = - y;
500    z; @})
501 @end smallexample
503 @noindent
504 is a valid (though slightly more complex than necessary) expression
505 for the absolute value of @code{foo ()}.
507 The last thing in the compound statement should be an expression
508 followed by a semicolon; the value of this subexpression serves as the
509 value of the entire construct.  (If you use some other kind of statement
510 last within the braces, the construct has type @code{void}, and thus
511 effectively no value.)
513 This feature is especially useful in making macro definitions ``safe'' (so
514 that they evaluate each operand exactly once).  For example, the
515 ``maximum'' function is commonly defined as a macro in standard C as
516 follows:
518 @smallexample
519 #define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
520 @end smallexample
522 @noindent
523 @cindex side effects, macro argument
524 But this definition computes either @var{a} or @var{b} twice, with bad
525 results if the operand has side effects.  In GNU C, if you know the
526 type of the operands (here let's assume @code{int}), you can define
527 the macro safely as follows:
529 @smallexample
530 #define maxint(a,b) \
531   (@{int _a = (a), _b = (b); _a > _b ? _a : _b; @})
532 @end smallexample
534 Embedded statements are not allowed in constant expressions, such as
535 the value of an enumeration constant, the width of a bit-field, or
536 the initial value of a static variable.
538 If you don't know the type of the operand, you can still do this, but you
539 must use @code{typeof} (@pxref{Typeof}).
541 In G++, the result value of a statement expression undergoes array and
542 function pointer decay, and is returned by value to the enclosing
543 expression. For instance, if @code{A} is a class, then
545 @smallexample
546         A a;
548         (@{a;@}).Foo ()
549 @end smallexample
551 @noindent
552 will construct a temporary @code{A} object to hold the result of the
553 statement expression, and that will be used to invoke @code{Foo}.
554 Therefore the @code{this} pointer observed by @code{Foo} will not be the
555 address of @code{a}.
557 Any temporaries created within a statement within a statement expression
558 will be destroyed at the statement's end.  This makes statement
559 expressions inside macros slightly different from function calls.  In
560 the latter case temporaries introduced during argument evaluation will
561 be destroyed at the end of the statement that includes the function
562 call.  In the statement expression case they will be destroyed during
563 the statement expression.  For instance,
565 @smallexample
566 #define macro(a)  (@{__typeof__(a) b = (a); b + 3; @})
567 template<typename T> T function(T a) @{ T b = a; return b + 3; @}
569 void foo ()
571   macro (X ());
572   function (X ());
574 @end smallexample
576 @noindent
577 will have different places where temporaries are destroyed.  For the
578 @code{macro} case, the temporary @code{X} will be destroyed just after
579 the initialization of @code{b}.  In the @code{function} case that
580 temporary will be destroyed when the function returns.
582 These considerations mean that it is probably a bad idea to use
583 statement-expressions of this form in header files that are designed to
584 work with C++.  (Note that some versions of the GNU C Library contained
585 header files using statement-expression that lead to precisely this
586 bug.)
588 @node Local Labels
589 @section Locally Declared Labels
590 @cindex local labels
591 @cindex macros, local labels
593 GCC allows you to declare @dfn{local labels} in any nested block
594 scope. A local label is just like an ordinary label, but you can
595 only reference it (with a @code{goto} statement, or by taking its
596 address) within the block in which it was declared.
598 A local label declaration looks like this:
600 @smallexample
601 __label__ @var{label};
602 @end smallexample
604 @noindent
607 @smallexample
608 __label__ @var{label1}, @var{label2}, /* @r{@dots{}} */;
609 @end smallexample
611 Local label declarations must come at the beginning of the block,
612 before any ordinary declarations or statements.
614 The label declaration defines the label @emph{name}, but does not define
615 the label itself.  You must do this in the usual way, with
616 @code{@var{label}:}, within the statements of the statement expression.
618 The local label feature is useful for complex macros.  If a macro
619 contains nested loops, a @code{goto} can be useful for breaking out of
620 them.  However, an ordinary label whose scope is the whole function
621 cannot be used: if the macro can be expanded several times in one
622 function, the label will be multiply defined in that function.  A
623 local label avoids this problem.  For example:
625 @smallexample
626 #define SEARCH(value, array, target)              \
627 do @{                                              \
628   __label__ found;                                \
629   typeof (target) _SEARCH_target = (target);      \
630   typeof (*(array)) *_SEARCH_array = (array);     \
631   int i, j;                                       \
632   int value;                                      \
633   for (i = 0; i < max; i++)                       \
634     for (j = 0; j < max; j++)                     \
635       if (_SEARCH_array[i][j] == _SEARCH_target)  \
636         @{ (value) = i; goto found; @}              \
637   (value) = -1;                                   \
638  found:;                                          \
639 @} while (0)
640 @end smallexample
642 This could also be written using a statement-expression:
644 @smallexample
645 #define SEARCH(array, target)                     \
646 (@{                                                \
647   __label__ found;                                \
648   typeof (target) _SEARCH_target = (target);      \
649   typeof (*(array)) *_SEARCH_array = (array);     \
650   int i, j;                                       \
651   int value;                                      \
652   for (i = 0; i < max; i++)                       \
653     for (j = 0; j < max; j++)                     \
654       if (_SEARCH_array[i][j] == _SEARCH_target)  \
655         @{ value = i; goto found; @}                \
656   value = -1;                                     \
657  found:                                           \
658   value;                                          \
660 @end smallexample
662 Local label declarations also make the labels they declare visible to
663 nested functions, if there are any.  @xref{Nested Functions}, for details.
665 @node Labels as Values
666 @section Labels as Values
667 @cindex labels as values
668 @cindex computed gotos
669 @cindex goto with computed label
670 @cindex address of a label
672 You can get the address of a label defined in the current function
673 (or a containing function) with the unary operator @samp{&&}.  The
674 value has type @code{void *}.  This value is a constant and can be used
675 wherever a constant of that type is valid.  For example:
677 @smallexample
678 void *ptr;
679 /* @r{@dots{}} */
680 ptr = &&foo;
681 @end smallexample
683 To use these values, you need to be able to jump to one.  This is done
684 with the computed goto statement@footnote{The analogous feature in
685 Fortran is called an assigned goto, but that name seems inappropriate in
686 C, where one can do more than simply store label addresses in label
687 variables.}, @code{goto *@var{exp};}.  For example,
689 @smallexample
690 goto *ptr;
691 @end smallexample
693 @noindent
694 Any expression of type @code{void *} is allowed.
696 One way of using these constants is in initializing a static array that
697 will serve as a jump table:
699 @smallexample
700 static void *array[] = @{ &&foo, &&bar, &&hack @};
701 @end smallexample
703 Then you can select a label with indexing, like this:
705 @smallexample
706 goto *array[i];
707 @end smallexample
709 @noindent
710 Note that this does not check whether the subscript is in bounds---array
711 indexing in C never does that.
713 Such an array of label values serves a purpose much like that of the
714 @code{switch} statement.  The @code{switch} statement is cleaner, so
715 use that rather than an array unless the problem does not fit a
716 @code{switch} statement very well.
718 Another use of label values is in an interpreter for threaded code.
719 The labels within the interpreter function can be stored in the
720 threaded code for super-fast dispatching.
722 You may not use this mechanism to jump to code in a different function.
723 If you do that, totally unpredictable things will happen.  The best way to
724 avoid this is to store the label address only in automatic variables and
725 never pass it as an argument.
727 An alternate way to write the above example is
729 @smallexample
730 static const int array[] = @{ &&foo - &&foo, &&bar - &&foo,
731                              &&hack - &&foo @};
732 goto *(&&foo + array[i]);
733 @end smallexample
735 @noindent
736 This is more friendly to code living in shared libraries, as it reduces
737 the number of dynamic relocations that are needed, and by consequence,
738 allows the data to be read-only.
740 @node Nested Functions
741 @section Nested Functions
742 @cindex nested functions
743 @cindex downward funargs
744 @cindex thunks
746 A @dfn{nested function} is a function defined inside another function.
747 (Nested functions are not supported for GNU C++.)  The nested function's
748 name is local to the block where it is defined.  For example, here we
749 define a nested function named @code{square}, and call it twice:
751 @smallexample
752 @group
753 foo (double a, double b)
755   double square (double z) @{ return z * z; @}
757   return square (a) + square (b);
759 @end group
760 @end smallexample
762 The nested function can access all the variables of the containing
763 function that are visible at the point of its definition.  This is
764 called @dfn{lexical scoping}.  For example, here we show a nested
765 function which uses an inherited variable named @code{offset}:
767 @smallexample
768 @group
769 bar (int *array, int offset, int size)
771   int access (int *array, int index)
772     @{ return array[index + offset]; @}
773   int i;
774   /* @r{@dots{}} */
775   for (i = 0; i < size; i++)
776     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
778 @end group
779 @end smallexample
781 Nested function definitions are permitted within functions in the places
782 where variable definitions are allowed; that is, in any block, before
783 the first statement in the block.
785 It is possible to call the nested function from outside the scope of its
786 name by storing its address or passing the address to another function:
788 @smallexample
789 hack (int *array, int size)
791   void store (int index, int value)
792     @{ array[index] = value; @}
794   intermediate (store, size);
796 @end smallexample
798 Here, the function @code{intermediate} receives the address of
799 @code{store} as an argument.  If @code{intermediate} calls @code{store},
800 the arguments given to @code{store} are used to store into @code{array}.
801 But this technique works only so long as the containing function
802 (@code{hack}, in this example) does not exit.
804 If you try to call the nested function through its address after the
805 containing function has exited, all hell will break loose.  If you try
806 to call it after a containing scope level has exited, and if it refers
807 to some of the variables that are no longer in scope, you may be lucky,
808 but it's not wise to take the risk.  If, however, the nested function
809 does not refer to anything that has gone out of scope, you should be
810 safe.
812 GCC implements taking the address of a nested function using a technique
813 called @dfn{trampolines}.  A paper describing them is available as
815 @noindent
816 @uref{http://people.debian.org/~aaronl/Usenix88-lexic.pdf}.
818 A nested function can jump to a label inherited from a containing
819 function, provided the label was explicitly declared in the containing
820 function (@pxref{Local Labels}).  Such a jump returns instantly to the
821 containing function, exiting the nested function which did the
822 @code{goto} and any intermediate functions as well.  Here is an example:
824 @smallexample
825 @group
826 bar (int *array, int offset, int size)
828   __label__ failure;
829   int access (int *array, int index)
830     @{
831       if (index > size)
832         goto failure;
833       return array[index + offset];
834     @}
835   int i;
836   /* @r{@dots{}} */
837   for (i = 0; i < size; i++)
838     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
839   /* @r{@dots{}} */
840   return 0;
842  /* @r{Control comes here from @code{access}
843     if it detects an error.}  */
844  failure:
845   return -1;
847 @end group
848 @end smallexample
850 A nested function always has internal linkage.  Declaring one with
851 @code{extern} is erroneous.  If you need to declare the nested function
852 before its definition, use @code{auto} (which is otherwise meaningless
853 for function declarations).
855 @smallexample
856 bar (int *array, int offset, int size)
858   __label__ failure;
859   auto int access (int *, int);
860   /* @r{@dots{}} */
861   int access (int *array, int index)
862     @{
863       if (index > size)
864         goto failure;
865       return array[index + offset];
866     @}
867   /* @r{@dots{}} */
869 @end smallexample
871 @node Constructing Calls
872 @section Constructing Function Calls
873 @cindex constructing calls
874 @cindex forwarding calls
876 Using the built-in functions described below, you can record
877 the arguments a function received, and call another function
878 with the same arguments, without knowing the number or types
879 of the arguments.
881 You can also record the return value of that function call,
882 and later return that value, without knowing what data type
883 the function tried to return (as long as your caller expects
884 that data type).
886 However, these built-in functions may interact badly with some
887 sophisticated features or other extensions of the language.  It
888 is, therefore, not recommended to use them outside very simple
889 functions acting as mere forwarders for their arguments.
891 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply_args ()
892 This built-in function returns a pointer to data
893 describing how to perform a call with the same arguments as were passed
894 to the current function.
896 The function saves the arg pointer register, structure value address,
897 and all registers that might be used to pass arguments to a function
898 into a block of memory allocated on the stack.  Then it returns the
899 address of that block.
900 @end deftypefn
902 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply (void (*@var{function})(), void *@var{arguments}, size_t @var{size})
903 This built-in function invokes @var{function}
904 with a copy of the parameters described by @var{arguments}
905 and @var{size}.
907 The value of @var{arguments} should be the value returned by
908 @code{__builtin_apply_args}.  The argument @var{size} specifies the size
909 of the stack argument data, in bytes.
911 This function returns a pointer to data describing
912 how to return whatever value was returned by @var{function}.  The data
913 is saved in a block of memory allocated on the stack.
915 It is not always simple to compute the proper value for @var{size}.  The
916 value is used by @code{__builtin_apply} to compute the amount of data
917 that should be pushed on the stack and copied from the incoming argument
918 area.
919 @end deftypefn
921 @deftypefn {Built-in Function} {void} __builtin_return (void *@var{result})
922 This built-in function returns the value described by @var{result} from
923 the containing function.  You should specify, for @var{result}, a value
924 returned by @code{__builtin_apply}.
925 @end deftypefn
927 @node Typeof
928 @section Referring to a Type with @code{typeof}
929 @findex typeof
930 @findex sizeof
931 @cindex macros, types of arguments
933 Another way to refer to the type of an expression is with @code{typeof}.
934 The syntax of using of this keyword looks like @code{sizeof}, but the
935 construct acts semantically like a type name defined with @code{typedef}.
937 There are two ways of writing the argument to @code{typeof}: with an
938 expression or with a type.  Here is an example with an expression:
940 @smallexample
941 typeof (x[0](1))
942 @end smallexample
944 @noindent
945 This assumes that @code{x} is an array of pointers to functions;
946 the type described is that of the values of the functions.
948 Here is an example with a typename as the argument:
950 @smallexample
951 typeof (int *)
952 @end smallexample
954 @noindent
955 Here the type described is that of pointers to @code{int}.
957 If you are writing a header file that must work when included in ISO C
958 programs, write @code{__typeof__} instead of @code{typeof}.
959 @xref{Alternate Keywords}.
961 A @code{typeof}-construct can be used anywhere a typedef name could be
962 used.  For example, you can use it in a declaration, in a cast, or inside
963 of @code{sizeof} or @code{typeof}.
965 @code{typeof} is often useful in conjunction with the
966 statements-within-expressions feature.  Here is how the two together can
967 be used to define a safe ``maximum'' macro that operates on any
968 arithmetic type and evaluates each of its arguments exactly once:
970 @smallexample
971 #define max(a,b) \
972   (@{ typeof (a) _a = (a); \
973       typeof (b) _b = (b); \
974     _a > _b ? _a : _b; @})
975 @end smallexample
977 @cindex underscores in variables in macros
978 @cindex @samp{_} in variables in macros
979 @cindex local variables in macros
980 @cindex variables, local, in macros
981 @cindex macros, local variables in
983 The reason for using names that start with underscores for the local
984 variables is to avoid conflicts with variable names that occur within the
985 expressions that are substituted for @code{a} and @code{b}.  Eventually we
986 hope to design a new form of declaration syntax that allows you to declare
987 variables whose scopes start only after their initializers; this will be a
988 more reliable way to prevent such conflicts.
990 @noindent
991 Some more examples of the use of @code{typeof}:
993 @itemize @bullet
994 @item
995 This declares @code{y} with the type of what @code{x} points to.
997 @smallexample
998 typeof (*x) y;
999 @end smallexample
1001 @item
1002 This declares @code{y} as an array of such values.
1004 @smallexample
1005 typeof (*x) y[4];
1006 @end smallexample
1008 @item
1009 This declares @code{y} as an array of pointers to characters:
1011 @smallexample
1012 typeof (typeof (char *)[4]) y;
1013 @end smallexample
1015 @noindent
1016 It is equivalent to the following traditional C declaration:
1018 @smallexample
1019 char *y[4];
1020 @end smallexample
1022 To see the meaning of the declaration using @code{typeof}, and why it
1023 might be a useful way to write, let's rewrite it with these macros:
1025 @smallexample
1026 #define pointer(T)  typeof(T *)
1027 #define array(T, N) typeof(T [N])
1028 @end smallexample
1030 @noindent
1031 Now the declaration can be rewritten this way:
1033 @smallexample
1034 array (pointer (char), 4) y;
1035 @end smallexample
1037 @noindent
1038 Thus, @code{array (pointer (char), 4)} is the type of arrays of 4
1039 pointers to @code{char}.
1040 @end itemize
1042 @emph{Compatibility Note:} In addition to @code{typeof}, GCC 2 supported
1043 a more limited extension which permitted one to write
1045 @smallexample
1046 typedef @var{T} = @var{expr};
1047 @end smallexample
1049 @noindent
1050 with the effect of declaring @var{T} to have the type of the expression
1051 @var{expr}.  This extension does not work with GCC 3 (versions between
1052 3.0 and 3.2 will crash; 3.2.1 and later give an error).  Code which
1053 relies on it should be rewritten to use @code{typeof}:
1055 @smallexample
1056 typedef typeof(@var{expr}) @var{T};
1057 @end smallexample
1059 @noindent
1060 This will work with all versions of GCC@.
1062 @node Conditionals
1063 @section Conditionals with Omitted Operands
1064 @cindex conditional expressions, extensions
1065 @cindex omitted middle-operands
1066 @cindex middle-operands, omitted
1067 @cindex extensions, @code{?:}
1068 @cindex @code{?:} extensions
1070 The middle operand in a conditional expression may be omitted.  Then
1071 if the first operand is nonzero, its value is the value of the conditional
1072 expression.
1074 Therefore, the expression
1076 @smallexample
1077 x ? : y
1078 @end smallexample
1080 @noindent
1081 has the value of @code{x} if that is nonzero; otherwise, the value of
1082 @code{y}.
1084 This example is perfectly equivalent to
1086 @smallexample
1087 x ? x : y
1088 @end smallexample
1090 @cindex side effect in ?:
1091 @cindex ?: side effect
1092 @noindent
1093 In this simple case, the ability to omit the middle operand is not
1094 especially useful.  When it becomes useful is when the first operand does,
1095 or may (if it is a macro argument), contain a side effect.  Then repeating
1096 the operand in the middle would perform the side effect twice.  Omitting
1097 the middle operand uses the value already computed without the undesirable
1098 effects of recomputing it.
1100 @node Long Long
1101 @section Double-Word Integers
1102 @cindex @code{long long} data types
1103 @cindex double-word arithmetic
1104 @cindex multiprecision arithmetic
1105 @cindex @code{LL} integer suffix
1106 @cindex @code{ULL} integer suffix
1108 ISO C99 supports data types for integers that are at least 64 bits wide,
1109 and as an extension GCC supports them in C89 mode and in C++.
1110 Simply write @code{long long int} for a signed integer, or
1111 @code{unsigned long long int} for an unsigned integer.  To make an
1112 integer constant of type @code{long long int}, add the suffix @samp{LL}
1113 to the integer.  To make an integer constant of type @code{unsigned long
1114 long int}, add the suffix @samp{ULL} to the integer.
1116 You can use these types in arithmetic like any other integer types.
1117 Addition, subtraction, and bitwise boolean operations on these types
1118 are open-coded on all types of machines.  Multiplication is open-coded
1119 if the machine supports fullword-to-doubleword a widening multiply
1120 instruction.  Division and shifts are open-coded only on machines that
1121 provide special support.  The operations that are not open-coded use
1122 special library routines that come with GCC@.
1124 There may be pitfalls when you use @code{long long} types for function
1125 arguments, unless you declare function prototypes.  If a function
1126 expects type @code{int} for its argument, and you pass a value of type
1127 @code{long long int}, confusion will result because the caller and the
1128 subroutine will disagree about the number of bytes for the argument.
1129 Likewise, if the function expects @code{long long int} and you pass
1130 @code{int}.  The best way to avoid such problems is to use prototypes.
1132 @node Complex
1133 @section Complex Numbers
1134 @cindex complex numbers
1135 @cindex @code{_Complex} keyword
1136 @cindex @code{__complex__} keyword
1138 ISO C99 supports complex floating data types, and as an extension GCC
1139 supports them in C89 mode and in C++, and supports complex integer data
1140 types which are not part of ISO C99.  You can declare complex types
1141 using the keyword @code{_Complex}.  As an extension, the older GNU
1142 keyword @code{__complex__} is also supported.
1144 For example, @samp{_Complex double x;} declares @code{x} as a
1145 variable whose real part and imaginary part are both of type
1146 @code{double}.  @samp{_Complex short int y;} declares @code{y} to
1147 have real and imaginary parts of type @code{short int}; this is not
1148 likely to be useful, but it shows that the set of complex types is
1149 complete.
1151 To write a constant with a complex data type, use the suffix @samp{i} or
1152 @samp{j} (either one; they are equivalent).  For example, @code{2.5fi}
1153 has type @code{_Complex float} and @code{3i} has type
1154 @code{_Complex int}.  Such a constant always has a pure imaginary
1155 value, but you can form any complex value you like by adding one to a
1156 real constant.  This is a GNU extension; if you have an ISO C99
1157 conforming C library (such as GNU libc), and want to construct complex
1158 constants of floating type, you should include @code{<complex.h>} and
1159 use the macros @code{I} or @code{_Complex_I} instead.
1161 @cindex @code{__real__} keyword
1162 @cindex @code{__imag__} keyword
1163 To extract the real part of a complex-valued expression @var{exp}, write
1164 @code{__real__ @var{exp}}.  Likewise, use @code{__imag__} to
1165 extract the imaginary part.  This is a GNU extension; for values of
1166 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{crealf},
1167 @code{creal}, @code{creall}, @code{cimagf}, @code{cimag} and
1168 @code{cimagl}, declared in @code{<complex.h>} and also provided as
1169 built-in functions by GCC@.
1171 @cindex complex conjugation
1172 The operator @samp{~} performs complex conjugation when used on a value
1173 with a complex type.  This is a GNU extension; for values of
1174 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{conjf},
1175 @code{conj} and @code{conjl}, declared in @code{<complex.h>} and also
1176 provided as built-in functions by GCC@.
1178 GCC can allocate complex automatic variables in a noncontiguous
1179 fashion; it's even possible for the real part to be in a register while
1180 the imaginary part is on the stack (or vice-versa).  Only the DWARF2
1181 debug info format can represent this, so use of DWARF2 is recommended.
1182 If you are using the stabs debug info format, GCC describes a noncontiguous
1183 complex variable as if it were two separate variables of noncomplex type.
1184 If the variable's actual name is @code{foo}, the two fictitious
1185 variables are named @code{foo$real} and @code{foo$imag}.  You can
1186 examine and set these two fictitious variables with your debugger.
1188 @node Hex Floats
1189 @section Hex Floats
1190 @cindex hex floats
1192 ISO C99 supports floating-point numbers written not only in the usual
1193 decimal notation, such as @code{1.55e1}, but also numbers such as
1194 @code{0x1.fp3} written in hexadecimal format.  As a GNU extension, GCC
1195 supports this in C89 mode (except in some cases when strictly
1196 conforming) and in C++.  In that format the
1197 @samp{0x} hex introducer and the @samp{p} or @samp{P} exponent field are
1198 mandatory.  The exponent is a decimal number that indicates the power of
1199 2 by which the significant part will be multiplied.  Thus @samp{0x1.f} is
1200 @tex
1201 $1 {15\over16}$,
1202 @end tex
1203 @ifnottex
1204 1 15/16,
1205 @end ifnottex
1206 @samp{p3} multiplies it by 8, and the value of @code{0x1.fp3}
1207 is the same as @code{1.55e1}.
1209 Unlike for floating-point numbers in the decimal notation the exponent
1210 is always required in the hexadecimal notation.  Otherwise the compiler
1211 would not be able to resolve the ambiguity of, e.g., @code{0x1.f}.  This
1212 could mean @code{1.0f} or @code{1.9375} since @samp{f} is also the
1213 extension for floating-point constants of type @code{float}.
1215 @node Zero Length
1216 @section Arrays of Length Zero
1217 @cindex arrays of length zero
1218 @cindex zero-length arrays
1219 @cindex length-zero arrays
1220 @cindex flexible array members
1222 Zero-length arrays are allowed in GNU C@.  They are very useful as the
1223 last element of a structure which is really a header for a variable-length
1224 object:
1226 @smallexample
1227 struct line @{
1228   int length;
1229   char contents[0];
1232 struct line *thisline = (struct line *)
1233   malloc (sizeof (struct line) + this_length);
1234 thisline->length = this_length;
1235 @end smallexample
1237 In ISO C90, you would have to give @code{contents} a length of 1, which
1238 means either you waste space or complicate the argument to @code{malloc}.
1240 In ISO C99, you would use a @dfn{flexible array member}, which is
1241 slightly different in syntax and semantics:
1243 @itemize @bullet
1244 @item
1245 Flexible array members are written as @code{contents[]} without
1246 the @code{0}.
1248 @item
1249 Flexible array members have incomplete type, and so the @code{sizeof}
1250 operator may not be applied.  As a quirk of the original implementation
1251 of zero-length arrays, @code{sizeof} evaluates to zero.
1253 @item
1254 Flexible array members may only appear as the last member of a
1255 @code{struct} that is otherwise non-empty.
1257 @item
1258 A structure containing a flexible array member, or a union containing
1259 such a structure (possibly recursively), may not be a member of a
1260 structure or an element of an array.  (However, these uses are
1261 permitted by GCC as extensions.)
1262 @end itemize
1264 GCC versions before 3.0 allowed zero-length arrays to be statically
1265 initialized, as if they were flexible arrays.  In addition to those
1266 cases that were useful, it also allowed initializations in situations
1267 that would corrupt later data.  Non-empty initialization of zero-length
1268 arrays is now treated like any case where there are more initializer
1269 elements than the array holds, in that a suitable warning about "excess
1270 elements in array" is given, and the excess elements (all of them, in
1271 this case) are ignored.
1273 Instead GCC allows static initialization of flexible array members.
1274 This is equivalent to defining a new structure containing the original
1275 structure followed by an array of sufficient size to contain the data.
1276 I.e.@: in the following, @code{f1} is constructed as if it were declared
1277 like @code{f2}.
1279 @smallexample
1280 struct f1 @{
1281   int x; int y[];
1282 @} f1 = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};
1284 struct f2 @{
1285   struct f1 f1; int data[3];
1286 @} f2 = @{ @{ 1 @}, @{ 2, 3, 4 @} @};
1287 @end smallexample
1289 @noindent
1290 The convenience of this extension is that @code{f1} has the desired
1291 type, eliminating the need to consistently refer to @code{f2.f1}.
1293 This has symmetry with normal static arrays, in that an array of
1294 unknown size is also written with @code{[]}.
1296 Of course, this extension only makes sense if the extra data comes at
1297 the end of a top-level object, as otherwise we would be overwriting
1298 data at subsequent offsets.  To avoid undue complication and confusion
1299 with initialization of deeply nested arrays, we simply disallow any
1300 non-empty initialization except when the structure is the top-level
1301 object.  For example:
1303 @smallexample
1304 struct foo @{ int x; int y[]; @};
1305 struct bar @{ struct foo z; @};
1307 struct foo a = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};        // @r{Valid.}
1308 struct bar b = @{ @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @} @};    // @r{Invalid.}
1309 struct bar c = @{ @{ 1, @{ @} @} @};            // @r{Valid.}
1310 struct foo d[1] = @{ @{ 1 @{ 2, 3, 4 @} @} @};  // @r{Invalid.}
1311 @end smallexample
1313 @node Empty Structures
1314 @section Structures With No Members
1315 @cindex empty structures
1316 @cindex zero-size structures
1318 GCC permits a C structure to have no members:
1320 @smallexample
1321 struct empty @{
1323 @end smallexample
1325 The structure will have size zero.  In C++, empty structures are part
1326 of the language.  G++ treats empty structures as if they had a single
1327 member of type @code{char}.
1329 @node Variable Length
1330 @section Arrays of Variable Length
1331 @cindex variable-length arrays
1332 @cindex arrays of variable length
1333 @cindex VLAs
1335 Variable-length automatic arrays are allowed in ISO C99, and as an
1336 extension GCC accepts them in C89 mode and in C++.  (However, GCC's
1337 implementation of variable-length arrays does not yet conform in detail
1338 to the ISO C99 standard.)  These arrays are
1339 declared like any other automatic arrays, but with a length that is not
1340 a constant expression.  The storage is allocated at the point of
1341 declaration and deallocated when the brace-level is exited.  For
1342 example:
1344 @smallexample
1345 FILE *
1346 concat_fopen (char *s1, char *s2, char *mode)
1348   char str[strlen (s1) + strlen (s2) + 1];
1349   strcpy (str, s1);
1350   strcat (str, s2);
1351   return fopen (str, mode);
1353 @end smallexample
1355 @cindex scope of a variable length array
1356 @cindex variable-length array scope
1357 @cindex deallocating variable length arrays
1358 Jumping or breaking out of the scope of the array name deallocates the
1359 storage.  Jumping into the scope is not allowed; you get an error
1360 message for it.
1362 @cindex @code{alloca} vs variable-length arrays
1363 You can use the function @code{alloca} to get an effect much like
1364 variable-length arrays.  The function @code{alloca} is available in
1365 many other C implementations (but not in all).  On the other hand,
1366 variable-length arrays are more elegant.
1368 There are other differences between these two methods.  Space allocated
1369 with @code{alloca} exists until the containing @emph{function} returns.
1370 The space for a variable-length array is deallocated as soon as the array
1371 name's scope ends.  (If you use both variable-length arrays and
1372 @code{alloca} in the same function, deallocation of a variable-length array
1373 will also deallocate anything more recently allocated with @code{alloca}.)
1375 You can also use variable-length arrays as arguments to functions:
1377 @smallexample
1378 struct entry
1379 tester (int len, char data[len][len])
1381   /* @r{@dots{}} */
1383 @end smallexample
1385 The length of an array is computed once when the storage is allocated
1386 and is remembered for the scope of the array in case you access it with
1387 @code{sizeof}.
1389 If you want to pass the array first and the length afterward, you can
1390 use a forward declaration in the parameter list---another GNU extension.
1392 @smallexample
1393 struct entry
1394 tester (int len; char data[len][len], int len)
1396   /* @r{@dots{}} */
1398 @end smallexample
1400 @cindex parameter forward declaration
1401 The @samp{int len} before the semicolon is a @dfn{parameter forward
1402 declaration}, and it serves the purpose of making the name @code{len}
1403 known when the declaration of @code{data} is parsed.
1405 You can write any number of such parameter forward declarations in the
1406 parameter list.  They can be separated by commas or semicolons, but the
1407 last one must end with a semicolon, which is followed by the ``real''
1408 parameter declarations.  Each forward declaration must match a ``real''
1409 declaration in parameter name and data type.  ISO C99 does not support
1410 parameter forward declarations.
1412 @node Variadic Macros
1413 @section Macros with a Variable Number of Arguments.
1414 @cindex variable number of arguments
1415 @cindex macro with variable arguments
1416 @cindex rest argument (in macro)
1417 @cindex variadic macros
1419 In the ISO C standard of 1999, a macro can be declared to accept a
1420 variable number of arguments much as a function can.  The syntax for
1421 defining the macro is similar to that of a function.  Here is an
1422 example:
1424 @smallexample
1425 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, __VA_ARGS__)
1426 @end smallexample
1428 Here @samp{@dots{}} is a @dfn{variable argument}.  In the invocation of
1429 such a macro, it represents the zero or more tokens until the closing
1430 parenthesis that ends the invocation, including any commas.  This set of
1431 tokens replaces the identifier @code{__VA_ARGS__} in the macro body
1432 wherever it appears.  See the CPP manual for more information.
1434 GCC has long supported variadic macros, and used a different syntax that
1435 allowed you to give a name to the variable arguments just like any other
1436 argument.  Here is an example:
1438 @smallexample
1439 #define debug(format, args...) fprintf (stderr, format, args)
1440 @end smallexample
1442 This is in all ways equivalent to the ISO C example above, but arguably
1443 more readable and descriptive.
1445 GNU CPP has two further variadic macro extensions, and permits them to
1446 be used with either of the above forms of macro definition.
1448 In standard C, you are not allowed to leave the variable argument out
1449 entirely; but you are allowed to pass an empty argument.  For example,
1450 this invocation is invalid in ISO C, because there is no comma after
1451 the string:
1453 @smallexample
1454 debug ("A message")
1455 @end smallexample
1457 GNU CPP permits you to completely omit the variable arguments in this
1458 way.  In the above examples, the compiler would complain, though since
1459 the expansion of the macro still has the extra comma after the format
1460 string.
1462 To help solve this problem, CPP behaves specially for variable arguments
1463 used with the token paste operator, @samp{##}.  If instead you write
1465 @smallexample
1466 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, ## __VA_ARGS__)
1467 @end smallexample
1469 and if the variable arguments are omitted or empty, the @samp{##}
1470 operator causes the preprocessor to remove the comma before it.  If you
1471 do provide some variable arguments in your macro invocation, GNU CPP
1472 does not complain about the paste operation and instead places the
1473 variable arguments after the comma.  Just like any other pasted macro
1474 argument, these arguments are not macro expanded.
1476 @node Escaped Newlines
1477 @section Slightly Looser Rules for Escaped Newlines
1478 @cindex escaped newlines
1479 @cindex newlines (escaped)
1481 Recently, the preprocessor has relaxed its treatment of escaped
1482 newlines.  Previously, the newline had to immediately follow a
1483 backslash.  The current implementation allows whitespace in the form
1484 of spaces, horizontal and vertical tabs, and form feeds between the
1485 backslash and the subsequent newline.  The preprocessor issues a
1486 warning, but treats it as a valid escaped newline and combines the two
1487 lines to form a single logical line.  This works within comments and
1488 tokens, as well as between tokens.  Comments are @emph{not} treated as
1489 whitespace for the purposes of this relaxation, since they have not
1490 yet been replaced with spaces.
1492 @node Subscripting
1493 @section Non-Lvalue Arrays May Have Subscripts
1494 @cindex subscripting
1495 @cindex arrays, non-lvalue
1497 @cindex subscripting and function values
1498 In ISO C99, arrays that are not lvalues still decay to pointers, and
1499 may be subscripted, although they may not be modified or used after
1500 the next sequence point and the unary @samp{&} operator may not be
1501 applied to them.  As an extension, GCC allows such arrays to be
1502 subscripted in C89 mode, though otherwise they do not decay to
1503 pointers outside C99 mode.  For example,
1504 this is valid in GNU C though not valid in C89:
1506 @smallexample
1507 @group
1508 struct foo @{int a[4];@};
1510 struct foo f();
1512 bar (int index)
1514   return f().a[index];
1516 @end group
1517 @end smallexample
1519 @node Pointer Arith
1520 @section Arithmetic on @code{void}- and Function-Pointers
1521 @cindex void pointers, arithmetic
1522 @cindex void, size of pointer to
1523 @cindex function pointers, arithmetic
1524 @cindex function, size of pointer to
1526 In GNU C, addition and subtraction operations are supported on pointers to
1527 @code{void} and on pointers to functions.  This is done by treating the
1528 size of a @code{void} or of a function as 1.
1530 A consequence of this is that @code{sizeof} is also allowed on @code{void}
1531 and on function types, and returns 1.
1533 @opindex Wpointer-arith
1534 The option @option{-Wpointer-arith} requests a warning if these extensions
1535 are used.
1537 @node Initializers
1538 @section Non-Constant Initializers
1539 @cindex initializers, non-constant
1540 @cindex non-constant initializers
1542 As in standard C++ and ISO C99, the elements of an aggregate initializer for an
1543 automatic variable are not required to be constant expressions in GNU C@.
1544 Here is an example of an initializer with run-time varying elements:
1546 @smallexample
1547 foo (float f, float g)
1549   float beat_freqs[2] = @{ f-g, f+g @};
1550   /* @r{@dots{}} */
1552 @end smallexample
1554 @node Compound Literals
1555 @section Compound Literals
1556 @cindex constructor expressions
1557 @cindex initializations in expressions
1558 @cindex structures, constructor expression
1559 @cindex expressions, constructor
1560 @cindex compound literals
1561 @c The GNU C name for what C99 calls compound literals was "constructor expressions".
1563 ISO C99 supports compound literals.  A compound literal looks like
1564 a cast containing an initializer.  Its value is an object of the
1565 type specified in the cast, containing the elements specified in
1566 the initializer; it is an lvalue.  As an extension, GCC supports
1567 compound literals in C89 mode and in C++.
1569 Usually, the specified type is a structure.  Assume that
1570 @code{struct foo} and @code{structure} are declared as shown:
1572 @smallexample
1573 struct foo @{int a; char b[2];@} structure;
1574 @end smallexample
1576 @noindent
1577 Here is an example of constructing a @code{struct foo} with a compound literal:
1579 @smallexample
1580 structure = ((struct foo) @{x + y, 'a', 0@});
1581 @end smallexample
1583 @noindent
1584 This is equivalent to writing the following:
1586 @smallexample
1588   struct foo temp = @{x + y, 'a', 0@};
1589   structure = temp;
1591 @end smallexample
1593 You can also construct an array.  If all the elements of the compound literal
1594 are (made up of) simple constant expressions, suitable for use in
1595 initializers of objects of static storage duration, then the compound
1596 literal can be coerced to a pointer to its first element and used in
1597 such an initializer, as shown here:
1599 @smallexample
1600 char **foo = (char *[]) @{ "x", "y", "z" @};
1601 @end smallexample
1603 Compound literals for scalar types and union types are is
1604 also allowed, but then the compound literal is equivalent
1605 to a cast.
1607 As a GNU extension, GCC allows initialization of objects with static storage
1608 duration by compound literals (which is not possible in ISO C99, because
1609 the initializer is not a constant).
1610 It is handled as if the object was initialized only with the bracket
1611 enclosed list if compound literal's and object types match.
1612 The initializer list of the compound literal must be constant.
1613 If the object being initialized has array type of unknown size, the size is
1614 determined by compound literal size.
1616 @smallexample
1617 static struct foo x = (struct foo) @{1, 'a', 'b'@};
1618 static int y[] = (int []) @{1, 2, 3@};
1619 static int z[] = (int [3]) @{1@};
1620 @end smallexample
1622 @noindent
1623 The above lines are equivalent to the following:
1624 @smallexample
1625 static struct foo x = @{1, 'a', 'b'@};
1626 static int y[] = @{1, 2, 3@};
1627 static int z[] = @{1, 0, 0@};
1628 @end smallexample
1630 @node Designated Inits
1631 @section Designated Initializers
1632 @cindex initializers with labeled elements
1633 @cindex labeled elements in initializers
1634 @cindex case labels in initializers
1635 @cindex designated initializers
1637 Standard C89 requires the elements of an initializer to appear in a fixed
1638 order, the same as the order of the elements in the array or structure
1639 being initialized.
1641 In ISO C99 you can give the elements in any order, specifying the array
1642 indices or structure field names they apply to, and GNU C allows this as
1643 an extension in C89 mode as well.  This extension is not
1644 implemented in GNU C++.
1646 To specify an array index, write
1647 @samp{[@var{index}] =} before the element value.  For example,
1649 @smallexample
1650 int a[6] = @{ [4] = 29, [2] = 15 @};
1651 @end smallexample
1653 @noindent
1654 is equivalent to
1656 @smallexample
1657 int a[6] = @{ 0, 0, 15, 0, 29, 0 @};
1658 @end smallexample
1660 @noindent
1661 The index values must be constant expressions, even if the array being
1662 initialized is automatic.
1664 An alternative syntax for this which has been obsolete since GCC 2.5 but
1665 GCC still accepts is to write @samp{[@var{index}]} before the element
1666 value, with no @samp{=}.
1668 To initialize a range of elements to the same value, write
1669 @samp{[@var{first} ... @var{last}] = @var{value}}.  This is a GNU
1670 extension.  For example,
1672 @smallexample
1673 int widths[] = @{ [0 ... 9] = 1, [10 ... 99] = 2, [100] = 3 @};
1674 @end smallexample
1676 @noindent
1677 If the value in it has side-effects, the side-effects will happen only once,
1678 not for each initialized field by the range initializer.
1680 @noindent
1681 Note that the length of the array is the highest value specified
1682 plus one.
1684 In a structure initializer, specify the name of a field to initialize
1685 with @samp{.@var{fieldname} =} before the element value.  For example,
1686 given the following structure,
1688 @smallexample
1689 struct point @{ int x, y; @};
1690 @end smallexample
1692 @noindent
1693 the following initialization
1695 @smallexample
1696 struct point p = @{ .y = yvalue, .x = xvalue @};
1697 @end smallexample
1699 @noindent
1700 is equivalent to
1702 @smallexample
1703 struct point p = @{ xvalue, yvalue @};
1704 @end smallexample
1706 Another syntax which has the same meaning, obsolete since GCC 2.5, is
1707 @samp{@var{fieldname}:}, as shown here:
1709 @smallexample
1710 struct point p = @{ y: yvalue, x: xvalue @};
1711 @end smallexample
1713 @cindex designators
1714 The @samp{[@var{index}]} or @samp{.@var{fieldname}} is known as a
1715 @dfn{designator}.  You can also use a designator (or the obsolete colon
1716 syntax) when initializing a union, to specify which element of the union
1717 should be used.  For example,
1719 @smallexample
1720 union foo @{ int i; double d; @};
1722 union foo f = @{ .d = 4 @};
1723 @end smallexample
1725 @noindent
1726 will convert 4 to a @code{double} to store it in the union using
1727 the second element.  By contrast, casting 4 to type @code{union foo}
1728 would store it into the union as the integer @code{i}, since it is
1729 an integer.  (@xref{Cast to Union}.)
1731 You can combine this technique of naming elements with ordinary C
1732 initialization of successive elements.  Each initializer element that
1733 does not have a designator applies to the next consecutive element of the
1734 array or structure.  For example,
1736 @smallexample
1737 int a[6] = @{ [1] = v1, v2, [4] = v4 @};
1738 @end smallexample
1740 @noindent
1741 is equivalent to
1743 @smallexample
1744 int a[6] = @{ 0, v1, v2, 0, v4, 0 @};
1745 @end smallexample
1747 Labeling the elements of an array initializer is especially useful
1748 when the indices are characters or belong to an @code{enum} type.
1749 For example:
1751 @smallexample
1752 int whitespace[256]
1753   = @{ [' '] = 1, ['\t'] = 1, ['\h'] = 1,
1754       ['\f'] = 1, ['\n'] = 1, ['\r'] = 1 @};
1755 @end smallexample
1757 @cindex designator lists
1758 You can also write a series of @samp{.@var{fieldname}} and
1759 @samp{[@var{index}]} designators before an @samp{=} to specify a
1760 nested subobject to initialize; the list is taken relative to the
1761 subobject corresponding to the closest surrounding brace pair.  For
1762 example, with the @samp{struct point} declaration above:
1764 @smallexample
1765 struct point ptarray[10] = @{ [2].y = yv2, [2].x = xv2, [0].x = xv0 @};
1766 @end smallexample
1768 @noindent
1769 If the same field is initialized multiple times, it will have value from
1770 the last initialization.  If any such overridden initialization has
1771 side-effect, it is unspecified whether the side-effect happens or not.
1772 Currently, GCC will discard them and issue a warning.
1774 @node Case Ranges
1775 @section Case Ranges
1776 @cindex case ranges
1777 @cindex ranges in case statements
1779 You can specify a range of consecutive values in a single @code{case} label,
1780 like this:
1782 @smallexample
1783 case @var{low} ... @var{high}:
1784 @end smallexample
1786 @noindent
1787 This has the same effect as the proper number of individual @code{case}
1788 labels, one for each integer value from @var{low} to @var{high}, inclusive.
1790 This feature is especially useful for ranges of ASCII character codes:
1792 @smallexample
1793 case 'A' ... 'Z':
1794 @end smallexample
1796 @strong{Be careful:} Write spaces around the @code{...}, for otherwise
1797 it may be parsed wrong when you use it with integer values.  For example,
1798 write this:
1800 @smallexample
1801 case 1 ... 5:
1802 @end smallexample
1804 @noindent
1805 rather than this:
1807 @smallexample
1808 case 1...5:
1809 @end smallexample
1811 @node Cast to Union
1812 @section Cast to a Union Type
1813 @cindex cast to a union
1814 @cindex union, casting to a
1816 A cast to union type is similar to other casts, except that the type
1817 specified is a union type.  You can specify the type either with
1818 @code{union @var{tag}} or with a typedef name.  A cast to union is actually
1819 a constructor though, not a cast, and hence does not yield an lvalue like
1820 normal casts.  (@xref{Compound Literals}.)
1822 The types that may be cast to the union type are those of the members
1823 of the union.  Thus, given the following union and variables:
1825 @smallexample
1826 union foo @{ int i; double d; @};
1827 int x;
1828 double y;
1829 @end smallexample
1831 @noindent
1832 both @code{x} and @code{y} can be cast to type @code{union foo}.
1834 Using the cast as the right-hand side of an assignment to a variable of
1835 union type is equivalent to storing in a member of the union:
1837 @smallexample
1838 union foo u;
1839 /* @r{@dots{}} */
1840 u = (union foo) x  @equiv{}  u.i = x
1841 u = (union foo) y  @equiv{}  u.d = y
1842 @end smallexample
1844 You can also use the union cast as a function argument:
1846 @smallexample
1847 void hack (union foo);
1848 /* @r{@dots{}} */
1849 hack ((union foo) x);
1850 @end smallexample
1852 @node Mixed Declarations
1853 @section Mixed Declarations and Code
1854 @cindex mixed declarations and code
1855 @cindex declarations, mixed with code
1856 @cindex code, mixed with declarations
1858 ISO C99 and ISO C++ allow declarations and code to be freely mixed
1859 within compound statements.  As an extension, GCC also allows this in
1860 C89 mode.  For example, you could do:
1862 @smallexample
1863 int i;
1864 /* @r{@dots{}} */
1865 i++;
1866 int j = i + 2;
1867 @end smallexample
1869 Each identifier is visible from where it is declared until the end of
1870 the enclosing block.
1872 @node Function Attributes
1873 @section Declaring Attributes of Functions
1874 @cindex function attributes
1875 @cindex declaring attributes of functions
1876 @cindex functions that never return
1877 @cindex functions that have no side effects
1878 @cindex functions in arbitrary sections
1879 @cindex functions that behave like malloc
1880 @cindex @code{volatile} applied to function
1881 @cindex @code{const} applied to function
1882 @cindex functions with @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments
1883 @cindex functions with non-null pointer arguments
1884 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
1885 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
1886 @cindex functions that do not pop the argument stack on the 386
1888 In GNU C, you declare certain things about functions called in your program
1889 which help the compiler optimize function calls and check your code more
1890 carefully.
1892 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
1893 attributes when making a declaration.  This keyword is followed by an
1894 attribute specification inside double parentheses.  The following
1895 attributes are currently defined for functions on all targets:
1896 @code{noreturn}, @code{noinline}, @code{always_inline},
1897 @code{pure}, @code{const}, @code{nothrow},
1898 @code{format}, @code{format_arg}, @code{no_instrument_function},
1899 @code{section}, @code{constructor}, @code{destructor}, @code{used},
1900 @code{unused}, @code{deprecated}, @code{weak}, @code{malloc},
1901 @code{alias}, @code{warn_unused_result} and @code{nonnull}.  Several other
1902 attributes are defined for functions on particular target systems.  Other
1903 attributes, including @code{section} are supported for variables declarations
1904 (@pxref{Variable Attributes}) and for types (@pxref{Type Attributes}).
1906 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
1907 each keyword.  This allows you to use them in header files without
1908 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
1909 you may use @code{__noreturn__} instead of @code{noreturn}.
1911 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
1912 attributes.
1914 @table @code
1915 @cindex @code{noreturn} function attribute
1916 @item noreturn
1917 A few standard library functions, such as @code{abort} and @code{exit},
1918 cannot return.  GCC knows this automatically.  Some programs define
1919 their own functions that never return.  You can declare them
1920 @code{noreturn} to tell the compiler this fact.  For example,
1922 @smallexample
1923 @group
1924 void fatal () __attribute__ ((noreturn));
1926 void
1927 fatal (/* @r{@dots{}} */)
1929   /* @r{@dots{}} */ /* @r{Print error message.} */ /* @r{@dots{}} */
1930   exit (1);
1932 @end group
1933 @end smallexample
1935 The @code{noreturn} keyword tells the compiler to assume that
1936 @code{fatal} cannot return.  It can then optimize without regard to what
1937 would happen if @code{fatal} ever did return.  This makes slightly
1938 better code.  More importantly, it helps avoid spurious warnings of
1939 uninitialized variables.
1941 The @code{noreturn} keyword does not affect the exceptional path when that
1942 applies: a @code{noreturn}-marked function may still return to the caller
1943 by throwing an exception.
1945 Do not assume that registers saved by the calling function are
1946 restored before calling the @code{noreturn} function.
1948 It does not make sense for a @code{noreturn} function to have a return
1949 type other than @code{void}.
1951 The attribute @code{noreturn} is not implemented in GCC versions
1952 earlier than 2.5.  An alternative way to declare that a function does
1953 not return, which works in the current version and in some older
1954 versions, is as follows:
1956 @smallexample
1957 typedef void voidfn ();
1959 volatile voidfn fatal;
1960 @end smallexample
1962 @cindex @code{noinline} function attribute
1963 @item noinline
1964 This function attribute prevents a function from being considered for
1965 inlining.
1967 @cindex @code{always_inline} function attribute
1968 @item always_inline
1969 Generally, functions are not inlined unless optimization is specified.
1970 For functions declared inline, this attribute inlines the function even
1971 if no optimization level was specified.
1973 @cindex @code{pure} function attribute
1974 @item pure
1975 Many functions have no effects except the return value and their
1976 return value depends only on the parameters and/or global variables.
1977 Such a function can be subject
1978 to common subexpression elimination and loop optimization just as an
1979 arithmetic operator would be.  These functions should be declared
1980 with the attribute @code{pure}.  For example,
1982 @smallexample
1983 int square (int) __attribute__ ((pure));
1984 @end smallexample
1986 @noindent
1987 says that the hypothetical function @code{square} is safe to call
1988 fewer times than the program says.
1990 Some of common examples of pure functions are @code{strlen} or @code{memcmp}.
1991 Interesting non-pure functions are functions with infinite loops or those
1992 depending on volatile memory or other system resource, that may change between
1993 two consecutive calls (such as @code{feof} in a multithreading environment).
1995 The attribute @code{pure} is not implemented in GCC versions earlier
1996 than 2.96.
1997 @cindex @code{const} function attribute
1998 @item const
1999 Many functions do not examine any values except their arguments, and
2000 have no effects except the return value.  Basically this is just slightly
2001 more strict class than the @code{pure} attribute above, since function is not
2002 allowed to read global memory.
2004 @cindex pointer arguments
2005 Note that a function that has pointer arguments and examines the data
2006 pointed to must @emph{not} be declared @code{const}.  Likewise, a
2007 function that calls a non-@code{const} function usually must not be
2008 @code{const}.  It does not make sense for a @code{const} function to
2009 return @code{void}.
2011 The attribute @code{const} is not implemented in GCC versions earlier
2012 than 2.5.  An alternative way to declare that a function has no side
2013 effects, which works in the current version and in some older versions,
2014 is as follows:
2016 @smallexample
2017 typedef int intfn ();
2019 extern const intfn square;
2020 @end smallexample
2022 This approach does not work in GNU C++ from 2.6.0 on, since the language
2023 specifies that the @samp{const} must be attached to the return value.
2025 @cindex @code{nothrow} function attribute
2026 @item nothrow
2027 The @code{nothrow} attribute is used to inform the compiler that a
2028 function cannot throw an exception.  For example, most functions in
2029 the standard C library can be guaranteed not to throw an exception
2030 with the notable exceptions of @code{qsort} and @code{bsearch} that
2031 take function pointer arguments.  The @code{nothrow} attribute is not
2032 implemented in GCC versions earlier than 3.2.
2034 @item format (@var{archetype}, @var{string-index}, @var{first-to-check})
2035 @cindex @code{format} function attribute
2036 @opindex Wformat
2037 The @code{format} attribute specifies that a function takes @code{printf},
2038 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments which
2039 should be type-checked against a format string.  For example, the
2040 declaration:
2042 @smallexample
2043 extern int
2044 my_printf (void *my_object, const char *my_format, ...)
2045       __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
2046 @end smallexample
2048 @noindent
2049 causes the compiler to check the arguments in calls to @code{my_printf}
2050 for consistency with the @code{printf} style format string argument
2051 @code{my_format}.
2053 The parameter @var{archetype} determines how the format string is
2054 interpreted, and should be @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime}
2055 or @code{strfmon}.  (You can also use @code{__printf__},
2056 @code{__scanf__}, @code{__strftime__} or @code{__strfmon__}.)  The
2057 parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2058 string argument (starting from 1), while @var{first-to-check} is the
2059 number of the first argument to check against the format string.  For
2060 functions where the arguments are not available to be checked (such as
2061 @code{vprintf}), specify the third parameter as zero.  In this case the
2062 compiler only checks the format string for consistency.  For
2063 @code{strftime} formats, the third parameter is required to be zero.
2064 Since non-static C++ methods have an implicit @code{this} argument, the
2065 arguments of such methods should be counted from two, not one, when
2066 giving values for @var{string-index} and @var{first-to-check}.
2068 In the example above, the format string (@code{my_format}) is the second
2069 argument of the function @code{my_print}, and the arguments to check
2070 start with the third argument, so the correct parameters for the format
2071 attribute are 2 and 3.
2073 @opindex ffreestanding
2074 The @code{format} attribute allows you to identify your own functions
2075 which take format strings as arguments, so that GCC can check the
2076 calls to these functions for errors.  The compiler always (unless
2077 @option{-ffreestanding} is used) checks formats
2078 for the standard library functions @code{printf}, @code{fprintf},
2079 @code{sprintf}, @code{scanf}, @code{fscanf}, @code{sscanf}, @code{strftime},
2080 @code{vprintf}, @code{vfprintf} and @code{vsprintf} whenever such
2081 warnings are requested (using @option{-Wformat}), so there is no need to
2082 modify the header file @file{stdio.h}.  In C99 mode, the functions
2083 @code{snprintf}, @code{vsnprintf}, @code{vscanf}, @code{vfscanf} and
2084 @code{vsscanf} are also checked.  Except in strictly conforming C
2085 standard modes, the X/Open function @code{strfmon} is also checked as
2086 are @code{printf_unlocked} and @code{fprintf_unlocked}.
2087 @xref{C Dialect Options,,Options Controlling C Dialect}.
2089 @item format_arg (@var{string-index})
2090 @cindex @code{format_arg} function attribute
2091 @opindex Wformat-nonliteral
2092 The @code{format_arg} attribute specifies that a function takes a format
2093 string for a @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or
2094 @code{strfmon} style function and modifies it (for example, to translate
2095 it into another language), so the result can be passed to a
2096 @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style
2097 function (with the remaining arguments to the format function the same
2098 as they would have been for the unmodified string).  For example, the
2099 declaration:
2101 @smallexample
2102 extern char *
2103 my_dgettext (char *my_domain, const char *my_format)
2104       __attribute__ ((format_arg (2)));
2105 @end smallexample
2107 @noindent
2108 causes the compiler to check the arguments in calls to a @code{printf},
2109 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} type function, whose
2110 format string argument is a call to the @code{my_dgettext} function, for
2111 consistency with the format string argument @code{my_format}.  If the
2112 @code{format_arg} attribute had not been specified, all the compiler
2113 could tell in such calls to format functions would be that the format
2114 string argument is not constant; this would generate a warning when
2115 @option{-Wformat-nonliteral} is used, but the calls could not be checked
2116 without the attribute.
2118 The parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2119 string argument (starting from one).  Since non-static C++ methods have
2120 an implicit @code{this} argument, the arguments of such methods should
2121 be counted from two.
2123 The @code{format-arg} attribute allows you to identify your own
2124 functions which modify format strings, so that GCC can check the
2125 calls to @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon}
2126 type function whose operands are a call to one of your own function.
2127 The compiler always treats @code{gettext}, @code{dgettext}, and
2128 @code{dcgettext} in this manner except when strict ISO C support is
2129 requested by @option{-ansi} or an appropriate @option{-std} option, or
2130 @option{-ffreestanding} is used.  @xref{C Dialect Options,,Options
2131 Controlling C Dialect}.
2133 @item nonnull (@var{arg-index}, @dots{})
2134 @cindex @code{nonnull} function attribute
2135 The @code{nonnull} attribute specifies that some function parameters should
2136 be non-null pointers.  For instance, the declaration:
2138 @smallexample
2139 extern void *
2140 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2141         __attribute__((nonnull (1, 2)));
2142 @end smallexample
2144 @noindent
2145 causes the compiler to check that, in calls to @code{my_memcpy},
2146 arguments @var{dest} and @var{src} are non-null.  If the compiler
2147 determines that a null pointer is passed in an argument slot marked
2148 as non-null, and the @option{-Wnonnull} option is enabled, a warning
2149 is issued.  The compiler may also choose to make optimizations based
2150 on the knowledge that certain function arguments will not be null.
2152 If no argument index list is given to the @code{nonnull} attribute,
2153 all pointer arguments are marked as non-null.  To illustrate, the
2154 following declaration is equivalent to the previous example:
2156 @smallexample
2157 extern void *
2158 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2159         __attribute__((nonnull));
2160 @end smallexample
2162 @item no_instrument_function
2163 @cindex @code{no_instrument_function} function attribute
2164 @opindex finstrument-functions
2165 If @option{-finstrument-functions} is given, profiling function calls will
2166 be generated at entry and exit of most user-compiled functions.
2167 Functions with this attribute will not be so instrumented.
2169 @item section ("@var{section-name}")
2170 @cindex @code{section} function attribute
2171 Normally, the compiler places the code it generates in the @code{text} section.
2172 Sometimes, however, you need additional sections, or you need certain
2173 particular functions to appear in special sections.  The @code{section}
2174 attribute specifies that a function lives in a particular section.
2175 For example, the declaration:
2177 @smallexample
2178 extern void foobar (void) __attribute__ ((section ("bar")));
2179 @end smallexample
2181 @noindent
2182 puts the function @code{foobar} in the @code{bar} section.
2184 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
2185 attribute is not available on all platforms.
2186 If you need to map the entire contents of a module to a particular
2187 section, consider using the facilities of the linker instead.
2189 @item constructor
2190 @itemx destructor
2191 @cindex @code{constructor} function attribute
2192 @cindex @code{destructor} function attribute
2193 The @code{constructor} attribute causes the function to be called
2194 automatically before execution enters @code{main ()}.  Similarly, the
2195 @code{destructor} attribute causes the function to be called
2196 automatically after @code{main ()} has completed or @code{exit ()} has
2197 been called.  Functions with these attributes are useful for
2198 initializing data that will be used implicitly during the execution of
2199 the program.
2201 These attributes are not currently implemented for Objective-C@.
2203 @cindex @code{unused} attribute.
2204 @item unused
2205 This attribute, attached to a function, means that the function is meant
2206 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
2207 function.
2209 @cindex @code{used} attribute.
2210 @item used
2211 This attribute, attached to a function, means that code must be emitted
2212 for the function even if it appears that the function is not referenced.
2213 This is useful, for example, when the function is referenced only in
2214 inline assembly.
2216 @cindex @code{deprecated} attribute.
2217 @item deprecated
2218 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the function
2219 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
2220 functions that are expected to be removed in a future version of a
2221 program.  The warning also includes the location of the declaration
2222 of the deprecated function, to enable users to easily find further
2223 information about why the function is deprecated, or what they should
2224 do instead.  Note that the warnings only occurs for uses:
2226 @smallexample
2227 int old_fn () __attribute__ ((deprecated));
2228 int old_fn ();
2229 int (*fn_ptr)() = old_fn;
2230 @end smallexample
2232 results in a warning on line 3 but not line 2.
2234 The @code{deprecated} attribute can also be used for variables and
2235 types (@pxref{Variable Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
2237 @item warn_unused_result
2238 @cindex @code{warn_unused_result} attribute
2239 The @code{warn_unused_result} attribute causes a warning to be emitted
2240 if a caller of the function with this attribute does not use its
2241 return value.  This is useful for functions where not checking
2242 the result is either a security problem or always a bug, such as
2243 @code{realloc}.
2245 @smallexample
2246 int fn () __attribute__ ((warn_unused_result));
2247 int foo ()
2249   if (fn () < 0) return -1;
2250   fn ();
2251   return 0;
2253 @end smallexample
2255 results in warning on line 5.
2257 @item weak
2258 @cindex @code{weak} attribute
2259 The @code{weak} attribute causes the declaration to be emitted as a weak
2260 symbol rather than a global.  This is primarily useful in defining
2261 library functions which can be overridden in user code, though it can
2262 also be used with non-function declarations.  Weak symbols are supported
2263 for ELF targets, and also for a.out targets when using the GNU assembler
2264 and linker.
2266 @item malloc
2267 @cindex @code{malloc} attribute
2268 The @code{malloc} attribute is used to tell the compiler that a function
2269 may be treated as if any non-@code{NULL} pointer it returns cannot
2270 alias any other pointer valid when the function returns.
2271 This will often improve optimization.
2272 Standard functions with this property include @code{malloc} and
2273 @code{calloc}.  @code{realloc}-like functions have this property as
2274 long as the old pointer is never referred to (including comparing it
2275 to the new pointer) after the function returns a non-@code{NULL}
2276 value.
2278 @item alias ("@var{target}")
2279 @cindex @code{alias} attribute
2280 The @code{alias} attribute causes the declaration to be emitted as an
2281 alias for another symbol, which must be specified.  For instance,
2283 @smallexample
2284 void __f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2285 void f () __attribute__ ((weak, alias ("__f")));
2286 @end smallexample
2288 declares @samp{f} to be a weak alias for @samp{__f}.  In C++, the
2289 mangled name for the target must be used.
2291 Not all target machines support this attribute.
2293 @item visibility ("@var{visibility_type}")
2294 @cindex @code{visibility} attribute
2295 The @code{visibility} attribute on ELF targets causes the declaration
2296 to be emitted with default, hidden, protected or internal visibility.
2298 @smallexample
2299 void __attribute__ ((visibility ("protected")))
2300 f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2301 int i __attribute__ ((visibility ("hidden")));
2302 @end smallexample
2304 See the ELF gABI for complete details, but the short story is:
2306 @table @dfn
2307 @item default
2308 Default visibility is the normal case for ELF.  This value is
2309 available for the visibility attribute to override other options
2310 that may change the assumed visibility of symbols.
2312 @item hidden
2313 Hidden visibility indicates that the symbol will not be placed into
2314 the dynamic symbol table, so no other @dfn{module} (executable or
2315 shared library) can reference it directly.
2317 @item protected
2318 Protected visibility indicates that the symbol will be placed in the
2319 dynamic symbol table, but that references within the defining module
2320 will bind to the local symbol.  That is, the symbol cannot be overridden
2321 by another module.
2323 @item internal
2324 Internal visibility is like hidden visibility, but with additional
2325 processor specific semantics.  Unless otherwise specified by the psABI,
2326 GCC defines internal visibility to mean that the function is @emph{never}
2327 called from another module.  Note that hidden symbols, while they cannot
2328 be referenced directly by other modules, can be referenced indirectly via
2329 function pointers.  By indicating that a symbol cannot be called from
2330 outside the module, GCC may for instance omit the load of a PIC register
2331 since it is known that the calling function loaded the correct value.
2332 @end table
2334 Not all ELF targets support this attribute.
2336 @item regparm (@var{number})
2337 @cindex @code{regparm} attribute
2338 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
2339 On the Intel 386, the @code{regparm} attribute causes the compiler to
2340 pass up to @var{number} integer arguments in registers EAX,
2341 EDX, and ECX instead of on the stack.  Functions that take a
2342 variable number of arguments will continue to be passed all of their
2343 arguments on the stack.
2345 Beware that on some ELF systems this attribute is unsuitable for
2346 global functions in shared libraries with lazy binding (which is the
2347 default).  Lazy binding will send the first call via resolving code in
2348 the loader, which might assume EAX, EDX and ECX can be clobbered, as
2349 per the standard calling conventions.  Solaris 8 is affected by this.
2350 GNU systems with GLIBC 2.1 or higher, and FreeBSD, are believed to be
2351 safe since the loaders there save all registers.  (Lazy binding can be
2352 disabled with the linker or the loader if desired, to avoid the
2353 problem.)
2355 @item stdcall
2356 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
2357 On the Intel 386, the @code{stdcall} attribute causes the compiler to
2358 assume that the called function will pop off the stack space used to
2359 pass arguments, unless it takes a variable number of arguments.
2361 @item fastcall
2362 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
2363 On the Intel 386, the @code{fastcall} attribute causes the compiler to
2364 pass the first two arguments in the registers ECX and EDX. Subsequent
2365 arguments are passed on the stack. The called function will pop the
2366 arguments off the stack. If the number of arguments is variable all
2367 arguments are pushed on the stack.
2369 @item cdecl
2370 @cindex functions that do pop the argument stack on the 386
2371 @opindex mrtd
2372 On the Intel 386, the @code{cdecl} attribute causes the compiler to
2373 assume that the calling function will pop off the stack space used to
2374 pass arguments.  This is
2375 useful to override the effects of the @option{-mrtd} switch.
2377 @item longcall/shortcall
2378 @cindex functions called via pointer on the RS/6000 and PowerPC
2379 On the RS/6000 and PowerPC, the @code{longcall} attribute causes the
2380 compiler to always call this function via a pointer, just as it would if
2381 the @option{-mlongcall} option had been specified.  The @code{shortcall}
2382 attribute causes the compiler not to do this.  These attributes override
2383 both the @option{-mlongcall} switch and the @code{#pragma longcall}
2384 setting.
2386 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information on whether long
2387 calls are necessary.
2389 @item long_call/short_call
2390 @cindex indirect calls on ARM
2391 This attribute specifies how a particular function is called on
2392 ARM@.  Both attributes override the @option{-mlong-calls} (@pxref{ARM Options})
2393 command line switch and @code{#pragma long_calls} settings.  The
2394 @code{long_call} attribute causes the compiler to always call the
2395 function by first loading its address into a register and then using the
2396 contents of that register.   The @code{short_call} attribute always places
2397 the offset to the function from the call site into the @samp{BL}
2398 instruction directly.
2400 @item function_vector
2401 @cindex calling functions through the function vector on the H8/300 processors
2402 Use this attribute on the H8/300, H8/300H, and H8S to indicate that the specified
2403 function should be called through the function vector.  Calling a
2404 function through the function vector will reduce code size, however;
2405 the function vector has a limited size (maximum 128 entries on the H8/300
2406 and 64 entries on the H8/300H and H8S) and shares space with the interrupt vector.
2408 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2409 this attribute to work correctly.
2411 @item interrupt
2412 @cindex interrupt handler functions
2413 Use this attribute on the ARM, AVR, C4x, M32R/D and Xstormy16 ports to indicate
2414 that the specified function is an interrupt handler.  The compiler will
2415 generate function entry and exit sequences suitable for use in an
2416 interrupt handler when this attribute is present.
2418 Note, interrupt handlers for the m68k, H8/300, H8/300H, H8S, and SH processors
2419 can be specified via the @code{interrupt_handler} attribute.
2421 Note, on the AVR, interrupts will be enabled inside the function.
2423 Note, for the ARM, you can specify the kind of interrupt to be handled by
2424 adding an optional parameter to the interrupt attribute like this:
2426 @smallexample
2427 void f () __attribute__ ((interrupt ("IRQ")));
2428 @end smallexample
2430 Permissible values for this parameter are: IRQ, FIQ, SWI, ABORT and UNDEF@.
2432 @item interrupt_handler
2433 @cindex interrupt handler functions on the m68k, H8/300 and SH processors
2434 Use this attribute on the m68k, H8/300, H8/300H, H8S, and SH to indicate that
2435 the specified function is an interrupt handler.  The compiler will generate
2436 function entry and exit sequences suitable for use in an interrupt
2437 handler when this attribute is present.
2439 @item sp_switch
2440 Use this attribute on the SH to indicate an @code{interrupt_handler}
2441 function should switch to an alternate stack.  It expects a string
2442 argument that names a global variable holding the address of the
2443 alternate stack.
2445 @smallexample
2446 void *alt_stack;
2447 void f () __attribute__ ((interrupt_handler,
2448                           sp_switch ("alt_stack")));
2449 @end smallexample
2451 @item trap_exit
2452 Use this attribute on the SH for an @code{interrupt_handler} to return using
2453 @code{trapa} instead of @code{rte}.  This attribute expects an integer
2454 argument specifying the trap number to be used.
2456 @item eightbit_data
2457 @cindex eight bit data on the H8/300, H8/300H, and H8S
2458 Use this attribute on the H8/300, H8/300H, and H8S to indicate that the specified
2459 variable should be placed into the eight bit data section.
2460 The compiler will generate more efficient code for certain operations
2461 on data in the eight bit data area.  Note the eight bit data area is limited to
2462 256 bytes of data.
2464 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2465 this attribute to work correctly.
2467 @item tiny_data
2468 @cindex tiny data section on the H8/300H and H8S
2469 Use this attribute on the H8/300H and H8S to indicate that the specified
2470 variable should be placed into the tiny data section.
2471 The compiler will generate more efficient code for loads and stores
2472 on data in the tiny data section.  Note the tiny data area is limited to
2473 slightly under 32kbytes of data.
2475 @item saveall
2476 @cindex save all registers on the H8/300, H8/300H, and H8S
2477 Use this attribute on the H8/300, H8/300H, and H8S to indicate that
2478 all registers except the stack pointer should be saved in the prologue
2479 regardless of whether they are used or not.
2481 @item signal
2482 @cindex signal handler functions on the AVR processors
2483 Use this attribute on the AVR to indicate that the specified
2484 function is a signal handler.  The compiler will generate function
2485 entry and exit sequences suitable for use in a signal handler when this
2486 attribute is present.  Interrupts will be disabled inside the function.
2488 @item naked
2489 @cindex function without a prologue/epilogue code
2490 Use this attribute on the ARM, AVR, C4x and IP2K ports to indicate that the
2491 specified function does not need prologue/epilogue sequences generated by
2492 the compiler.  It is up to the programmer to provide these sequences.
2494 @item model (@var{model-name})
2495 @cindex function addressability on the M32R/D
2496 @cindex variable addressability on the IA-64
2498 On the M32R/D, use this attribute to set the addressability of an
2499 object, and of the code generated for a function.  The identifier
2500 @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium}, or
2501 @code{large}, representing each of the code models.
2503 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
2504 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction), and are
2505 callable with the @code{bl} instruction.
2507 Medium model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2508 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2509 and are callable with the @code{bl} instruction.
2511 Large model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2512 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2513 and may not be reachable with the @code{bl} instruction (the compiler will
2514 generate the much slower @code{seth/add3/jl} instruction sequence).
2516 On IA-64, use this attribute to set the addressability of an object.
2517 At present, the only supported identifier for @var{model-name} is
2518 @code{small}, indicating addressability via ``small'' (22-bit)
2519 addresses (so that their addresses can be loaded with the @code{addl}
2520 instruction).  Caveat: such addressing is by definition not position
2521 independent and hence this attribute must not be used for objects
2522 defined by shared libraries.
2524 @item far
2525 @cindex functions which handle memory bank switching
2526 On 68HC11 and 68HC12 the @code{far} attribute causes the compiler to
2527 use a calling convention that takes care of switching memory banks when
2528 entering and leaving a function.  This calling convention is also the
2529 default when using the @option{-mlong-calls} option.
2531 On 68HC12 the compiler will use the @code{call} and @code{rtc} instructions
2532 to call and return from a function.
2534 On 68HC11 the compiler will generate a sequence of instructions
2535 to invoke a board-specific routine to switch the memory bank and call the
2536 real function. The board-specific routine simulates a @code{call}.
2537 At the end of a function, it will jump to a board-specific routine
2538 instead of using @code{rts}. The board-specific return routine simulates
2539 the @code{rtc}.
2541 @item near
2542 @cindex functions which do not handle memory bank switching on 68HC11/68HC12
2543 On 68HC11 and 68HC12 the @code{near} attribute causes the compiler to
2544 use the normal calling convention based on @code{jsr} and @code{rts}.
2545 This attribute can be used to cancel the effect of the @option{-mlong-calls}
2546 option.
2548 @item dllimport
2549 @cindex @code{__declspec(dllimport)}
2550 On Microsoft Windows targets, the @code{dllimport} attribute causes the compiler
2551 to reference a function or variable via a global pointer to a pointer
2552 that is set up by the Microsoft Windows dll library. The pointer name is formed by
2553 combining @code{_imp__} and the function or variable name. The attribute
2554 implies @code{extern} storage.
2556 Currently, the attribute is ignored for inlined functions. If the
2557 attribute is applied to a symbol @emph{definition}, an error is reported.
2558 If a symbol previously declared @code{dllimport} is later defined, the
2559 attribute is ignored in subsequent references, and a warning is emitted.
2560 The attribute is also overridden by a subsequent declaration as
2561 @code{dllexport}.
2563 When applied to C++ classes, the attribute marks non-inlined
2564 member functions and static data members as imports.  However, the
2565 attribute is ignored for virtual methods to allow creation of vtables
2566 using thunks.
2568 On cygwin, mingw and arm-pe targets, @code{__declspec(dllimport)} is
2569 recognized as a synonym for @code{__attribute__ ((dllimport))} for
2570 compatibility with other Microsoft Windows compilers.
2572 The use of the @code{dllimport} attribute on functions is not necessary,
2573 but provides a small performance benefit by eliminating a thunk in the
2574 dll. The use of the @code{dllimport} attribute on imported variables was
2575 required on older versions of GNU ld, but can now be avoided by passing
2576 the @option{--enable-auto-import} switch to ld. As with functions, using
2577 the attribute for a variable eliminates a thunk in the dll.
2579 One drawback to using this attribute is that a pointer to a function or
2580 variable marked as dllimport cannot be used as a constant address. The
2581 attribute can be disabled for functions by setting the
2582 @option{-mnop-fun-dllimport} flag.
2584 @item dllexport
2585 @cindex @code{__declspec(dllexport)}
2586 On Microsoft Windows targets the @code{dllexport} attribute causes the compiler to
2587 provide a global pointer to a pointer in a dll, so that it can be
2588 referenced with the @code{dllimport} attribute. The pointer name is
2589 formed by combining @code{_imp__} and the function or variable name.
2591 Currently, the @code{dllexport}attribute is ignored for inlined
2592 functions, but export can be forced by using the
2593 @option{-fkeep-inline-functions} flag. The attribute is also ignored for
2594 undefined symbols.
2596 When applied to C++ classes. the attribute marks defined non-inlined
2597 member functions and static data members as exports. Static consts
2598 initialized in-class are not marked unless they are also defined
2599 out-of-class.
2601 On cygwin, mingw and arm-pe targets, @code{__declspec(dllexport)} is
2602 recognized as a synonym for @code{__attribute__ ((dllexport))} for
2603 compatibility with other Microsoft Windows compilers.
2605 Alternative methods for including the symbol in the dll's export table
2606 are to use a .def file with an @code{EXPORTS} section or, with GNU ld,
2607 using the @option{--export-all} linker flag.
2609 @end table
2611 You can specify multiple attributes in a declaration by separating them
2612 by commas within the double parentheses or by immediately following an
2613 attribute declaration with another attribute declaration.
2615 @cindex @code{#pragma}, reason for not using
2616 @cindex pragma, reason for not using
2617 Some people object to the @code{__attribute__} feature, suggesting that
2618 ISO C's @code{#pragma} should be used instead.  At the time
2619 @code{__attribute__} was designed, there were two reasons for not doing
2620 this.
2622 @enumerate
2623 @item
2624 It is impossible to generate @code{#pragma} commands from a macro.
2626 @item
2627 There is no telling what the same @code{#pragma} might mean in another
2628 compiler.
2629 @end enumerate
2631 These two reasons applied to almost any application that might have been
2632 proposed for @code{#pragma}.  It was basically a mistake to use
2633 @code{#pragma} for @emph{anything}.
2635 The ISO C99 standard includes @code{_Pragma}, which now allows pragmas
2636 to be generated from macros.  In addition, a @code{#pragma GCC}
2637 namespace is now in use for GCC-specific pragmas.  However, it has been
2638 found convenient to use @code{__attribute__} to achieve a natural
2639 attachment of attributes to their corresponding declarations, whereas
2640 @code{#pragma GCC} is of use for constructs that do not naturally form
2641 part of the grammar.  @xref{Other Directives,,Miscellaneous
2642 Preprocessing Directives, cpp, The GNU C Preprocessor}.
2644 @node Attribute Syntax
2645 @section Attribute Syntax
2646 @cindex attribute syntax
2648 This section describes the syntax with which @code{__attribute__} may be
2649 used, and the constructs to which attribute specifiers bind, for the C
2650 language.  Some details may vary for C++ and Objective-C@.  Because of
2651 infelicities in the grammar for attributes, some forms described here
2652 may not be successfully parsed in all cases.
2654 There are some problems with the semantics of attributes in C++.  For
2655 example, there are no manglings for attributes, although they may affect
2656 code generation, so problems may arise when attributed types are used in
2657 conjunction with templates or overloading.  Similarly, @code{typeid}
2658 does not distinguish between types with different attributes.  Support
2659 for attributes in C++ may be restricted in future to attributes on
2660 declarations only, but not on nested declarators.
2662 @xref{Function Attributes}, for details of the semantics of attributes
2663 applying to functions.  @xref{Variable Attributes}, for details of the
2664 semantics of attributes applying to variables.  @xref{Type Attributes},
2665 for details of the semantics of attributes applying to structure, union
2666 and enumerated types.
2668 An @dfn{attribute specifier} is of the form
2669 @code{__attribute__ ((@var{attribute-list}))}.  An @dfn{attribute list}
2670 is a possibly empty comma-separated sequence of @dfn{attributes}, where
2671 each attribute is one of the following:
2673 @itemize @bullet
2674 @item
2675 Empty.  Empty attributes are ignored.
2677 @item
2678 A word (which may be an identifier such as @code{unused}, or a reserved
2679 word such as @code{const}).
2681 @item
2682 A word, followed by, in parentheses, parameters for the attribute.
2683 These parameters take one of the following forms:
2685 @itemize @bullet
2686 @item
2687 An identifier.  For example, @code{mode} attributes use this form.
2689 @item
2690 An identifier followed by a comma and a non-empty comma-separated list
2691 of expressions.  For example, @code{format} attributes use this form.
2693 @item
2694 A possibly empty comma-separated list of expressions.  For example,
2695 @code{format_arg} attributes use this form with the list being a single
2696 integer constant expression, and @code{alias} attributes use this form
2697 with the list being a single string constant.
2698 @end itemize
2699 @end itemize
2701 An @dfn{attribute specifier list} is a sequence of one or more attribute
2702 specifiers, not separated by any other tokens.
2704 In GNU C, an attribute specifier list may appear after the colon following a
2705 label, other than a @code{case} or @code{default} label.  The only
2706 attribute it makes sense to use after a label is @code{unused}.  This
2707 feature is intended for code generated by programs which contains labels
2708 that may be unused but which is compiled with @option{-Wall}.  It would
2709 not normally be appropriate to use in it human-written code, though it
2710 could be useful in cases where the code that jumps to the label is
2711 contained within an @code{#ifdef} conditional. GNU C++ does not permit
2712 such placement of attribute lists, as it is permissible for a
2713 declaration, which could begin with an attribute list, to be labelled in
2714 C++. Declarations cannot be labelled in C90 or C99, so the ambiguity
2715 does not arise there.
2717 An attribute specifier list may appear as part of a @code{struct},
2718 @code{union} or @code{enum} specifier.  It may go either immediately
2719 after the @code{struct}, @code{union} or @code{enum} keyword, or after
2720 the closing brace.  It is ignored if the content of the structure, union
2721 or enumerated type is not defined in the specifier in which the
2722 attribute specifier list is used---that is, in usages such as
2723 @code{struct __attribute__((foo)) bar} with no following opening brace.
2724 Where attribute specifiers follow the closing brace, they are considered
2725 to relate to the structure, union or enumerated type defined, not to any
2726 enclosing declaration the type specifier appears in, and the type
2727 defined is not complete until after the attribute specifiers.
2728 @c Otherwise, there would be the following problems: a shift/reduce
2729 @c conflict between attributes binding the struct/union/enum and
2730 @c binding to the list of specifiers/qualifiers; and "aligned"
2731 @c attributes could use sizeof for the structure, but the size could be
2732 @c changed later by "packed" attributes.
2734 Otherwise, an attribute specifier appears as part of a declaration,
2735 counting declarations of unnamed parameters and type names, and relates
2736 to that declaration (which may be nested in another declaration, for
2737 example in the case of a parameter declaration), or to a particular declarator
2738 within a declaration.  Where an
2739 attribute specifier is applied to a parameter declared as a function or
2740 an array, it should apply to the function or array rather than the
2741 pointer to which the parameter is implicitly converted, but this is not
2742 yet correctly implemented.
2744 Any list of specifiers and qualifiers at the start of a declaration may
2745 contain attribute specifiers, whether or not such a list may in that
2746 context contain storage class specifiers.  (Some attributes, however,
2747 are essentially in the nature of storage class specifiers, and only make
2748 sense where storage class specifiers may be used; for example,
2749 @code{section}.)  There is one necessary limitation to this syntax: the
2750 first old-style parameter declaration in a function definition cannot
2751 begin with an attribute specifier, because such an attribute applies to
2752 the function instead by syntax described below (which, however, is not
2753 yet implemented in this case).  In some other cases, attribute
2754 specifiers are permitted by this grammar but not yet supported by the
2755 compiler.  All attribute specifiers in this place relate to the
2756 declaration as a whole.  In the obsolescent usage where a type of
2757 @code{int} is implied by the absence of type specifiers, such a list of
2758 specifiers and qualifiers may be an attribute specifier list with no
2759 other specifiers or qualifiers.
2761 An attribute specifier list may appear immediately before a declarator
2762 (other than the first) in a comma-separated list of declarators in a
2763 declaration of more than one identifier using a single list of
2764 specifiers and qualifiers.  Such attribute specifiers apply
2765 only to the identifier before whose declarator they appear.  For
2766 example, in
2768 @smallexample
2769 __attribute__((noreturn)) void d0 (void),
2770     __attribute__((format(printf, 1, 2))) d1 (const char *, ...),
2771      d2 (void)
2772 @end smallexample
2774 @noindent
2775 the @code{noreturn} attribute applies to all the functions
2776 declared; the @code{format} attribute only applies to @code{d1}.
2778 An attribute specifier list may appear immediately before the comma,
2779 @code{=} or semicolon terminating the declaration of an identifier other
2780 than a function definition.  At present, such attribute specifiers apply
2781 to the declared object or function, but in future they may attach to the
2782 outermost adjacent declarator.  In simple cases there is no difference,
2783 but, for example, in
2785 @smallexample
2786 void (****f)(void) __attribute__((noreturn));
2787 @end smallexample
2789 @noindent
2790 at present the @code{noreturn} attribute applies to @code{f}, which
2791 causes a warning since @code{f} is not a function, but in future it may
2792 apply to the function @code{****f}.  The precise semantics of what
2793 attributes in such cases will apply to are not yet specified.  Where an
2794 assembler name for an object or function is specified (@pxref{Asm
2795 Labels}), at present the attribute must follow the @code{asm}
2796 specification; in future, attributes before the @code{asm} specification
2797 may apply to the adjacent declarator, and those after it to the declared
2798 object or function.
2800 An attribute specifier list may, in future, be permitted to appear after
2801 the declarator in a function definition (before any old-style parameter
2802 declarations or the function body).
2804 Attribute specifiers may be mixed with type qualifiers appearing inside
2805 the @code{[]} of a parameter array declarator, in the C99 construct by
2806 which such qualifiers are applied to the pointer to which the array is
2807 implicitly converted.  Such attribute specifiers apply to the pointer,
2808 not to the array, but at present this is not implemented and they are
2809 ignored.
2811 An attribute specifier list may appear at the start of a nested
2812 declarator.  At present, there are some limitations in this usage: the
2813 attributes correctly apply to the declarator, but for most individual
2814 attributes the semantics this implies are not implemented.
2815 When attribute specifiers follow the @code{*} of a pointer
2816 declarator, they may be mixed with any type qualifiers present.
2817 The following describes the formal semantics of this syntax.  It will make the
2818 most sense if you are familiar with the formal specification of
2819 declarators in the ISO C standard.
2821 Consider (as in C99 subclause 6.7.5 paragraph 4) a declaration @code{T
2822 D1}, where @code{T} contains declaration specifiers that specify a type
2823 @var{Type} (such as @code{int}) and @code{D1} is a declarator that
2824 contains an identifier @var{ident}.  The type specified for @var{ident}
2825 for derived declarators whose type does not include an attribute
2826 specifier is as in the ISO C standard.
2828 If @code{D1} has the form @code{( @var{attribute-specifier-list} D )},
2829 and the declaration @code{T D} specifies the type
2830 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2831 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2832 @var{attribute-specifier-list} @var{Type}'' for @var{ident}.
2834 If @code{D1} has the form @code{*
2835 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} D}, and the
2836 declaration @code{T D} specifies the type
2837 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2838 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2839 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} @var{Type}'' for
2840 @var{ident}.
2842 For example,
2844 @smallexample
2845 void (__attribute__((noreturn)) ****f) (void);
2846 @end smallexample
2848 @noindent
2849 specifies the type ``pointer to pointer to pointer to pointer to
2850 non-returning function returning @code{void}''.  As another example,
2852 @smallexample
2853 char *__attribute__((aligned(8))) *f;
2854 @end smallexample
2856 @noindent
2857 specifies the type ``pointer to 8-byte-aligned pointer to @code{char}''.
2858 Note again that this does not work with most attributes; for example,
2859 the usage of @samp{aligned} and @samp{noreturn} attributes given above
2860 is not yet supported.
2862 For compatibility with existing code written for compiler versions that
2863 did not implement attributes on nested declarators, some laxity is
2864 allowed in the placing of attributes.  If an attribute that only applies
2865 to types is applied to a declaration, it will be treated as applying to
2866 the type of that declaration.  If an attribute that only applies to
2867 declarations is applied to the type of a declaration, it will be treated
2868 as applying to that declaration; and, for compatibility with code
2869 placing the attributes immediately before the identifier declared, such
2870 an attribute applied to a function return type will be treated as
2871 applying to the function type, and such an attribute applied to an array
2872 element type will be treated as applying to the array type.  If an
2873 attribute that only applies to function types is applied to a
2874 pointer-to-function type, it will be treated as applying to the pointer
2875 target type; if such an attribute is applied to a function return type
2876 that is not a pointer-to-function type, it will be treated as applying
2877 to the function type.
2879 @node Function Prototypes
2880 @section Prototypes and Old-Style Function Definitions
2881 @cindex function prototype declarations
2882 @cindex old-style function definitions
2883 @cindex promotion of formal parameters
2885 GNU C extends ISO C to allow a function prototype to override a later
2886 old-style non-prototype definition.  Consider the following example:
2888 @smallexample
2889 /* @r{Use prototypes unless the compiler is old-fashioned.}  */
2890 #ifdef __STDC__
2891 #define P(x) x
2892 #else
2893 #define P(x) ()
2894 #endif
2896 /* @r{Prototype function declaration.}  */
2897 int isroot P((uid_t));
2899 /* @r{Old-style function definition.}  */
2901 isroot (x)   /* ??? lossage here ??? */
2902      uid_t x;
2904   return x == 0;
2906 @end smallexample
2908 Suppose the type @code{uid_t} happens to be @code{short}.  ISO C does
2909 not allow this example, because subword arguments in old-style
2910 non-prototype definitions are promoted.  Therefore in this example the
2911 function definition's argument is really an @code{int}, which does not
2912 match the prototype argument type of @code{short}.
2914 This restriction of ISO C makes it hard to write code that is portable
2915 to traditional C compilers, because the programmer does not know
2916 whether the @code{uid_t} type is @code{short}, @code{int}, or
2917 @code{long}.  Therefore, in cases like these GNU C allows a prototype
2918 to override a later old-style definition.  More precisely, in GNU C, a
2919 function prototype argument type overrides the argument type specified
2920 by a later old-style definition if the former type is the same as the
2921 latter type before promotion.  Thus in GNU C the above example is
2922 equivalent to the following:
2924 @smallexample
2925 int isroot (uid_t);
2928 isroot (uid_t x)
2930   return x == 0;
2932 @end smallexample
2934 @noindent
2935 GNU C++ does not support old-style function definitions, so this
2936 extension is irrelevant.
2938 @node C++ Comments
2939 @section C++ Style Comments
2940 @cindex //
2941 @cindex C++ comments
2942 @cindex comments, C++ style
2944 In GNU C, you may use C++ style comments, which start with @samp{//} and
2945 continue until the end of the line.  Many other C implementations allow
2946 such comments, and they are included in the 1999 C standard.  However,
2947 C++ style comments are not recognized if you specify an @option{-std}
2948 option specifying a version of ISO C before C99, or @option{-ansi}
2949 (equivalent to @option{-std=c89}).
2951 @node Dollar Signs
2952 @section Dollar Signs in Identifier Names
2953 @cindex $
2954 @cindex dollar signs in identifier names
2955 @cindex identifier names, dollar signs in
2957 In GNU C, you may normally use dollar signs in identifier names.
2958 This is because many traditional C implementations allow such identifiers.
2959 However, dollar signs in identifiers are not supported on a few target
2960 machines, typically because the target assembler does not allow them.
2962 @node Character Escapes
2963 @section The Character @key{ESC} in Constants
2965 You can use the sequence @samp{\e} in a string or character constant to
2966 stand for the ASCII character @key{ESC}.
2968 @node Alignment
2969 @section Inquiring on Alignment of Types or Variables
2970 @cindex alignment
2971 @cindex type alignment
2972 @cindex variable alignment
2974 The keyword @code{__alignof__} allows you to inquire about how an object
2975 is aligned, or the minimum alignment usually required by a type.  Its
2976 syntax is just like @code{sizeof}.
2978 For example, if the target machine requires a @code{double} value to be
2979 aligned on an 8-byte boundary, then @code{__alignof__ (double)} is 8.
2980 This is true on many RISC machines.  On more traditional machine
2981 designs, @code{__alignof__ (double)} is 4 or even 2.
2983 Some machines never actually require alignment; they allow reference to any
2984 data type even at an odd address.  For these machines, @code{__alignof__}
2985 reports the @emph{recommended} alignment of a type.
2987 If the operand of @code{__alignof__} is an lvalue rather than a type,
2988 its value is the required alignment for its type, taking into account
2989 any minimum alignment specified with GCC's @code{__attribute__}
2990 extension (@pxref{Variable Attributes}).  For example, after this
2991 declaration:
2993 @smallexample
2994 struct foo @{ int x; char y; @} foo1;
2995 @end smallexample
2997 @noindent
2998 the value of @code{__alignof__ (foo1.y)} is 1, even though its actual
2999 alignment is probably 2 or 4, the same as @code{__alignof__ (int)}.
3001 It is an error to ask for the alignment of an incomplete type.
3003 @node Variable Attributes
3004 @section Specifying Attributes of Variables
3005 @cindex attribute of variables
3006 @cindex variable attributes
3008 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
3009 attributes of variables or structure fields.  This keyword is followed
3010 by an attribute specification inside double parentheses.  Some
3011 attributes are currently defined generically for variables.
3012 Other attributes are defined for variables on particular target
3013 systems.  Other attributes are available for functions
3014 (@pxref{Function Attributes}) and for types (@pxref{Type Attributes}).
3015 Other front ends might define more attributes
3016 (@pxref{C++ Extensions,,Extensions to the C++ Language}).
3018 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
3019 each keyword.  This allows you to use them in header files without
3020 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
3021 you may use @code{__aligned__} instead of @code{aligned}.
3023 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
3024 attributes.
3026 @table @code
3027 @cindex @code{aligned} attribute
3028 @item aligned (@var{alignment})
3029 This attribute specifies a minimum alignment for the variable or
3030 structure field, measured in bytes.  For example, the declaration:
3032 @smallexample
3033 int x __attribute__ ((aligned (16))) = 0;
3034 @end smallexample
3036 @noindent
3037 causes the compiler to allocate the global variable @code{x} on a
3038 16-byte boundary.  On a 68040, this could be used in conjunction with
3039 an @code{asm} expression to access the @code{move16} instruction which
3040 requires 16-byte aligned operands.
3042 You can also specify the alignment of structure fields.  For example, to
3043 create a double-word aligned @code{int} pair, you could write:
3045 @smallexample
3046 struct foo @{ int x[2] __attribute__ ((aligned (8))); @};
3047 @end smallexample
3049 @noindent
3050 This is an alternative to creating a union with a @code{double} member
3051 that forces the union to be double-word aligned.
3053 As in the preceding examples, you can explicitly specify the alignment
3054 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given variable or
3055 structure field.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
3056 and just ask the compiler to align a variable or field to the maximum
3057 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
3058 example, you could write:
3060 @smallexample
3061 short array[3] __attribute__ ((aligned));
3062 @end smallexample
3064 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned} attribute
3065 specification, the compiler automatically sets the alignment for the declared
3066 variable or field to the largest alignment which is ever used for any data
3067 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often make
3068 copy operations more efficient, because the compiler can use whatever
3069 instructions copy the biggest chunks of memory when performing copies to
3070 or from the variables or fields that you have aligned this way.
3072 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
3073 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
3075 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
3076 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
3077 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
3078 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
3079 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
3080 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
3081 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
3082 alignment.  See your linker documentation for further information.
3084 @item cleanup (@var{cleanup_function})
3085 @cindex @code{cleanup} attribute
3086 The @code{cleanup} attribute runs a function when the variable goes
3087 out of scope.  This attribute can only be applied to auto function
3088 scope variables; it may not be applied to parameters or variables
3089 with static storage duration.  The function must take one parameter,
3090 a pointer to a type compatible with the variable.  The return value
3091 of the function (if any) is ignored.
3093 If @option{-fexceptions} is enabled, then @var{cleanup_function}
3094 will be run during the stack unwinding that happens during the
3095 processing of the exception.  Note that the @code{cleanup} attribute
3096 does not allow the exception to be caught, only to perform an action.
3097 It is undefined what happens if @var{cleanup_function} does not
3098 return normally.
3100 @item common
3101 @itemx nocommon
3102 @cindex @code{common} attribute
3103 @cindex @code{nocommon} attribute
3104 @opindex fcommon
3105 @opindex fno-common
3106 The @code{common} attribute requests GCC to place a variable in
3107 ``common'' storage.  The @code{nocommon} attribute requests the
3108 opposite -- to allocate space for it directly.
3110 These attributes override the default chosen by the
3111 @option{-fno-common} and @option{-fcommon} flags respectively.
3113 @item deprecated
3114 @cindex @code{deprecated} attribute
3115 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the variable
3116 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3117 variables that are expected to be removed in a future version of a
3118 program.  The warning also includes the location of the declaration
3119 of the deprecated variable, to enable users to easily find further
3120 information about why the variable is deprecated, or what they should
3121 do instead.  Note that the warning only occurs for uses:
3123 @smallexample
3124 extern int old_var __attribute__ ((deprecated));
3125 extern int old_var;
3126 int new_fn () @{ return old_var; @}
3127 @end smallexample
3129 results in a warning on line 3 but not line 2.
3131 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3132 types (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
3134 @item mode (@var{mode})
3135 @cindex @code{mode} attribute
3136 This attribute specifies the data type for the declaration---whichever
3137 type corresponds to the mode @var{mode}.  This in effect lets you
3138 request an integer or floating point type according to its width.
3140 You may also specify a mode of @samp{byte} or @samp{__byte__} to
3141 indicate the mode corresponding to a one-byte integer, @samp{word} or
3142 @samp{__word__} for the mode of a one-word integer, and @samp{pointer}
3143 or @samp{__pointer__} for the mode used to represent pointers.
3145 @item packed
3146 @cindex @code{packed} attribute
3147 The @code{packed} attribute specifies that a variable or structure field
3148 should have the smallest possible alignment---one byte for a variable,
3149 and one bit for a field, unless you specify a larger value with the
3150 @code{aligned} attribute.
3152 Here is a structure in which the field @code{x} is packed, so that it
3153 immediately follows @code{a}:
3155 @smallexample
3156 struct foo
3158   char a;
3159   int x[2] __attribute__ ((packed));
3161 @end smallexample
3163 @item section ("@var{section-name}")
3164 @cindex @code{section} variable attribute
3165 Normally, the compiler places the objects it generates in sections like
3166 @code{data} and @code{bss}.  Sometimes, however, you need additional sections,
3167 or you need certain particular variables to appear in special sections,
3168 for example to map to special hardware.  The @code{section}
3169 attribute specifies that a variable (or function) lives in a particular
3170 section.  For example, this small program uses several specific section names:
3172 @smallexample
3173 struct duart a __attribute__ ((section ("DUART_A"))) = @{ 0 @};
3174 struct duart b __attribute__ ((section ("DUART_B"))) = @{ 0 @};
3175 char stack[10000] __attribute__ ((section ("STACK"))) = @{ 0 @};
3176 int init_data __attribute__ ((section ("INITDATA"))) = 0;
3178 main()
3180   /* Initialize stack pointer */
3181   init_sp (stack + sizeof (stack));
3183   /* Initialize initialized data */
3184   memcpy (&init_data, &data, &edata - &data);
3186   /* Turn on the serial ports */
3187   init_duart (&a);
3188   init_duart (&b);
3190 @end smallexample
3192 @noindent
3193 Use the @code{section} attribute with an @emph{initialized} definition
3194 of a @emph{global} variable, as shown in the example.  GCC issues
3195 a warning and otherwise ignores the @code{section} attribute in
3196 uninitialized variable declarations.
3198 You may only use the @code{section} attribute with a fully initialized
3199 global definition because of the way linkers work.  The linker requires
3200 each object be defined once, with the exception that uninitialized
3201 variables tentatively go in the @code{common} (or @code{bss}) section
3202 and can be multiply ``defined''.  You can force a variable to be
3203 initialized with the @option{-fno-common} flag or the @code{nocommon}
3204 attribute.
3206 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
3207 attribute is not available on all platforms.
3208 If you need to map the entire contents of a module to a particular
3209 section, consider using the facilities of the linker instead.
3211 @item shared
3212 @cindex @code{shared} variable attribute
3213 On Microsoft Windows, in addition to putting variable definitions in a named
3214 section, the section can also be shared among all running copies of an
3215 executable or DLL@.  For example, this small program defines shared data
3216 by putting it in a named section @code{shared} and marking the section
3217 shareable:
3219 @smallexample
3220 int foo __attribute__((section ("shared"), shared)) = 0;
3223 main()
3225   /* Read and write foo.  All running
3226      copies see the same value.  */
3227   return 0;
3229 @end smallexample
3231 @noindent
3232 You may only use the @code{shared} attribute along with @code{section}
3233 attribute with a fully initialized global definition because of the way
3234 linkers work.  See @code{section} attribute for more information.
3236 The @code{shared} attribute is only available on Microsoft Windows@.
3238 @item tls_model ("@var{tls_model}")
3239 @cindex @code{tls_model} attribute
3240 The @code{tls_model} attribute sets thread-local storage model
3241 (@pxref{Thread-Local}) of a particular @code{__thread} variable,
3242 overriding @code{-ftls-model=} command line switch on a per-variable
3243 basis.
3244 The @var{tls_model} argument should be one of @code{global-dynamic},
3245 @code{local-dynamic}, @code{initial-exec} or @code{local-exec}.
3247 Not all targets support this attribute.
3249 @item transparent_union
3250 This attribute, attached to a function parameter which is a union, means
3251 that the corresponding argument may have the type of any union member,
3252 but the argument is passed as if its type were that of the first union
3253 member.  For more details see @xref{Type Attributes}.  You can also use
3254 this attribute on a @code{typedef} for a union data type; then it
3255 applies to all function parameters with that type.
3257 @item unused
3258 This attribute, attached to a variable, means that the variable is meant
3259 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
3260 variable.
3262 @item vector_size (@var{bytes})
3263 This attribute specifies the vector size for the variable, measured in
3264 bytes.  For example, the declaration:
3266 @smallexample
3267 int foo __attribute__ ((vector_size (16)));
3268 @end smallexample
3270 @noindent
3271 causes the compiler to set the mode for @code{foo}, to be 16 bytes,
3272 divided into @code{int} sized units.  Assuming a 32-bit int (a vector of
3273 4 units of 4 bytes), the corresponding mode of @code{foo} will be V4SI@.
3275 This attribute is only applicable to integral and float scalars,
3276 although arrays, pointers, and function return values are allowed in
3277 conjunction with this construct.
3279 Aggregates with this attribute are invalid, even if they are of the same
3280 size as a corresponding scalar.  For example, the declaration:
3282 @smallexample
3283 struct S @{ int a; @};
3284 struct S  __attribute__ ((vector_size (16))) foo;
3285 @end smallexample
3287 @noindent
3288 is invalid even if the size of the structure is the same as the size of
3289 the @code{int}.
3291 @item weak
3292 The @code{weak} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3294 @item dllimport
3295 The @code{dllimport} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3297 @item dlexport
3298 The @code{dllexport} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3300 @end table
3302 @subsection M32R/D Variable Attributes
3304 One attribute is currently defined for the M32R/D.
3306 @table @code
3307 @item model (@var{model-name})
3308 @cindex variable addressability on the M32R/D
3309 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object.
3310 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
3311 or @code{large}, representing each of the code models.
3313 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
3314 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction).
3316 Medium and large model objects may live anywhere in the 32-bit address space
3317 (the compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their
3318 addresses).
3319 @end table
3321 @subsection i386 Variable Attributes
3323 Two attributes are currently defined for i386 configurations:
3324 @code{ms_struct} and @code{gcc_struct}
3326 @table @code
3327 @item ms_struct
3328 @itemx gcc_struct
3329 @cindex @code{ms_struct} attribute
3330 @cindex @code{gcc_struct} attribute
3332 If @code{packed} is used on a structure, or if bit-fields are used
3333 it may be that the Microsoft ABI packs them differently
3334 than GCC would normally pack them.  Particularly when moving packed
3335 data between functions compiled with GCC and the native Microsoft compiler
3336 (either via function call or as data in a file), it may be necessary to access
3337 either format.
3339 Currently @option{-m[no-]ms-bitfields} is provided for the Microsoft Windows X86
3340 compilers to match the native Microsoft compiler.
3341 @end table
3343 @node Type Attributes
3344 @section Specifying Attributes of Types
3345 @cindex attribute of types
3346 @cindex type attributes
3348 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
3349 attributes of @code{struct} and @code{union} types when you define such
3350 types.  This keyword is followed by an attribute specification inside
3351 double parentheses.  Six attributes are currently defined for types:
3352 @code{aligned}, @code{packed}, @code{transparent_union}, @code{unused},
3353 @code{deprecated} and @code{may_alias}.  Other attributes are defined for
3354 functions (@pxref{Function Attributes}) and for variables
3355 (@pxref{Variable Attributes}).
3357 You may also specify any one of these attributes with @samp{__}
3358 preceding and following its keyword.  This allows you to use these
3359 attributes in header files without being concerned about a possible
3360 macro of the same name.  For example, you may use @code{__aligned__}
3361 instead of @code{aligned}.
3363 You may specify the @code{aligned} and @code{transparent_union}
3364 attributes either in a @code{typedef} declaration or just past the
3365 closing curly brace of a complete enum, struct or union type
3366 @emph{definition} and the @code{packed} attribute only past the closing
3367 brace of a definition.
3369 You may also specify attributes between the enum, struct or union
3370 tag and the name of the type rather than after the closing brace.
3372 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
3373 attributes.
3375 @table @code
3376 @cindex @code{aligned} attribute
3377 @item aligned (@var{alignment})
3378 This attribute specifies a minimum alignment (in bytes) for variables
3379 of the specified type.  For example, the declarations:
3381 @smallexample
3382 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned (8)));
3383 typedef int more_aligned_int __attribute__ ((aligned (8)));
3384 @end smallexample
3386 @noindent
3387 force the compiler to insure (as far as it can) that each variable whose
3388 type is @code{struct S} or @code{more_aligned_int} will be allocated and
3389 aligned @emph{at least} on a 8-byte boundary.  On a SPARC, having all
3390 variables of type @code{struct S} aligned to 8-byte boundaries allows
3391 the compiler to use the @code{ldd} and @code{std} (doubleword load and
3392 store) instructions when copying one variable of type @code{struct S} to
3393 another, thus improving run-time efficiency.
3395 Note that the alignment of any given @code{struct} or @code{union} type
3396 is required by the ISO C standard to be at least a perfect multiple of
3397 the lowest common multiple of the alignments of all of the members of
3398 the @code{struct} or @code{union} in question.  This means that you @emph{can}
3399 effectively adjust the alignment of a @code{struct} or @code{union}
3400 type by attaching an @code{aligned} attribute to any one of the members
3401 of such a type, but the notation illustrated in the example above is a
3402 more obvious, intuitive, and readable way to request the compiler to
3403 adjust the alignment of an entire @code{struct} or @code{union} type.
3405 As in the preceding example, you can explicitly specify the alignment
3406 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given @code{struct}
3407 or @code{union} type.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
3408 and just ask the compiler to align a type to the maximum
3409 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
3410 example, you could write:
3412 @smallexample
3413 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned));
3414 @end smallexample
3416 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned}
3417 attribute specification, the compiler automatically sets the alignment
3418 for the type to the largest alignment which is ever used for any data
3419 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often
3420 make copy operations more efficient, because the compiler can use
3421 whatever instructions copy the biggest chunks of memory when performing
3422 copies to or from the variables which have types that you have aligned
3423 this way.
3425 In the example above, if the size of each @code{short} is 2 bytes, then
3426 the size of the entire @code{struct S} type is 6 bytes.  The smallest
3427 power of two which is greater than or equal to that is 8, so the
3428 compiler sets the alignment for the entire @code{struct S} type to 8
3429 bytes.
3431 Note that although you can ask the compiler to select a time-efficient
3432 alignment for a given type and then declare only individual stand-alone
3433 objects of that type, the compiler's ability to select a time-efficient
3434 alignment is primarily useful only when you plan to create arrays of
3435 variables having the relevant (efficiently aligned) type.  If you
3436 declare or use arrays of variables of an efficiently-aligned type, then
3437 it is likely that your program will also be doing pointer arithmetic (or
3438 subscripting, which amounts to the same thing) on pointers to the
3439 relevant type, and the code that the compiler generates for these
3440 pointer arithmetic operations will often be more efficient for
3441 efficiently-aligned types than for other types.
3443 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
3444 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
3446 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
3447 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
3448 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
3449 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
3450 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
3451 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
3452 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
3453 alignment.  See your linker documentation for further information.
3455 @item packed
3456 This attribute, attached to @code{struct} or @code{union} type
3457 definition, specifies that each member of the structure or union is
3458 placed to minimize the memory required. When attached to an @code{enum}
3459 definition, it indicates that the smallest integral type should be used.
3461 @opindex fshort-enums
3462 Specifying this attribute for @code{struct} and @code{union} types is
3463 equivalent to specifying the @code{packed} attribute on each of the
3464 structure or union members.  Specifying the @option{-fshort-enums}
3465 flag on the line is equivalent to specifying the @code{packed}
3466 attribute on all @code{enum} definitions.
3468 In the following example @code{struct my_packed_struct}'s members are
3469 packed closely together, but the internal layout of its @code{s} member
3470 is not packed -- to do that, @code{struct my_unpacked_struct} would need to
3471 be packed too.
3473 @smallexample
3474 struct my_unpacked_struct
3475  @{
3476     char c;
3477     int i;
3478  @};
3480 struct my_packed_struct __attribute__ ((__packed__))
3481   @{
3482      char c;
3483      int  i;
3484      struct my_unpacked_struct s;
3485   @};
3486 @end smallexample
3488 You may only specify this attribute on the definition of a @code{enum},
3489 @code{struct} or @code{union}, not on a @code{typedef} which does not
3490 also define the enumerated type, structure or union.
3492 @item transparent_union
3493 This attribute, attached to a @code{union} type definition, indicates
3494 that any function parameter having that union type causes calls to that
3495 function to be treated in a special way.
3497 First, the argument corresponding to a transparent union type can be of
3498 any type in the union; no cast is required.  Also, if the union contains
3499 a pointer type, the corresponding argument can be a null pointer
3500 constant or a void pointer expression; and if the union contains a void
3501 pointer type, the corresponding argument can be any pointer expression.
3502 If the union member type is a pointer, qualifiers like @code{const} on
3503 the referenced type must be respected, just as with normal pointer
3504 conversions.
3506 Second, the argument is passed to the function using the calling
3507 conventions of the first member of the transparent union, not the calling
3508 conventions of the union itself.  All members of the union must have the
3509 same machine representation; this is necessary for this argument passing
3510 to work properly.
3512 Transparent unions are designed for library functions that have multiple
3513 interfaces for compatibility reasons.  For example, suppose the
3514 @code{wait} function must accept either a value of type @code{int *} to
3515 comply with Posix, or a value of type @code{union wait *} to comply with
3516 the 4.1BSD interface.  If @code{wait}'s parameter were @code{void *},
3517 @code{wait} would accept both kinds of arguments, but it would also
3518 accept any other pointer type and this would make argument type checking
3519 less useful.  Instead, @code{<sys/wait.h>} might define the interface
3520 as follows:
3522 @smallexample
3523 typedef union
3524   @{
3525     int *__ip;
3526     union wait *__up;
3527   @} wait_status_ptr_t __attribute__ ((__transparent_union__));
3529 pid_t wait (wait_status_ptr_t);
3530 @end smallexample
3532 This interface allows either @code{int *} or @code{union wait *}
3533 arguments to be passed, using the @code{int *} calling convention.
3534 The program can call @code{wait} with arguments of either type:
3536 @smallexample
3537 int w1 () @{ int w; return wait (&w); @}
3538 int w2 () @{ union wait w; return wait (&w); @}
3539 @end smallexample
3541 With this interface, @code{wait}'s implementation might look like this:
3543 @smallexample
3544 pid_t wait (wait_status_ptr_t p)
3546   return waitpid (-1, p.__ip, 0);
3548 @end smallexample
3550 @item unused
3551 When attached to a type (including a @code{union} or a @code{struct}),
3552 this attribute means that variables of that type are meant to appear
3553 possibly unused.  GCC will not produce a warning for any variables of
3554 that type, even if the variable appears to do nothing.  This is often
3555 the case with lock or thread classes, which are usually defined and then
3556 not referenced, but contain constructors and destructors that have
3557 nontrivial bookkeeping functions.
3559 @item deprecated
3560 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the type
3561 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3562 types that are expected to be removed in a future version of a program.
3563 If possible, the warning also includes the location of the declaration
3564 of the deprecated type, to enable users to easily find further
3565 information about why the type is deprecated, or what they should do
3566 instead.  Note that the warnings only occur for uses and then only
3567 if the type is being applied to an identifier that itself is not being
3568 declared as deprecated.
3570 @smallexample
3571 typedef int T1 __attribute__ ((deprecated));
3572 T1 x;
3573 typedef T1 T2;
3574 T2 y;
3575 typedef T1 T3 __attribute__ ((deprecated));
3576 T3 z __attribute__ ((deprecated));
3577 @end smallexample
3579 results in a warning on line 2 and 3 but not lines 4, 5, or 6.  No
3580 warning is issued for line 4 because T2 is not explicitly
3581 deprecated.  Line 5 has no warning because T3 is explicitly
3582 deprecated.  Similarly for line 6.
3584 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3585 variables (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Variable Attributes}.)
3587 @item may_alias
3588 Accesses to objects with types with this attribute are not subjected to
3589 type-based alias analysis, but are instead assumed to be able to alias
3590 any other type of objects, just like the @code{char} type.  See
3591 @option{-fstrict-aliasing} for more information on aliasing issues.
3593 Example of use:
3595 @smallexample
3596 typedef short __attribute__((__may_alias__)) short_a;
3599 main (void)
3601   int a = 0x12345678;
3602   short_a *b = (short_a *) &a;
3604   b[1] = 0;
3606   if (a == 0x12345678)
3607     abort();
3609   exit(0);
3611 @end smallexample
3613 If you replaced @code{short_a} with @code{short} in the variable
3614 declaration, the above program would abort when compiled with
3615 @option{-fstrict-aliasing}, which is on by default at @option{-O2} or
3616 above in recent GCC versions.
3618 @subsection i386 Type Attributes
3620 Two attributes are currently defined for i386 configurations:
3621 @code{ms_struct} and @code{gcc_struct}
3623 @item ms_struct
3624 @itemx gcc_struct
3625 @cindex @code{ms_struct}
3626 @cindex @code{gcc_struct}
3628 If @code{packed} is used on a structure, or if bit-fields are used
3629 it may be that the Microsoft ABI packs them differently
3630 than GCC would normally pack them.  Particularly when moving packed
3631 data between functions compiled with GCC and the native Microsoft compiler
3632 (either via function call or as data in a file), it may be necessary to access
3633 either format.
3635 Currently @option{-m[no-]ms-bitfields} is provided for the Microsoft Windows X86
3636 compilers to match the native Microsoft compiler.
3637 @end table
3639 To specify multiple attributes, separate them by commas within the
3640 double parentheses: for example, @samp{__attribute__ ((aligned (16),
3641 packed))}.
3643 @node Inline
3644 @section An Inline Function is As Fast As a Macro
3645 @cindex inline functions
3646 @cindex integrating function code
3647 @cindex open coding
3648 @cindex macros, inline alternative
3650 By declaring a function @code{inline}, you can direct GCC to
3651 integrate that function's code into the code for its callers.  This
3652 makes execution faster by eliminating the function-call overhead; in
3653 addition, if any of the actual argument values are constant, their known
3654 values may permit simplifications at compile time so that not all of the
3655 inline function's code needs to be included.  The effect on code size is
3656 less predictable; object code may be larger or smaller with function
3657 inlining, depending on the particular case.  Inlining of functions is an
3658 optimization and it really ``works'' only in optimizing compilation.  If
3659 you don't use @option{-O}, no function is really inline.
3661 Inline functions are included in the ISO C99 standard, but there are
3662 currently substantial differences between what GCC implements and what
3663 the ISO C99 standard requires.
3665 To declare a function inline, use the @code{inline} keyword in its
3666 declaration, like this:
3668 @smallexample
3669 inline int
3670 inc (int *a)
3672   (*a)++;
3674 @end smallexample
3676 (If you are writing a header file to be included in ISO C programs, write
3677 @code{__inline__} instead of @code{inline}.  @xref{Alternate Keywords}.)
3678 You can also make all ``simple enough'' functions inline with the option
3679 @option{-finline-functions}.
3681 @opindex Winline
3682 Note that certain usages in a function definition can make it unsuitable
3683 for inline substitution.  Among these usages are: use of varargs, use of
3684 alloca, use of variable sized data types (@pxref{Variable Length}),
3685 use of computed goto (@pxref{Labels as Values}), use of nonlocal goto,
3686 and nested functions (@pxref{Nested Functions}).  Using @option{-Winline}
3687 will warn when a function marked @code{inline} could not be substituted,
3688 and will give the reason for the failure.
3690 Note that in C and Objective-C, unlike C++, the @code{inline} keyword
3691 does not affect the linkage of the function.
3693 @cindex automatic @code{inline} for C++ member fns
3694 @cindex @code{inline} automatic for C++ member fns
3695 @cindex member fns, automatically @code{inline}
3696 @cindex C++ member fns, automatically @code{inline}
3697 @opindex fno-default-inline
3698 GCC automatically inlines member functions defined within the class
3699 body of C++ programs even if they are not explicitly declared
3700 @code{inline}.  (You can override this with @option{-fno-default-inline};
3701 @pxref{C++ Dialect Options,,Options Controlling C++ Dialect}.)
3703 @cindex inline functions, omission of
3704 @opindex fkeep-inline-functions
3705 When a function is both inline and @code{static}, if all calls to the
3706 function are integrated into the caller, and the function's address is
3707 never used, then the function's own assembler code is never referenced.
3708 In this case, GCC does not actually output assembler code for the
3709 function, unless you specify the option @option{-fkeep-inline-functions}.
3710 Some calls cannot be integrated for various reasons (in particular,
3711 calls that precede the function's definition cannot be integrated, and
3712 neither can recursive calls within the definition).  If there is a
3713 nonintegrated call, then the function is compiled to assembler code as
3714 usual.  The function must also be compiled as usual if the program
3715 refers to its address, because that can't be inlined.
3717 @cindex non-static inline function
3718 When an inline function is not @code{static}, then the compiler must assume
3719 that there may be calls from other source files; since a global symbol can
3720 be defined only once in any program, the function must not be defined in
3721 the other source files, so the calls therein cannot be integrated.
3722 Therefore, a non-@code{static} inline function is always compiled on its
3723 own in the usual fashion.
3725 If you specify both @code{inline} and @code{extern} in the function
3726 definition, then the definition is used only for inlining.  In no case
3727 is the function compiled on its own, not even if you refer to its
3728 address explicitly.  Such an address becomes an external reference, as
3729 if you had only declared the function, and had not defined it.
3731 This combination of @code{inline} and @code{extern} has almost the
3732 effect of a macro.  The way to use it is to put a function definition in
3733 a header file with these keywords, and put another copy of the
3734 definition (lacking @code{inline} and @code{extern}) in a library file.
3735 The definition in the header file will cause most calls to the function
3736 to be inlined.  If any uses of the function remain, they will refer to
3737 the single copy in the library.
3739 Since GCC eventually will implement ISO C99 semantics for
3740 inline functions, it is best to use @code{static inline} only
3741 to guarantee compatibility.  (The
3742 existing semantics will remain available when @option{-std=gnu89} is
3743 specified, but eventually the default will be @option{-std=gnu99} and
3744 that will implement the C99 semantics, though it does not do so yet.)
3746 GCC does not inline any functions when not optimizing unless you specify
3747 the @samp{always_inline} attribute for the function, like this:
3749 @smallexample
3750 /* Prototype.  */
3751 inline void foo (const char) __attribute__((always_inline));
3752 @end smallexample
3754 @node Extended Asm
3755 @section Assembler Instructions with C Expression Operands
3756 @cindex extended @code{asm}
3757 @cindex @code{asm} expressions
3758 @cindex assembler instructions
3759 @cindex registers
3761 In an assembler instruction using @code{asm}, you can specify the
3762 operands of the instruction using C expressions.  This means you need not
3763 guess which registers or memory locations will contain the data you want
3764 to use.
3766 You must specify an assembler instruction template much like what
3767 appears in a machine description, plus an operand constraint string for
3768 each operand.
3770 For example, here is how to use the 68881's @code{fsinx} instruction:
3772 @smallexample
3773 asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
3774 @end smallexample
3776 @noindent
3777 Here @code{angle} is the C expression for the input operand while
3778 @code{result} is that of the output operand.  Each has @samp{"f"} as its
3779 operand constraint, saying that a floating point register is required.
3780 The @samp{=} in @samp{=f} indicates that the operand is an output; all
3781 output operands' constraints must use @samp{=}.  The constraints use the
3782 same language used in the machine description (@pxref{Constraints}).
3784 Each operand is described by an operand-constraint string followed by
3785 the C expression in parentheses.  A colon separates the assembler
3786 template from the first output operand and another separates the last
3787 output operand from the first input, if any.  Commas separate the
3788 operands within each group.  The total number of operands is currently
3789 limited to 30; this limitation may be lifted in some future version of
3790 GCC.
3792 If there are no output operands but there are input operands, you must
3793 place two consecutive colons surrounding the place where the output
3794 operands would go.
3796 As of GCC version 3.1, it is also possible to specify input and output
3797 operands using symbolic names which can be referenced within the
3798 assembler code.  These names are specified inside square brackets
3799 preceding the constraint string, and can be referenced inside the
3800 assembler code using @code{%[@var{name}]} instead of a percentage sign
3801 followed by the operand number.  Using named operands the above example
3802 could look like:
3804 @smallexample
3805 asm ("fsinx %[angle],%[output]"
3806      : [output] "=f" (result)
3807      : [angle] "f" (angle));
3808 @end smallexample
3810 @noindent
3811 Note that the symbolic operand names have no relation whatsoever to
3812 other C identifiers.  You may use any name you like, even those of
3813 existing C symbols, but you must ensure that no two operands within the same
3814 assembler construct use the same symbolic name.
3816 Output operand expressions must be lvalues; the compiler can check this.
3817 The input operands need not be lvalues.  The compiler cannot check
3818 whether the operands have data types that are reasonable for the
3819 instruction being executed.  It does not parse the assembler instruction
3820 template and does not know what it means or even whether it is valid
3821 assembler input.  The extended @code{asm} feature is most often used for
3822 machine instructions the compiler itself does not know exist.  If
3823 the output expression cannot be directly addressed (for example, it is a
3824 bit-field), your constraint must allow a register.  In that case, GCC
3825 will use the register as the output of the @code{asm}, and then store
3826 that register into the output.
3828 The ordinary output operands must be write-only; GCC will assume that
3829 the values in these operands before the instruction are dead and need
3830 not be generated.  Extended asm supports input-output or read-write
3831 operands.  Use the constraint character @samp{+} to indicate such an
3832 operand and list it with the output operands.  You should only use
3833 read-write operands when the constraints for the operand (or the
3834 operand in which only some of the bits are to be changed) allow a
3835 register.
3837 You may, as an alternative, logically split its function into two
3838 separate operands, one input operand and one write-only output
3839 operand.  The connection between them is expressed by constraints
3840 which say they need to be in the same location when the instruction
3841 executes.  You can use the same C expression for both operands, or
3842 different expressions.  For example, here we write the (fictitious)
3843 @samp{combine} instruction with @code{bar} as its read-only source
3844 operand and @code{foo} as its read-write destination:
3846 @smallexample
3847 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "0" (foo), "g" (bar));
3848 @end smallexample
3850 @noindent
3851 The constraint @samp{"0"} for operand 1 says that it must occupy the
3852 same location as operand 0.  A number in constraint is allowed only in
3853 an input operand and it must refer to an output operand.
3855 Only a number in the constraint can guarantee that one operand will be in
3856 the same place as another.  The mere fact that @code{foo} is the value
3857 of both operands is not enough to guarantee that they will be in the
3858 same place in the generated assembler code.  The following would not
3859 work reliably:
3861 @smallexample
3862 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "r" (foo), "g" (bar));
3863 @end smallexample
3865 Various optimizations or reloading could cause operands 0 and 1 to be in
3866 different registers; GCC knows no reason not to do so.  For example, the
3867 compiler might find a copy of the value of @code{foo} in one register and
3868 use it for operand 1, but generate the output operand 0 in a different
3869 register (copying it afterward to @code{foo}'s own address).  Of course,
3870 since the register for operand 1 is not even mentioned in the assembler
3871 code, the result will not work, but GCC can't tell that.
3873 As of GCC version 3.1, one may write @code{[@var{name}]} instead of
3874 the operand number for a matching constraint.  For example:
3876 @smallexample
3877 asm ("cmoveq %1,%2,%[result]"
3878      : [result] "=r"(result)
3879      : "r" (test), "r"(new), "[result]"(old));
3880 @end smallexample
3882 Some instructions clobber specific hard registers.  To describe this,
3883 write a third colon after the input operands, followed by the names of
3884 the clobbered hard registers (given as strings).  Here is a realistic
3885 example for the VAX:
3887 @smallexample
3888 asm volatile ("movc3 %0,%1,%2"
3889               : /* no outputs */
3890               : "g" (from), "g" (to), "g" (count)
3891               : "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5");
3892 @end smallexample
3894 You may not write a clobber description in a way that overlaps with an
3895 input or output operand.  For example, you may not have an operand
3896 describing a register class with one member if you mention that register
3897 in the clobber list.  Variables declared to live in specific registers
3898 (@pxref{Explicit Reg Vars}), and used as asm input or output operands must
3899 have no part mentioned in the clobber description.
3900 There is no way for you to specify that an input
3901 operand is modified without also specifying it as an output
3902 operand.  Note that if all the output operands you specify are for this
3903 purpose (and hence unused), you will then also need to specify
3904 @code{volatile} for the @code{asm} construct, as described below, to
3905 prevent GCC from deleting the @code{asm} statement as unused.
3907 If you refer to a particular hardware register from the assembler code,
3908 you will probably have to list the register after the third colon to
3909 tell the compiler the register's value is modified.  In some assemblers,
3910 the register names begin with @samp{%}; to produce one @samp{%} in the
3911 assembler code, you must write @samp{%%} in the input.
3913 If your assembler instruction can alter the condition code register, add
3914 @samp{cc} to the list of clobbered registers.  GCC on some machines
3915 represents the condition codes as a specific hardware register;
3916 @samp{cc} serves to name this register.  On other machines, the
3917 condition code is handled differently, and specifying @samp{cc} has no
3918 effect.  But it is valid no matter what the machine.
3920 If your assembler instructions access memory in an unpredictable
3921 fashion, add @samp{memory} to the list of clobbered registers.  This
3922 will cause GCC to not keep memory values cached in registers across the
3923 assembler instruction and not optimize stores or loads to that memory.
3924 You will also want to add the @code{volatile} keyword if the memory
3925 affected is not listed in the inputs or outputs of the @code{asm}, as
3926 the @samp{memory} clobber does not count as a side-effect of the
3927 @code{asm}.  If you know how large the accessed memory is, you can add
3928 it as input or output but if this is not known, you should add
3929 @samp{memory}.  As an example, if you access ten bytes of a string, you
3930 can use a memory input like:
3932 @example
3933 @{"m"( (@{ struct @{ char x[10]; @} *p = (void *)ptr ; *p; @}) )@}.
3934 @end example
3936 Note that in the following example the memory input is necessary,
3937 otherwise GCC might optimize the store to @code{x} away:
3938 @example
3939 int foo ()
3941   int x = 42;
3942   int *y = &x;
3943   int result;
3944   asm ("magic stuff accessing an 'int' pointed to by '%1'"
3945         "=&d" (r) : "a" (y), "m" (*y));
3946   return result;     
3948 @end example
3950 You can put multiple assembler instructions together in a single
3951 @code{asm} template, separated by the characters normally used in assembly
3952 code for the system.  A combination that works in most places is a newline
3953 to break the line, plus a tab character to move to the instruction field
3954 (written as @samp{\n\t}).  Sometimes semicolons can be used, if the
3955 assembler allows semicolons as a line-breaking character.  Note that some
3956 assembler dialects use semicolons to start a comment.
3957 The input operands are guaranteed not to use any of the clobbered
3958 registers, and neither will the output operands' addresses, so you can
3959 read and write the clobbered registers as many times as you like.  Here
3960 is an example of multiple instructions in a template; it assumes the
3961 subroutine @code{_foo} accepts arguments in registers 9 and 10:
3963 @smallexample
3964 asm ("movl %0,r9\n\tmovl %1,r10\n\tcall _foo"
3965      : /* no outputs */
3966      : "g" (from), "g" (to)
3967      : "r9", "r10");
3968 @end smallexample
3970 Unless an output operand has the @samp{&} constraint modifier, GCC
3971 may allocate it in the same register as an unrelated input operand, on
3972 the assumption the inputs are consumed before the outputs are produced.
3973 This assumption may be false if the assembler code actually consists of
3974 more than one instruction.  In such a case, use @samp{&} for each output
3975 operand that may not overlap an input.  @xref{Modifiers}.
3977 If you want to test the condition code produced by an assembler
3978 instruction, you must include a branch and a label in the @code{asm}
3979 construct, as follows:
3981 @smallexample
3982 asm ("clr %0\n\tfrob %1\n\tbeq 0f\n\tmov #1,%0\n0:"
3983      : "g" (result)
3984      : "g" (input));
3985 @end smallexample
3987 @noindent
3988 This assumes your assembler supports local labels, as the GNU assembler
3989 and most Unix assemblers do.
3991 Speaking of labels, jumps from one @code{asm} to another are not
3992 supported.  The compiler's optimizers do not know about these jumps, and
3993 therefore they cannot take account of them when deciding how to
3994 optimize.
3996 @cindex macros containing @code{asm}
3997 Usually the most convenient way to use these @code{asm} instructions is to
3998 encapsulate them in macros that look like functions.  For example,
4000 @smallexample
4001 #define sin(x)       \
4002 (@{ double __value, __arg = (x);   \
4003    asm ("fsinx %1,%0": "=f" (__value): "f" (__arg));  \
4004    __value; @})
4005 @end smallexample
4007 @noindent
4008 Here the variable @code{__arg} is used to make sure that the instruction
4009 operates on a proper @code{double} value, and to accept only those
4010 arguments @code{x} which can convert automatically to a @code{double}.
4012 Another way to make sure the instruction operates on the correct data
4013 type is to use a cast in the @code{asm}.  This is different from using a
4014 variable @code{__arg} in that it converts more different types.  For
4015 example, if the desired type were @code{int}, casting the argument to
4016 @code{int} would accept a pointer with no complaint, while assigning the
4017 argument to an @code{int} variable named @code{__arg} would warn about
4018 using a pointer unless the caller explicitly casts it.
4020 If an @code{asm} has output operands, GCC assumes for optimization
4021 purposes the instruction has no side effects except to change the output
4022 operands.  This does not mean instructions with a side effect cannot be
4023 used, but you must be careful, because the compiler may eliminate them
4024 if the output operands aren't used, or move them out of loops, or
4025 replace two with one if they constitute a common subexpression.  Also,
4026 if your instruction does have a side effect on a variable that otherwise
4027 appears not to change, the old value of the variable may be reused later
4028 if it happens to be found in a register.
4030 You can prevent an @code{asm} instruction from being deleted, moved
4031 significantly, or combined, by writing the keyword @code{volatile} after
4032 the @code{asm}.  For example:
4034 @smallexample
4035 #define get_and_set_priority(new)              \
4036 (@{ int __old;                                  \
4037    asm volatile ("get_and_set_priority %0, %1" \
4038                  : "=g" (__old) : "g" (new));  \
4039    __old; @})
4040 @end smallexample
4042 @noindent
4043 If you write an @code{asm} instruction with no outputs, GCC will know
4044 the instruction has side-effects and will not delete the instruction or
4045 move it outside of loops.
4047 The @code{volatile} keyword indicates that the instruction has
4048 important side-effects.  GCC will not delete a volatile @code{asm} if
4049 it is reachable.  (The instruction can still be deleted if GCC can
4050 prove that control-flow will never reach the location of the
4051 instruction.)  In addition, GCC will not reschedule instructions
4052 across a volatile @code{asm} instruction.  For example:
4054 @smallexample
4055 *(volatile int *)addr = foo;
4056 asm volatile ("eieio" : : );
4057 @end smallexample
4059 @noindent
4060 Assume @code{addr} contains the address of a memory mapped device
4061 register.  The PowerPC @code{eieio} instruction (Enforce In-order
4062 Execution of I/O) tells the CPU to make sure that the store to that
4063 device register happens before it issues any other I/O@.
4065 Note that even a volatile @code{asm} instruction can be moved in ways
4066 that appear insignificant to the compiler, such as across jump
4067 instructions.  You can't expect a sequence of volatile @code{asm}
4068 instructions to remain perfectly consecutive.  If you want consecutive
4069 output, use a single @code{asm}.  Also, GCC will perform some
4070 optimizations across a volatile @code{asm} instruction; GCC does not
4071 ``forget everything'' when it encounters a volatile @code{asm}
4072 instruction the way some other compilers do.
4074 An @code{asm} instruction without any operands or clobbers (an ``old
4075 style'' @code{asm}) will be treated identically to a volatile
4076 @code{asm} instruction.
4078 It is a natural idea to look for a way to give access to the condition
4079 code left by the assembler instruction.  However, when we attempted to
4080 implement this, we found no way to make it work reliably.  The problem
4081 is that output operands might need reloading, which would result in
4082 additional following ``store'' instructions.  On most machines, these
4083 instructions would alter the condition code before there was time to
4084 test it.  This problem doesn't arise for ordinary ``test'' and
4085 ``compare'' instructions because they don't have any output operands.
4087 For reasons similar to those described above, it is not possible to give
4088 an assembler instruction access to the condition code left by previous
4089 instructions.
4091 If you are writing a header file that should be includable in ISO C
4092 programs, write @code{__asm__} instead of @code{asm}.  @xref{Alternate
4093 Keywords}.
4095 @subsection Size of an @code{asm}
4097 Some targets require that GCC track the size of each instruction used in
4098 order to generate correct code.  Because the final length of an
4099 @code{asm} is only known by the assembler, GCC must make an estimate as
4100 to how big it will be.  The estimate is formed by counting the number of
4101 statements in the pattern of the @code{asm} and multiplying that by the
4102 length of the longest instruction on that processor.  Statements in the
4103 @code{asm} are identified by newline characters and whatever statement
4104 separator characters are supported by the assembler; on most processors
4105 this is the `@code{;}' character.
4107 Normally, GCC's estimate is perfectly adequate to ensure that correct
4108 code is generated, but it is possible to confuse the compiler if you use
4109 pseudo instructions or assembler macros that expand into multiple real
4110 instructions or if you use assembler directives that expand to more
4111 space in the object file than would be needed for a single instruction.
4112 If this happens then the assembler will produce a diagnostic saying that
4113 a label is unreachable.
4115 @subsection i386 floating point asm operands
4117 There are several rules on the usage of stack-like regs in
4118 asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
4119 stack-like regs:
4121 @enumerate
4122 @item
4123 Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
4124 necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
4125 which must be explicitly popped by gcc.
4127 An input reg that is implicitly popped by the asm must be
4128 explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
4129 output operand.
4131 @item
4132 For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
4133 necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
4134 If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
4135 the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
4136 stack looked like---it's not clear how the rest of the stack ``slides
4137 up''.
4139 All implicitly popped input regs must be closer to the top of
4140 the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
4142 It is possible that if an input dies in an insn, reload might
4143 use the input reg for an output reload.  Consider this example:
4145 @smallexample
4146 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
4147 @end smallexample
4149 This asm says that input B is not popped by the asm, and that
4150 the asm pushes a result onto the reg-stack, i.e., the stack is one
4151 deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
4152 reload will think that it can use the same reg for both the input and
4153 the output, if input B dies in this insn.
4155 If any input operand uses the @code{f} constraint, all output reg
4156 constraints must use the @code{&} earlyclobber.
4158 The asm above would be written as
4160 @smallexample
4161 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
4162 @end smallexample
4164 @item
4165 Some operands need to be in particular places on the stack.  All
4166 output operands fall in this category---there is no other way to
4167 know which regs the outputs appear in unless the user indicates
4168 this in the constraints.
4170 Output operands must specifically indicate which reg an output
4171 appears in after an asm.  @code{=f} is not allowed: the operand
4172 constraints must select a class with a single reg.
4174 @item
4175 Output operands may not be ``inserted'' between existing stack regs.
4176 Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
4177 are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
4178 It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
4180 Output operands must start at the top of the reg-stack: output
4181 operands may not ``skip'' a reg.
4183 @item
4184 Some asm statements may need extra stack space for internal
4185 calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
4186 unrelated to the inputs and outputs.
4188 @end enumerate
4190 Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
4191 takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
4193 @smallexample
4194 asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
4195 @end smallexample
4197 This asm takes two inputs, which are popped by the @code{fyl2xp1} opcode,
4198 and replaces them with one output.  The user must code the @code{st(1)}
4199 clobber for reg-stack.c to know that @code{fyl2xp1} pops both inputs.
4201 @smallexample
4202 asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
4203 @end smallexample
4205 @include md.texi
4207 @node Asm Labels
4208 @section Controlling Names Used in Assembler Code
4209 @cindex assembler names for identifiers
4210 @cindex names used in assembler code
4211 @cindex identifiers, names in assembler code
4213 You can specify the name to be used in the assembler code for a C
4214 function or variable by writing the @code{asm} (or @code{__asm__})
4215 keyword after the declarator as follows:
4217 @smallexample
4218 int foo asm ("myfoo") = 2;
4219 @end smallexample
4221 @noindent
4222 This specifies that the name to be used for the variable @code{foo} in
4223 the assembler code should be @samp{myfoo} rather than the usual
4224 @samp{_foo}.
4226 On systems where an underscore is normally prepended to the name of a C
4227 function or variable, this feature allows you to define names for the
4228 linker that do not start with an underscore.
4230 It does not make sense to use this feature with a non-static local
4231 variable since such variables do not have assembler names.  If you are
4232 trying to put the variable in a particular register, see @ref{Explicit
4233 Reg Vars}.  GCC presently accepts such code with a warning, but will
4234 probably be changed to issue an error, rather than a warning, in the
4235 future.
4237 You cannot use @code{asm} in this way in a function @emph{definition}; but
4238 you can get the same effect by writing a declaration for the function
4239 before its definition and putting @code{asm} there, like this:
4241 @smallexample
4242 extern func () asm ("FUNC");
4244 func (x, y)
4245      int x, y;
4246 /* @r{@dots{}} */
4247 @end smallexample
4249 It is up to you to make sure that the assembler names you choose do not
4250 conflict with any other assembler symbols.  Also, you must not use a
4251 register name; that would produce completely invalid assembler code.  GCC
4252 does not as yet have the ability to store static variables in registers.
4253 Perhaps that will be added.
4255 @node Explicit Reg Vars
4256 @section Variables in Specified Registers
4257 @cindex explicit register variables
4258 @cindex variables in specified registers
4259 @cindex specified registers
4260 @cindex registers, global allocation
4262 GNU C allows you to put a few global variables into specified hardware
4263 registers.  You can also specify the register in which an ordinary
4264 register variable should be allocated.
4266 @itemize @bullet
4267 @item
4268 Global register variables reserve registers throughout the program.
4269 This may be useful in programs such as programming language
4270 interpreters which have a couple of global variables that are accessed
4271 very often.
4273 @item
4274 Local register variables in specific registers do not reserve the
4275 registers.  The compiler's data flow analysis is capable of determining
4276 where the specified registers contain live values, and where they are
4277 available for other uses.  Stores into local register variables may be deleted
4278 when they appear to be dead according to dataflow analysis.  References
4279 to local register variables may be deleted or moved or simplified.
4281 These local variables are sometimes convenient for use with the extended
4282 @code{asm} feature (@pxref{Extended Asm}), if you want to write one
4283 output of the assembler instruction directly into a particular register.
4284 (This will work provided the register you specify fits the constraints
4285 specified for that operand in the @code{asm}.)
4286 @end itemize
4288 @menu
4289 * Global Reg Vars::
4290 * Local Reg Vars::
4291 @end menu
4293 @node Global Reg Vars
4294 @subsection Defining Global Register Variables
4295 @cindex global register variables
4296 @cindex registers, global variables in
4298 You can define a global register variable in GNU C like this:
4300 @smallexample
4301 register int *foo asm ("a5");
4302 @end smallexample
4304 @noindent
4305 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Choose a
4306 register which is normally saved and restored by function calls on your
4307 machine, so that library routines will not clobber it.
4309 Naturally the register name is cpu-dependent, so you would need to
4310 conditionalize your program according to cpu type.  The register
4311 @code{a5} would be a good choice on a 68000 for a variable of pointer
4312 type.  On machines with register windows, be sure to choose a ``global''
4313 register that is not affected magically by the function call mechanism.
4315 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4316 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4317 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4319 Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a register
4320 automatically, but first we need to figure out how it should choose and
4321 how to enable you to guide the choice.  No solution is evident.
4323 Defining a global register variable in a certain register reserves that
4324 register entirely for this use, at least within the current compilation.
4325 The register will not be allocated for any other purpose in the functions
4326 in the current compilation.  The register will not be saved and restored by
4327 these functions.  Stores into this register are never deleted even if they
4328 would appear to be dead, but references may be deleted or moved or
4329 simplified.
4331 It is not safe to access the global register variables from signal
4332 handlers, or from more than one thread of control, because the system
4333 library routines may temporarily use the register for other things (unless
4334 you recompile them specially for the task at hand).
4336 @cindex @code{qsort}, and global register variables
4337 It is not safe for one function that uses a global register variable to
4338 call another such function @code{foo} by way of a third function
4339 @code{lose} that was compiled without knowledge of this variable (i.e.@: in a
4340 different source file in which the variable wasn't declared).  This is
4341 because @code{lose} might save the register and put some other value there.
4342 For example, you can't expect a global register variable to be available in
4343 the comparison-function that you pass to @code{qsort}, since @code{qsort}
4344 might have put something else in that register.  (If you are prepared to
4345 recompile @code{qsort} with the same global register variable, you can
4346 solve this problem.)
4348 If you want to recompile @code{qsort} or other source files which do not
4349 actually use your global register variable, so that they will not use that
4350 register for any other purpose, then it suffices to specify the compiler
4351 option @option{-ffixed-@var{reg}}.  You need not actually add a global
4352 register declaration to their source code.
4354 A function which can alter the value of a global register variable cannot
4355 safely be called from a function compiled without this variable, because it
4356 could clobber the value the caller expects to find there on return.
4357 Therefore, the function which is the entry point into the part of the
4358 program that uses the global register variable must explicitly save and
4359 restore the value which belongs to its caller.
4361 @cindex register variable after @code{longjmp}
4362 @cindex global register after @code{longjmp}
4363 @cindex value after @code{longjmp}
4364 @findex longjmp
4365 @findex setjmp
4366 On most machines, @code{longjmp} will restore to each global register
4367 variable the value it had at the time of the @code{setjmp}.  On some
4368 machines, however, @code{longjmp} will not change the value of global
4369 register variables.  To be portable, the function that called @code{setjmp}
4370 should make other arrangements to save the values of the global register
4371 variables, and to restore them in a @code{longjmp}.  This way, the same
4372 thing will happen regardless of what @code{longjmp} does.
4374 All global register variable declarations must precede all function
4375 definitions.  If such a declaration could appear after function
4376 definitions, the declaration would be too late to prevent the register from
4377 being used for other purposes in the preceding functions.
4379 Global register variables may not have initial values, because an
4380 executable file has no means to supply initial contents for a register.
4382 On the SPARC, there are reports that g3 @dots{} g7 are suitable
4383 registers, but certain library functions, such as @code{getwd}, as well
4384 as the subroutines for division and remainder, modify g3 and g4.  g1 and
4385 g2 are local temporaries.
4387 On the 68000, a2 @dots{} a5 should be suitable, as should d2 @dots{} d7.
4388 Of course, it will not do to use more than a few of those.
4390 @node Local Reg Vars
4391 @subsection Specifying Registers for Local Variables
4392 @cindex local variables, specifying registers
4393 @cindex specifying registers for local variables
4394 @cindex registers for local variables
4396 You can define a local register variable with a specified register
4397 like this:
4399 @smallexample
4400 register int *foo asm ("a5");
4401 @end smallexample
4403 @noindent
4404 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Note
4405 that this is the same syntax used for defining global register
4406 variables, but for a local variable it would appear within a function.
4408 Naturally the register name is cpu-dependent, but this is not a
4409 problem, since specific registers are most often useful with explicit
4410 assembler instructions (@pxref{Extended Asm}).  Both of these things
4411 generally require that you conditionalize your program according to
4412 cpu type.
4414 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4415 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4416 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4418 Defining such a register variable does not reserve the register; it
4419 remains available for other uses in places where flow control determines
4420 the variable's value is not live.
4422 This option does not guarantee that GCC will generate code that has
4423 this variable in the register you specify at all times.  You may not
4424 code an explicit reference to this register in an @code{asm} statement
4425 and assume it will always refer to this variable.
4427 Stores into local register variables may be deleted when they appear to be dead
4428 according to dataflow analysis.  References to local register variables may
4429 be deleted or moved or simplified.
4431 @node Alternate Keywords
4432 @section Alternate Keywords
4433 @cindex alternate keywords
4434 @cindex keywords, alternate
4436 @option{-ansi} and the various @option{-std} options disable certain
4437 keywords.  This causes trouble when you want to use GNU C extensions, or
4438 a general-purpose header file that should be usable by all programs,
4439 including ISO C programs.  The keywords @code{asm}, @code{typeof} and
4440 @code{inline} are not available in programs compiled with
4441 @option{-ansi} or @option{-std} (although @code{inline} can be used in a
4442 program compiled with @option{-std=c99}).  The ISO C99 keyword
4443 @code{restrict} is only available when @option{-std=gnu99} (which will
4444 eventually be the default) or @option{-std=c99} (or the equivalent
4445 @option{-std=iso9899:1999}) is used.
4447 The way to solve these problems is to put @samp{__} at the beginning and
4448 end of each problematical keyword.  For example, use @code{__asm__}
4449 instead of @code{asm}, and @code{__inline__} instead of @code{inline}.
4451 Other C compilers won't accept these alternative keywords; if you want to
4452 compile with another compiler, you can define the alternate keywords as
4453 macros to replace them with the customary keywords.  It looks like this:
4455 @smallexample
4456 #ifndef __GNUC__
4457 #define __asm__ asm
4458 #endif
4459 @end smallexample
4461 @findex __extension__
4462 @opindex pedantic
4463 @option{-pedantic} and other options cause warnings for many GNU C extensions.
4464 You can
4465 prevent such warnings within one expression by writing
4466 @code{__extension__} before the expression.  @code{__extension__} has no
4467 effect aside from this.
4469 @node Incomplete Enums
4470 @section Incomplete @code{enum} Types
4472 You can define an @code{enum} tag without specifying its possible values.
4473 This results in an incomplete type, much like what you get if you write
4474 @code{struct foo} without describing the elements.  A later declaration
4475 which does specify the possible values completes the type.
4477 You can't allocate variables or storage using the type while it is
4478 incomplete.  However, you can work with pointers to that type.
4480 This extension may not be very useful, but it makes the handling of
4481 @code{enum} more consistent with the way @code{struct} and @code{union}
4482 are handled.
4484 This extension is not supported by GNU C++.
4486 @node Function Names
4487 @section Function Names as Strings
4488 @cindex @code{__func__} identifier
4489 @cindex @code{__FUNCTION__} identifier
4490 @cindex @code{__PRETTY_FUNCTION__} identifier
4492 GCC provides three magic variables which hold the name of the current
4493 function, as a string.  The first of these is @code{__func__}, which
4494 is part of the C99 standard:
4496 @display
4497 The identifier @code{__func__} is implicitly declared by the translator
4498 as if, immediately following the opening brace of each function
4499 definition, the declaration
4501 @smallexample
4502 static const char __func__[] = "function-name";
4503 @end smallexample
4505 appeared, where function-name is the name of the lexically-enclosing
4506 function.  This name is the unadorned name of the function.
4507 @end display
4509 @code{__FUNCTION__} is another name for @code{__func__}.  Older
4510 versions of GCC recognize only this name.  However, it is not
4511 standardized.  For maximum portability, we recommend you use
4512 @code{__func__}, but provide a fallback definition with the
4513 preprocessor:
4515 @smallexample
4516 #if __STDC_VERSION__ < 199901L
4517 # if __GNUC__ >= 2
4518 #  define __func__ __FUNCTION__
4519 # else
4520 #  define __func__ "<unknown>"
4521 # endif
4522 #endif
4523 @end smallexample
4525 In C, @code{__PRETTY_FUNCTION__} is yet another name for
4526 @code{__func__}.  However, in C++, @code{__PRETTY_FUNCTION__} contains
4527 the type signature of the function as well as its bare name.  For
4528 example, this program:
4530 @smallexample
4531 extern "C" @{
4532 extern int printf (char *, ...);
4535 class a @{
4536  public:
4537   void sub (int i)
4538     @{
4539       printf ("__FUNCTION__ = %s\n", __FUNCTION__);
4540       printf ("__PRETTY_FUNCTION__ = %s\n", __PRETTY_FUNCTION__);
4541     @}
4545 main (void)
4547   a ax;
4548   ax.sub (0);
4549   return 0;
4551 @end smallexample
4553 @noindent
4554 gives this output:
4556 @smallexample
4557 __FUNCTION__ = sub
4558 __PRETTY_FUNCTION__ = void a::sub(int)
4559 @end smallexample
4561 These identifiers are not preprocessor macros.  In GCC 3.3 and
4562 earlier, in C only, @code{__FUNCTION__} and @code{__PRETTY_FUNCTION__}
4563 were treated as string literals; they could be used to initialize
4564 @code{char} arrays, and they could be concatenated with other string
4565 literals.  GCC 3.4 and later treat them as variables, like
4566 @code{__func__}.  In C++, @code{__FUNCTION__} and
4567 @code{__PRETTY_FUNCTION__} have always been variables.
4569 @node Return Address
4570 @section Getting the Return or Frame Address of a Function
4572 These functions may be used to get information about the callers of a
4573 function.
4575 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_return_address (unsigned int @var{level})
4576 This function returns the return address of the current function, or of
4577 one of its callers.  The @var{level} argument is number of frames to
4578 scan up the call stack.  A value of @code{0} yields the return address
4579 of the current function, a value of @code{1} yields the return address
4580 of the caller of the current function, and so forth. When inlining
4581 the expected behavior is that the function will return the address of
4582 the function that will be returned to.  To work around this behavior use
4583 the @code{noinline} function attribute.
4585 The @var{level} argument must be a constant integer.
4587 On some machines it may be impossible to determine the return address of
4588 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4589 of the stack has been reached, this function will return @code{0} or a
4590 random value. In addition, @code{__builtin_frame_address} may be used
4591 to determine if the top of the stack has been reached.
4593 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4594 purposes.
4595 @end deftypefn
4597 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_frame_address (unsigned int @var{level})
4598 This function is similar to @code{__builtin_return_address}, but it
4599 returns the address of the function frame rather than the return address
4600 of the function.  Calling @code{__builtin_frame_address} with a value of
4601 @code{0} yields the frame address of the current function, a value of
4602 @code{1} yields the frame address of the caller of the current function,
4603 and so forth.
4605 The frame is the area on the stack which holds local variables and saved
4606 registers.  The frame address is normally the address of the first word
4607 pushed on to the stack by the function.  However, the exact definition
4608 depends upon the processor and the calling convention.  If the processor
4609 has a dedicated frame pointer register, and the function has a frame,
4610 then @code{__builtin_frame_address} will return the value of the frame
4611 pointer register.
4613 On some machines it may be impossible to determine the frame address of
4614 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4615 of the stack has been reached, this function will return @code{0} if
4616 the first frame pointer is properly initialized by the startup code.
4618 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4619 purposes.
4620 @end deftypefn
4622 @node Vector Extensions
4623 @section Using vector instructions through built-in functions
4625 On some targets, the instruction set contains SIMD vector instructions that
4626 operate on multiple values contained in one large register at the same time.
4627 For example, on the i386 the MMX, 3Dnow! and SSE extensions can be used
4628 this way.
4630 The first step in using these extensions is to provide the necessary data
4631 types.  This should be done using an appropriate @code{typedef}:
4633 @smallexample
4634 typedef int v4si __attribute__ ((vector_size (16)));
4635 @end smallexample
4637 The @code{int} type specifies the base type, while the attribute specifies
4638 the vector size for the variable, measured in bytes.  For example, the
4639 declaration above causes the compiler to set the mode for the @code{v4si}
4640 type to be 16 bytes wide and divided into @code{int} sized units.  For
4641 a 32-bit @code{int} this means a vector of 4 units of 4 bytes, and the
4642 corresponding mode of @code{foo} will be @acronym{V4SI}.
4644 The @code{vector_size} attribute is only applicable to integral and
4645 float scalars, although arrays, pointers, and function return values
4646 are allowed in conjunction with this construct.
4648 All the basic integer types can be used as base types, both as signed
4649 and as unsigned: @code{char}, @code{short}, @code{int}, @code{long},
4650 @code{long long}.  In addition, @code{float} and @code{double} can be
4651 used to build floating-point vector types.
4653 Specifying a combination that is not valid for the current architecture
4654 will cause GCC to synthesize the instructions using a narrower mode.
4655 For example, if you specify a variable of type @code{V4SI} and your
4656 architecture does not allow for this specific SIMD type, GCC will
4657 produce code that uses 4 @code{SIs}.
4659 The types defined in this manner can be used with a subset of normal C
4660 operations.  Currently, GCC will allow using the following operators
4661 on these types: @code{+, -, *, /, unary minus, ^, |, &, ~}@.
4663 The operations behave like C++ @code{valarrays}.  Addition is defined as
4664 the addition of the corresponding elements of the operands.  For
4665 example, in the code below, each of the 4 elements in @var{a} will be
4666 added to the corresponding 4 elements in @var{b} and the resulting
4667 vector will be stored in @var{c}.
4669 @smallexample
4670 typedef int v4si __attribute__ ((vector_size (16)));
4672 v4si a, b, c;
4674 c = a + b;
4675 @end smallexample
4677 Subtraction, multiplication, division, and the logical operations
4678 operate in a similar manner.  Likewise, the result of using the unary
4679 minus or complement operators on a vector type is a vector whose
4680 elements are the negative or complemented values of the corresponding
4681 elements in the operand.
4683 You can declare variables and use them in function calls and returns, as
4684 well as in assignments and some casts.  You can specify a vector type as
4685 a return type for a function.  Vector types can also be used as function
4686 arguments.  It is possible to cast from one vector type to another,
4687 provided they are of the same size (in fact, you can also cast vectors
4688 to and from other datatypes of the same size).
4690 You cannot operate between vectors of different lengths or different
4691 signedness without a cast.
4693 A port that supports hardware vector operations, usually provides a set
4694 of built-in functions that can be used to operate on vectors.  For
4695 example, a function to add two vectors and multiply the result by a
4696 third could look like this:
4698 @smallexample
4699 v4si f (v4si a, v4si b, v4si c)
4701   v4si tmp = __builtin_addv4si (a, b);
4702   return __builtin_mulv4si (tmp, c);
4705 @end smallexample
4707 @node Other Builtins
4708 @section Other built-in functions provided by GCC
4709 @cindex built-in functions
4710 @findex __builtin_isgreater
4711 @findex __builtin_isgreaterequal
4712 @findex __builtin_isless
4713 @findex __builtin_islessequal
4714 @findex __builtin_islessgreater
4715 @findex __builtin_isunordered
4716 @findex _Exit
4717 @findex _exit
4718 @findex abort
4719 @findex abs
4720 @findex acos
4721 @findex acosf
4722 @findex acosh
4723 @findex acoshf
4724 @findex acoshl
4725 @findex acosl
4726 @findex alloca
4727 @findex asin
4728 @findex asinf
4729 @findex asinh
4730 @findex asinhf
4731 @findex asinhl
4732 @findex asinl
4733 @findex atan
4734 @findex atan2
4735 @findex atan2f
4736 @findex atan2l
4737 @findex atanf
4738 @findex atanh
4739 @findex atanhf
4740 @findex atanhl
4741 @findex atanl
4742 @findex bcmp
4743 @findex bzero
4744 @findex cabs
4745 @findex cabsf
4746 @findex cabsl
4747 @findex cacos
4748 @findex cacosf
4749 @findex cacosh
4750 @findex cacoshf
4751 @findex cacoshl
4752 @findex cacosl
4753 @findex calloc
4754 @findex carg
4755 @findex cargf
4756 @findex cargl
4757 @findex casin
4758 @findex casinf
4759 @findex casinh
4760 @findex casinhf
4761 @findex casinhl
4762 @findex casinl
4763 @findex catan
4764 @findex catanf
4765 @findex catanh
4766 @findex catanhf
4767 @findex catanhl
4768 @findex catanl
4769 @findex cbrt
4770 @findex cbrtf
4771 @findex cbrtl
4772 @findex ccos
4773 @findex ccosf
4774 @findex ccosh
4775 @findex ccoshf
4776 @findex ccoshl
4777 @findex ccosl
4778 @findex ceil
4779 @findex ceilf
4780 @findex ceill
4781 @findex cexp
4782 @findex cexpf
4783 @findex cexpl
4784 @findex cimag
4785 @findex cimagf
4786 @findex cimagl
4787 @findex conj
4788 @findex conjf
4789 @findex conjl
4790 @findex copysign
4791 @findex copysignf
4792 @findex copysignl
4793 @findex cos
4794 @findex cosf
4795 @findex cosh
4796 @findex coshf
4797 @findex coshl
4798 @findex cosl
4799 @findex cpow
4800 @findex cpowf
4801 @findex cpowl
4802 @findex cproj
4803 @findex cprojf
4804 @findex cprojl
4805 @findex creal
4806 @findex crealf
4807 @findex creall
4808 @findex csin
4809 @findex csinf
4810 @findex csinh
4811 @findex csinhf
4812 @findex csinhl
4813 @findex csinl
4814 @findex csqrt
4815 @findex csqrtf
4816 @findex csqrtl
4817 @findex ctan
4818 @findex ctanf
4819 @findex ctanh
4820 @findex ctanhf
4821 @findex ctanhl
4822 @findex ctanl
4823 @findex dcgettext
4824 @findex dgettext
4825 @findex drem
4826 @findex dremf
4827 @findex dreml
4828 @findex erf
4829 @findex erfc
4830 @findex erfcf
4831 @findex erfcl
4832 @findex erff
4833 @findex erfl
4834 @findex exit
4835 @findex exp
4836 @findex exp10
4837 @findex exp10f
4838 @findex exp10l
4839 @findex exp2
4840 @findex exp2f
4841 @findex exp2l
4842 @findex expf
4843 @findex expl
4844 @findex expm1
4845 @findex expm1f
4846 @findex expm1l
4847 @findex fabs
4848 @findex fabsf
4849 @findex fabsl
4850 @findex fdim
4851 @findex fdimf
4852 @findex fdiml
4853 @findex ffs
4854 @findex floor
4855 @findex floorf
4856 @findex floorl
4857 @findex fma
4858 @findex fmaf
4859 @findex fmal
4860 @findex fmax
4861 @findex fmaxf
4862 @findex fmaxl
4863 @findex fmin
4864 @findex fminf
4865 @findex fminl
4866 @findex fmod
4867 @findex fmodf
4868 @findex fmodl
4869 @findex fprintf
4870 @findex fprintf_unlocked
4871 @findex fputs
4872 @findex fputs_unlocked
4873 @findex frexp
4874 @findex frexpf
4875 @findex frexpl
4876 @findex fscanf
4877 @findex gamma
4878 @findex gammaf
4879 @findex gammal
4880 @findex gettext
4881 @findex hypot
4882 @findex hypotf
4883 @findex hypotl
4884 @findex ilogb
4885 @findex ilogbf
4886 @findex ilogbl
4887 @findex imaxabs
4888 @findex index
4889 @findex isalnum
4890 @findex isalpha
4891 @findex isascii
4892 @findex isblank
4893 @findex iscntrl
4894 @findex isdigit
4895 @findex isgraph
4896 @findex islower
4897 @findex isprint
4898 @findex ispunct
4899 @findex isspace
4900 @findex isupper
4901 @findex isxdigit
4902 @findex j0
4903 @findex j0f
4904 @findex j0l
4905 @findex j1
4906 @findex j1f
4907 @findex j1l
4908 @findex jn
4909 @findex jnf
4910 @findex jnl
4911 @findex labs
4912 @findex ldexp
4913 @findex ldexpf
4914 @findex ldexpl
4915 @findex lgamma
4916 @findex lgammaf
4917 @findex lgammal
4918 @findex llabs
4919 @findex llrint
4920 @findex llrintf
4921 @findex llrintl
4922 @findex llround
4923 @findex llroundf
4924 @findex llroundl
4925 @findex log
4926 @findex log10
4927 @findex log10f
4928 @findex log10l
4929 @findex log1p
4930 @findex log1pf
4931 @findex log1pl
4932 @findex log2
4933 @findex log2f
4934 @findex log2l
4935 @findex logb
4936 @findex logbf
4937 @findex logbl
4938 @findex logf
4939 @findex logl
4940 @findex lrint
4941 @findex lrintf
4942 @findex lrintl
4943 @findex lround
4944 @findex lroundf
4945 @findex lroundl
4946 @findex malloc
4947 @findex memcmp
4948 @findex memcpy
4949 @findex mempcpy
4950 @findex memset
4951 @findex modf
4952 @findex modff
4953 @findex modfl
4954 @findex nearbyint
4955 @findex nearbyintf
4956 @findex nearbyintl
4957 @findex nextafter
4958 @findex nextafterf
4959 @findex nextafterl
4960 @findex nexttoward
4961 @findex nexttowardf
4962 @findex nexttowardl
4963 @findex pow
4964 @findex pow10
4965 @findex pow10f
4966 @findex pow10l
4967 @findex powf
4968 @findex powl
4969 @findex printf
4970 @findex printf_unlocked
4971 @findex putchar
4972 @findex puts
4973 @findex remainder
4974 @findex remainderf
4975 @findex remainderl
4976 @findex remquo
4977 @findex remquof
4978 @findex remquol
4979 @findex rindex
4980 @findex rint
4981 @findex rintf
4982 @findex rintl
4983 @findex round
4984 @findex roundf
4985 @findex roundl
4986 @findex scalb
4987 @findex scalbf
4988 @findex scalbl
4989 @findex scalbln
4990 @findex scalblnf
4991 @findex scalblnf
4992 @findex scalbn
4993 @findex scalbnf
4994 @findex scanfnl
4995 @findex signbit
4996 @findex signbitf
4997 @findex signbitl
4998 @findex significand
4999 @findex significandf
5000 @findex significandl
5001 @findex sin
5002 @findex sincos
5003 @findex sincosf
5004 @findex sincosl
5005 @findex sinf
5006 @findex sinh
5007 @findex sinhf
5008 @findex sinhl
5009 @findex sinl
5010 @findex snprintf
5011 @findex sprintf
5012 @findex sqrt
5013 @findex sqrtf
5014 @findex sqrtl
5015 @findex sscanf
5016 @findex stpcpy
5017 @findex strcat
5018 @findex strchr
5019 @findex strcmp
5020 @findex strcpy
5021 @findex strcspn
5022 @findex strdup
5023 @findex strfmon
5024 @findex strftime
5025 @findex strlen
5026 @findex strncat
5027 @findex strncmp
5028 @findex strncpy
5029 @findex strpbrk
5030 @findex strrchr
5031 @findex strspn
5032 @findex strstr
5033 @findex tan
5034 @findex tanf
5035 @findex tanh
5036 @findex tanhf
5037 @findex tanhl
5038 @findex tanl
5039 @findex tgamma
5040 @findex tgammaf
5041 @findex tgammal
5042 @findex toascii
5043 @findex tolower
5044 @findex toupper
5045 @findex trunc
5046 @findex truncf
5047 @findex truncl
5048 @findex vfprintf
5049 @findex vfscanf
5050 @findex vprintf
5051 @findex vscanf
5052 @findex vsnprintf
5053 @findex vsprintf
5054 @findex vsscanf
5055 @findex y0
5056 @findex y0f
5057 @findex y0l
5058 @findex y1
5059 @findex y1f
5060 @findex y1l
5061 @findex yn
5062 @findex ynf
5063 @findex ynl
5065 GCC provides a large number of built-in functions other than the ones
5066 mentioned above.  Some of these are for internal use in the processing
5067 of exceptions or variable-length argument lists and will not be
5068 documented here because they may change from time to time; we do not
5069 recommend general use of these functions.
5071 The remaining functions are provided for optimization purposes.
5073 @opindex fno-builtin
5074 GCC includes built-in versions of many of the functions in the standard
5075 C library.  The versions prefixed with @code{__builtin_} will always be
5076 treated as having the same meaning as the C library function even if you
5077 specify the @option{-fno-builtin} option. (@pxref{C Dialect Options})
5078 Many of these functions are only optimized in certain cases; if they are
5079 not optimized in a particular case, a call to the library function will
5080 be emitted.
5082 @opindex ansi
5083 @opindex std
5084 Outside strict ISO C mode (@option{-ansi}, @option{-std=c89} or
5085 @option{-std=c99}), the functions
5086 @code{_exit}, @code{alloca}, @code{bcmp}, @code{bzero},
5087 @code{dcgettext}, @code{dgettext}, @code{dremf}, @code{dreml},
5088 @code{drem}, @code{exp10f}, @code{exp10l}, @code{exp10}, @code{ffsll},
5089 @code{ffsl}, @code{ffs}, @code{fprintf_unlocked}, @code{fputs_unlocked},
5090 @code{gammaf}, @code{gammal}, @code{gamma}, @code{gettext},
5091 @code{index}, @code{isascii}, @code{j0f}, @code{j0l}, @code{j0},
5092 @code{j1f}, @code{j1l}, @code{j1}, @code{jnf}, @code{jnl}, @code{jn},
5093 @code{mempcpy}, @code{pow10f}, @code{pow10l}, @code{pow10},
5094 @code{printf_unlocked}, @code{rindex}, @code{scalbf}, @code{scalbl},
5095 @code{scalb}, @code{signbit}, @code{signbitf}, @code{signbitl},
5096 @code{significandf}, @code{significandl}, @code{significand},
5097 @code{sincosf}, @code{sincosl}, @code{sincos}, @code{stpcpy},
5098 @code{strdup}, @code{strfmon}, @code{toascii}, @code{y0f}, @code{y0l},
5099 @code{y0}, @code{y1f}, @code{y1l}, @code{y1}, @code{ynf}, @code{ynl} and
5100 @code{yn}
5101 may be handled as built-in functions.
5102 All these functions have corresponding versions
5103 prefixed with @code{__builtin_}, which may be used even in strict C89
5104 mode.
5106 The ISO C99 functions
5107 @code{_Exit}, @code{acoshf}, @code{acoshl}, @code{acosh}, @code{asinhf},
5108 @code{asinhl}, @code{asinh}, @code{atanhf}, @code{atanhl}, @code{atanh},
5109 @code{cabsf}, @code{cabsl}, @code{cabs}, @code{cacosf}, @code{cacoshf},
5110 @code{cacoshl}, @code{cacosh}, @code{cacosl}, @code{cacos},
5111 @code{cargf}, @code{cargl}, @code{carg}, @code{casinf}, @code{casinhf},
5112 @code{casinhl}, @code{casinh}, @code{casinl}, @code{casin},
5113 @code{catanf}, @code{catanhf}, @code{catanhl}, @code{catanh},
5114 @code{catanl}, @code{catan}, @code{cbrtf}, @code{cbrtl}, @code{cbrt},
5115 @code{ccosf}, @code{ccoshf}, @code{ccoshl}, @code{ccosh}, @code{ccosl},
5116 @code{ccos}, @code{cexpf}, @code{cexpl}, @code{cexp}, @code{cimagf},
5117 @code{cimagl}, @code{cimag}, @code{conjf}, @code{conjl}, @code{conj},
5118 @code{copysignf}, @code{copysignl}, @code{copysign}, @code{cpowf},
5119 @code{cpowl}, @code{cpow}, @code{cprojf}, @code{cprojl}, @code{cproj},
5120 @code{crealf}, @code{creall}, @code{creal}, @code{csinf}, @code{csinhf},
5121 @code{csinhl}, @code{csinh}, @code{csinl}, @code{csin}, @code{csqrtf},
5122 @code{csqrtl}, @code{csqrt}, @code{ctanf}, @code{ctanhf}, @code{ctanhl},
5123 @code{ctanh}, @code{ctanl}, @code{ctan}, @code{erfcf}, @code{erfcl},
5124 @code{erfc}, @code{erff}, @code{erfl}, @code{erf}, @code{exp2f},
5125 @code{exp2l}, @code{exp2}, @code{expm1f}, @code{expm1l}, @code{expm1},
5126 @code{fdimf}, @code{fdiml}, @code{fdim}, @code{fmaf}, @code{fmal},
5127 @code{fmaxf}, @code{fmaxl}, @code{fmax}, @code{fma}, @code{fminf},
5128 @code{fminl}, @code{fmin}, @code{hypotf}, @code{hypotl}, @code{hypot},
5129 @code{ilogbf}, @code{ilogbl}, @code{ilogb}, @code{imaxabs},
5130 @code{isblank}, @code{lgammaf}, @code{lgammal}, @code{lgamma},
5131 @code{llabs}, @code{llrintf}, @code{llrintl}, @code{llrint},
5132 @code{llroundf}, @code{llroundl}, @code{llround}, @code{log1pf},
5133 @code{log1pl}, @code{log1p}, @code{log2f}, @code{log2l}, @code{log2},
5134 @code{logbf}, @code{logbl}, @code{logb}, @code{lrintf}, @code{lrintl},
5135 @code{lrint}, @code{lroundf}, @code{lroundl}, @code{lround},
5136 @code{nearbyintf}, @code{nearbyintl}, @code{nearbyint},
5137 @code{nextafterf}, @code{nextafterl}, @code{nextafter},
5138 @code{nexttowardf}, @code{nexttowardl}, @code{nexttoward},
5139 @code{remainderf}, @code{remainderl}, @code{remainder}, @code{remquof},
5140 @code{remquol}, @code{remquo}, @code{rintf}, @code{rintl}, @code{rint},
5141 @code{roundf}, @code{roundl}, @code{round}, @code{scalblnf},
5142 @code{scalblnl}, @code{scalbln}, @code{scalbnf}, @code{scalbnl},
5143 @code{scalbn}, @code{snprintf}, @code{tgammaf}, @code{tgammal},
5144 @code{tgamma}, @code{truncf}, @code{truncl}, @code{trunc},
5145 @code{vfscanf}, @code{vscanf}, @code{vsnprintf} and @code{vsscanf}
5146 are handled as built-in functions
5147 except in strict ISO C90 mode (@option{-ansi} or @option{-std=c89}).
5149 There are also built-in versions of the ISO C99 functions
5150 @code{acosf}, @code{acosl}, @code{asinf}, @code{asinl}, @code{atan2f},
5151 @code{atan2l}, @code{atanf}, @code{atanl}, @code{ceilf}, @code{ceill},
5152 @code{cosf}, @code{coshf}, @code{coshl}, @code{cosl}, @code{expf},
5153 @code{expl}, @code{fabsf}, @code{fabsl}, @code{floorf}, @code{floorl},
5154 @code{fmodf}, @code{fmodl}, @code{frexpf}, @code{frexpl}, @code{ldexpf},
5155 @code{ldexpl}, @code{log10f}, @code{log10l}, @code{logf}, @code{logl},
5156 @code{modfl}, @code{modf}, @code{powf}, @code{powl}, @code{sinf},
5157 @code{sinhf}, @code{sinhl}, @code{sinl}, @code{sqrtf}, @code{sqrtl},
5158 @code{tanf}, @code{tanhf}, @code{tanhl} and @code{tanl}
5159 that are recognized in any mode since ISO C90 reserves these names for
5160 the purpose to which ISO C99 puts them.  All these functions have
5161 corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
5163 The ISO C90 functions
5164 @code{abort}, @code{abs}, @code{acos}, @code{asin}, @code{atan2},
5165 @code{atan}, @code{calloc}, @code{ceil}, @code{cosh}, @code{cos},
5166 @code{exit}, @code{exp}, @code{fabs}, @code{floor}, @code{fmod},
5167 @code{fprintf}, @code{fputs}, @code{frexp}, @code{fscanf},
5168 @code{isalnum}, @code{isalpha}, @code{iscntrl}, @code{isdigit},
5169 @code{isgraph}, @code{islower}, @code{isprint}, @code{ispunct},
5170 @code{isspace}, @code{isupper}, @code{isxdigit}, @code{tolower},
5171 @code{toupper}, @code{labs}, @code{ldexp}, @code{log10}, @code{log},
5172 @code{malloc}, @code{memcmp}, @code{memcpy}, @code{memset}, @code{modf},
5173 @code{pow}, @code{printf}, @code{putchar}, @code{puts}, @code{scanf},
5174 @code{sinh}, @code{sin}, @code{snprintf}, @code{sprintf}, @code{sqrt},
5175 @code{sscanf}, @code{strcat}, @code{strchr}, @code{strcmp},
5176 @code{strcpy}, @code{strcspn}, @code{strlen}, @code{strncat},
5177 @code{strncmp}, @code{strncpy}, @code{strpbrk}, @code{strrchr},
5178 @code{strspn}, @code{strstr}, @code{tanh}, @code{tan}, @code{vfprintf},
5179 @code{vprintf} and @code{vsprintf}
5180 are all recognized as built-in functions unless
5181 @option{-fno-builtin} is specified (or @option{-fno-builtin-@var{function}}
5182 is specified for an individual function).  All of these functions have
5183 corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
5185 GCC provides built-in versions of the ISO C99 floating point comparison
5186 macros that avoid raising exceptions for unordered operands.  They have
5187 the same names as the standard macros ( @code{isgreater},
5188 @code{isgreaterequal}, @code{isless}, @code{islessequal},
5189 @code{islessgreater}, and @code{isunordered}) , with @code{__builtin_}
5190 prefixed.  We intend for a library implementor to be able to simply
5191 @code{#define} each standard macro to its built-in equivalent.
5193 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_types_compatible_p (@var{type1}, @var{type2})
5195 You can use the built-in function @code{__builtin_types_compatible_p} to
5196 determine whether two types are the same.
5198 This built-in function returns 1 if the unqualified versions of the
5199 types @var{type1} and @var{type2} (which are types, not expressions) are
5200 compatible, 0 otherwise.  The result of this built-in function can be
5201 used in integer constant expressions.
5203 This built-in function ignores top level qualifiers (e.g., @code{const},
5204 @code{volatile}).  For example, @code{int} is equivalent to @code{const
5205 int}.
5207 The type @code{int[]} and @code{int[5]} are compatible.  On the other
5208 hand, @code{int} and @code{char *} are not compatible, even if the size
5209 of their types, on the particular architecture are the same.  Also, the
5210 amount of pointer indirection is taken into account when determining
5211 similarity.  Consequently, @code{short *} is not similar to
5212 @code{short **}.  Furthermore, two types that are typedefed are
5213 considered compatible if their underlying types are compatible.
5215 An @code{enum} type is not considered to be compatible with another
5216 @code{enum} type even if both are compatible with the same integer
5217 type; this is what the C standard specifies.
5218 For example, @code{enum @{foo, bar@}} is not similar to
5219 @code{enum @{hot, dog@}}.
5221 You would typically use this function in code whose execution varies
5222 depending on the arguments' types.  For example:
5224 @smallexample
5225 #define foo(x)                                                  \
5226   (@{                                                           \
5227     typeof (x) tmp;                                             \
5228     if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), long double)) \
5229       tmp = foo_long_double (tmp);                              \
5230     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), double)) \
5231       tmp = foo_double (tmp);                                   \
5232     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), float))  \
5233       tmp = foo_float (tmp);                                    \
5234     else                                                        \
5235       abort ();                                                 \
5236     tmp;                                                        \
5237   @})
5238 @end smallexample
5240 @emph{Note:} This construct is only available for C.
5242 @end deftypefn
5244 @deftypefn {Built-in Function} @var{type} __builtin_choose_expr (@var{const_exp}, @var{exp1}, @var{exp2})
5246 You can use the built-in function @code{__builtin_choose_expr} to
5247 evaluate code depending on the value of a constant expression.  This
5248 built-in function returns @var{exp1} if @var{const_exp}, which is a
5249 constant expression that must be able to be determined at compile time,
5250 is nonzero.  Otherwise it returns 0.
5252 This built-in function is analogous to the @samp{? :} operator in C,
5253 except that the expression returned has its type unaltered by promotion
5254 rules.  Also, the built-in function does not evaluate the expression
5255 that was not chosen.  For example, if @var{const_exp} evaluates to true,
5256 @var{exp2} is not evaluated even if it has side-effects.
5258 This built-in function can return an lvalue if the chosen argument is an
5259 lvalue.
5261 If @var{exp1} is returned, the return type is the same as @var{exp1}'s
5262 type.  Similarly, if @var{exp2} is returned, its return type is the same
5263 as @var{exp2}.
5265 Example:
5267 @smallexample
5268 #define foo(x)                                                    \
5269   __builtin_choose_expr (                                         \
5270     __builtin_types_compatible_p (typeof (x), double),            \
5271     foo_double (x),                                               \
5272     __builtin_choose_expr (                                       \
5273       __builtin_types_compatible_p (typeof (x), float),           \
5274       foo_float (x),                                              \
5275       /* @r{The void expression results in a compile-time error}  \
5276          @r{when assigning the result to something.}  */          \
5277       (void)0))
5278 @end smallexample
5280 @emph{Note:} This construct is only available for C.  Furthermore, the
5281 unused expression (@var{exp1} or @var{exp2} depending on the value of
5282 @var{const_exp}) may still generate syntax errors.  This may change in
5283 future revisions.
5285 @end deftypefn
5287 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_constant_p (@var{exp})
5288 You can use the built-in function @code{__builtin_constant_p} to
5289 determine if a value is known to be constant at compile-time and hence
5290 that GCC can perform constant-folding on expressions involving that
5291 value.  The argument of the function is the value to test.  The function
5292 returns the integer 1 if the argument is known to be a compile-time
5293 constant and 0 if it is not known to be a compile-time constant.  A
5294 return of 0 does not indicate that the value is @emph{not} a constant,
5295 but merely that GCC cannot prove it is a constant with the specified
5296 value of the @option{-O} option.
5298 You would typically use this function in an embedded application where
5299 memory was a critical resource.  If you have some complex calculation,
5300 you may want it to be folded if it involves constants, but need to call
5301 a function if it does not.  For example:
5303 @smallexample
5304 #define Scale_Value(X)      \
5305   (__builtin_constant_p (X) \
5306   ? ((X) * SCALE + OFFSET) : Scale (X))
5307 @end smallexample
5309 You may use this built-in function in either a macro or an inline
5310 function.  However, if you use it in an inlined function and pass an
5311 argument of the function as the argument to the built-in, GCC will
5312 never return 1 when you call the inline function with a string constant
5313 or compound literal (@pxref{Compound Literals}) and will not return 1
5314 when you pass a constant numeric value to the inline function unless you
5315 specify the @option{-O} option.
5317 You may also use @code{__builtin_constant_p} in initializers for static
5318 data.  For instance, you can write
5320 @smallexample
5321 static const int table[] = @{
5322    __builtin_constant_p (EXPRESSION) ? (EXPRESSION) : -1,
5323    /* @r{@dots{}} */
5325 @end smallexample
5327 @noindent
5328 This is an acceptable initializer even if @var{EXPRESSION} is not a
5329 constant expression.  GCC must be more conservative about evaluating the
5330 built-in in this case, because it has no opportunity to perform
5331 optimization.
5333 Previous versions of GCC did not accept this built-in in data
5334 initializers.  The earliest version where it is completely safe is
5335 3.0.1.
5336 @end deftypefn
5338 @deftypefn {Built-in Function} long __builtin_expect (long @var{exp}, long @var{c})
5339 @opindex fprofile-arcs
5340 You may use @code{__builtin_expect} to provide the compiler with
5341 branch prediction information.  In general, you should prefer to
5342 use actual profile feedback for this (@option{-fprofile-arcs}), as
5343 programmers are notoriously bad at predicting how their programs
5344 actually perform.  However, there are applications in which this
5345 data is hard to collect.
5347 The return value is the value of @var{exp}, which should be an
5348 integral expression.  The value of @var{c} must be a compile-time
5349 constant.  The semantics of the built-in are that it is expected
5350 that @var{exp} == @var{c}.  For example:
5352 @smallexample
5353 if (__builtin_expect (x, 0))
5354   foo ();
5355 @end smallexample
5357 @noindent
5358 would indicate that we do not expect to call @code{foo}, since
5359 we expect @code{x} to be zero.  Since you are limited to integral
5360 expressions for @var{exp}, you should use constructions such as
5362 @smallexample
5363 if (__builtin_expect (ptr != NULL, 1))
5364   error ();
5365 @end smallexample
5367 @noindent
5368 when testing pointer or floating-point values.
5369 @end deftypefn
5371 @deftypefn {Built-in Function} void __builtin_prefetch (const void *@var{addr}, ...)
5372 This function is used to minimize cache-miss latency by moving data into
5373 a cache before it is accessed.
5374 You can insert calls to @code{__builtin_prefetch} into code for which
5375 you know addresses of data in memory that is likely to be accessed soon.
5376 If the target supports them, data prefetch instructions will be generated.
5377 If the prefetch is done early enough before the access then the data will
5378 be in the cache by the time it is accessed.
5380 The value of @var{addr} is the address of the memory to prefetch.
5381 There are two optional arguments, @var{rw} and @var{locality}.
5382 The value of @var{rw} is a compile-time constant one or zero; one
5383 means that the prefetch is preparing for a write to the memory address
5384 and zero, the default, means that the prefetch is preparing for a read.
5385 The value @var{locality} must be a compile-time constant integer between
5386 zero and three.  A value of zero means that the data has no temporal
5387 locality, so it need not be left in the cache after the access.  A value
5388 of three means that the data has a high degree of temporal locality and
5389 should be left in all levels of cache possible.  Values of one and two
5390 mean, respectively, a low or moderate degree of temporal locality.  The
5391 default is three.
5393 @smallexample
5394 for (i = 0; i < n; i++)
5395   @{
5396     a[i] = a[i] + b[i];
5397     __builtin_prefetch (&a[i+j], 1, 1);
5398     __builtin_prefetch (&b[i+j], 0, 1);
5399     /* @r{@dots{}} */
5400   @}
5401 @end smallexample
5403 Data prefetch does not generate faults if @var{addr} is invalid, but
5404 the address expression itself must be valid.  For example, a prefetch
5405 of @code{p->next} will not fault if @code{p->next} is not a valid
5406 address, but evaluation will fault if @code{p} is not a valid address.
5408 If the target does not support data prefetch, the address expression
5409 is evaluated if it includes side effects but no other code is generated
5410 and GCC does not issue a warning.
5411 @end deftypefn
5413 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_huge_val (void)
5414 Returns a positive infinity, if supported by the floating-point format,
5415 else @code{DBL_MAX}.  This function is suitable for implementing the
5416 ISO C macro @code{HUGE_VAL}.
5417 @end deftypefn
5419 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_huge_valf (void)
5420 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except the return type is @code{float}.
5421 @end deftypefn
5423 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_huge_vall (void)
5424 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except the return
5425 type is @code{long double}.
5426 @end deftypefn
5428 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_inf (void)
5429 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except a warning is generated
5430 if the target floating-point format does not support infinities.
5431 This function is suitable for implementing the ISO C99 macro @code{INFINITY}.
5432 @end deftypefn
5434 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_inff (void)
5435 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return type is @code{float}.
5436 @end deftypefn
5438 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_infl (void)
5439 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return
5440 type is @code{long double}.
5441 @end deftypefn
5443 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_nan (const char *str)
5444 This is an implementation of the ISO C99 function @code{nan}.
5446 Since ISO C99 defines this function in terms of @code{strtod}, which we
5447 do not implement, a description of the parsing is in order.  The string
5448 is parsed as by @code{strtol}; that is, the base is recognized by
5449 leading @samp{0} or @samp{0x} prefixes.  The number parsed is placed
5450 in the significand such that the least significant bit of the number
5451 is at the least significant bit of the significand.  The number is
5452 truncated to fit the significand field provided.  The significand is
5453 forced to be a quiet NaN.
5455 This function, if given a string literal, is evaluated early enough
5456 that it is considered a compile-time constant.
5457 @end deftypefn
5459 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_nanf (const char *str)
5460 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{float}.
5461 @end deftypefn
5463 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_nanl (const char *str)
5464 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{long double}.
5465 @end deftypefn
5467 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_nans (const char *str)
5468 Similar to @code{__builtin_nan}, except the significand is forced
5469 to be a signaling NaN.  The @code{nans} function is proposed by
5470 @uref{http://std.dkuug.dk/JTC1/SC22/WG14/www/docs/n965.htm,,WG14 N965}.
5471 @end deftypefn
5473 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_nansf (const char *str)
5474 Similar to @code{__builtin_nans}, except the return type is @code{float}.
5475 @end deftypefn
5477 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_nansl (const char *str)
5478 Similar to @code{__builtin_nans}, except the return type is @code{long double}.
5479 @end deftypefn
5481 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffs (unsigned int x)
5482 Returns one plus the index of the least significant 1-bit of @var{x}, or
5483 if @var{x} is zero, returns zero.
5484 @end deftypefn
5486 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clz (unsigned int x)
5487 Returns the number of leading 0-bits in @var{x}, starting at the most
5488 significant bit position.  If @var{x} is 0, the result is undefined.
5489 @end deftypefn
5491 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctz (unsigned int x)
5492 Returns the number of trailing 0-bits in @var{x}, starting at the least
5493 significant bit position.  If @var{x} is 0, the result is undefined.
5494 @end deftypefn
5496 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcount (unsigned int x)
5497 Returns the number of 1-bits in @var{x}.
5498 @end deftypefn
5500 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parity (unsigned int x)
5501 Returns the parity of @var{x}, i.@:e. the number of 1-bits in @var{x}
5502 modulo 2.
5503 @end deftypefn
5505 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffsl (unsigned long)
5506 Similar to @code{__builtin_ffs}, except the argument type is
5507 @code{unsigned long}.
5508 @end deftypefn
5510 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clzl (unsigned long)
5511 Similar to @code{__builtin_clz}, except the argument type is
5512 @code{unsigned long}.
5513 @end deftypefn
5515 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctzl (unsigned long)
5516 Similar to @code{__builtin_ctz}, except the argument type is
5517 @code{unsigned long}.
5518 @end deftypefn
5520 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcountl (unsigned long)
5521 Similar to @code{__builtin_popcount}, except the argument type is
5522 @code{unsigned long}.
5523 @end deftypefn
5525 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parityl (unsigned long)
5526 Similar to @code{__builtin_parity}, except the argument type is
5527 @code{unsigned long}.
5528 @end deftypefn
5530 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffsll (unsigned long long)
5531 Similar to @code{__builtin_ffs}, except the argument type is
5532 @code{unsigned long long}.
5533 @end deftypefn
5535 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clzll (unsigned long long)
5536 Similar to @code{__builtin_clz}, except the argument type is
5537 @code{unsigned long long}.
5538 @end deftypefn
5540 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctzll (unsigned long long)
5541 Similar to @code{__builtin_ctz}, except the argument type is
5542 @code{unsigned long long}.
5543 @end deftypefn
5545 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcountll (unsigned long long)
5546 Similar to @code{__builtin_popcount}, except the argument type is
5547 @code{unsigned long long}.
5548 @end deftypefn
5550 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parityll (unsigned long long)
5551 Similar to @code{__builtin_parity}, except the argument type is
5552 @code{unsigned long long}.
5553 @end deftypefn
5556 @node Target Builtins
5557 @section Built-in Functions Specific to Particular Target Machines
5559 On some target machines, GCC supports many built-in functions specific
5560 to those machines.  Generally these generate calls to specific machine
5561 instructions, but allow the compiler to schedule those calls.
5563 @menu
5564 * Alpha Built-in Functions::
5565 * ARM Built-in Functions::
5566 * X86 Built-in Functions::
5567 * PowerPC AltiVec Built-in Functions::
5568 @end menu
5570 @node Alpha Built-in Functions
5571 @subsection Alpha Built-in Functions
5573 These built-in functions are available for the Alpha family of
5574 processors, depending on the command-line switches used.
5576 The following built-in functions are always available.  They
5577 all generate the machine instruction that is part of the name.
5579 @smallexample
5580 long __builtin_alpha_implver (void)
5581 long __builtin_alpha_rpcc (void)
5582 long __builtin_alpha_amask (long)
5583 long __builtin_alpha_cmpbge (long, long)
5584 long __builtin_alpha_extbl (long, long)
5585 long __builtin_alpha_extwl (long, long)
5586 long __builtin_alpha_extll (long, long)
5587 long __builtin_alpha_extql (long, long)
5588 long __builtin_alpha_extwh (long, long)
5589 long __builtin_alpha_extlh (long, long)
5590 long __builtin_alpha_extqh (long, long)
5591 long __builtin_alpha_insbl (long, long)
5592 long __builtin_alpha_inswl (long, long)
5593 long __builtin_alpha_insll (long, long)
5594 long __builtin_alpha_insql (long, long)
5595 long __builtin_alpha_inswh (long, long)
5596 long __builtin_alpha_inslh (long, long)
5597 long __builtin_alpha_insqh (long, long)
5598 long __builtin_alpha_mskbl (long, long)
5599 long __builtin_alpha_mskwl (long, long)
5600 long __builtin_alpha_mskll (long, long)
5601 long __builtin_alpha_mskql (long, long)
5602 long __builtin_alpha_mskwh (long, long)
5603 long __builtin_alpha_msklh (long, long)
5604 long __builtin_alpha_mskqh (long, long)
5605 long __builtin_alpha_umulh (long, long)
5606 long __builtin_alpha_zap (long, long)
5607 long __builtin_alpha_zapnot (long, long)
5608 @end smallexample
5610 The following built-in functions are always with @option{-mmax}
5611 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{pca56} or
5612 later.  They all generate the machine instruction that is part
5613 of the name.
5615 @smallexample
5616 long __builtin_alpha_pklb (long)
5617 long __builtin_alpha_pkwb (long)
5618 long __builtin_alpha_unpkbl (long)
5619 long __builtin_alpha_unpkbw (long)
5620 long __builtin_alpha_minub8 (long, long)
5621 long __builtin_alpha_minsb8 (long, long)
5622 long __builtin_alpha_minuw4 (long, long)
5623 long __builtin_alpha_minsw4 (long, long)
5624 long __builtin_alpha_maxub8 (long, long)
5625 long __builtin_alpha_maxsb8 (long, long)
5626 long __builtin_alpha_maxuw4 (long, long)
5627 long __builtin_alpha_maxsw4 (long, long)
5628 long __builtin_alpha_perr (long, long)
5629 @end smallexample
5631 The following built-in functions are always with @option{-mcix}
5632 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{ev67} or
5633 later.  They all generate the machine instruction that is part
5634 of the name.
5636 @smallexample
5637 long __builtin_alpha_cttz (long)
5638 long __builtin_alpha_ctlz (long)
5639 long __builtin_alpha_ctpop (long)
5640 @end smallexample
5642 The following builtins are available on systems that use the OSF/1
5643 PALcode.  Normally they invoke the @code{rduniq} and @code{wruniq}
5644 PAL calls, but when invoked with @option{-mtls-kernel}, they invoke
5645 @code{rdval} and @code{wrval}.
5647 @smallexample
5648 void *__builtin_thread_pointer (void)
5649 void __builtin_set_thread_pointer (void *)
5650 @end smallexample
5652 @node ARM Built-in Functions
5653 @subsection ARM Built-in Functions
5655 These built-in functions are available for the ARM family of
5656 processors, when the @option{-mcpu=iwmmxt} switch is used:
5658 @smallexample
5659 typedef int v2si __attribute__ ((vector_size (8)));
5660 typedef short v4hi __attribute__ ((vector_size (8)));
5661 typedef char v8qi __attribute__ ((vector_size (8)));
5663 int __builtin_arm_getwcx (int)
5664 void __builtin_arm_setwcx (int, int)
5665 int __builtin_arm_textrmsb (v8qi, int)
5666 int __builtin_arm_textrmsh (v4hi, int)
5667 int __builtin_arm_textrmsw (v2si, int)
5668 int __builtin_arm_textrmub (v8qi, int)
5669 int __builtin_arm_textrmuh (v4hi, int)
5670 int __builtin_arm_textrmuw (v2si, int)
5671 v8qi __builtin_arm_tinsrb (v8qi, int)
5672 v4hi __builtin_arm_tinsrh (v4hi, int)
5673 v2si __builtin_arm_tinsrw (v2si, int)
5674 long long __builtin_arm_tmia (long long, int, int)
5675 long long __builtin_arm_tmiabb (long long, int, int)
5676 long long __builtin_arm_tmiabt (long long, int, int)
5677 long long __builtin_arm_tmiaph (long long, int, int)
5678 long long __builtin_arm_tmiatb (long long, int, int)
5679 long long __builtin_arm_tmiatt (long long, int, int)
5680 int __builtin_arm_tmovmskb (v8qi)
5681 int __builtin_arm_tmovmskh (v4hi)
5682 int __builtin_arm_tmovmskw (v2si)
5683 long long __builtin_arm_waccb (v8qi)
5684 long long __builtin_arm_wacch (v4hi)
5685 long long __builtin_arm_waccw (v2si)
5686 v8qi __builtin_arm_waddb (v8qi, v8qi)
5687 v8qi __builtin_arm_waddbss (v8qi, v8qi)
5688 v8qi __builtin_arm_waddbus (v8qi, v8qi)
5689 v4hi __builtin_arm_waddh (v4hi, v4hi)
5690 v4hi __builtin_arm_waddhss (v4hi, v4hi)
5691 v4hi __builtin_arm_waddhus (v4hi, v4hi)
5692 v2si __builtin_arm_waddw (v2si, v2si)
5693 v2si __builtin_arm_waddwss (v2si, v2si)
5694 v2si __builtin_arm_waddwus (v2si, v2si)
5695 v8qi __builtin_arm_walign (v8qi, v8qi, int)
5696 long long __builtin_arm_wand(long long, long long)
5697 long long __builtin_arm_wandn (long long, long long)
5698 v8qi __builtin_arm_wavg2b (v8qi, v8qi)
5699 v8qi __builtin_arm_wavg2br (v8qi, v8qi)
5700 v4hi __builtin_arm_wavg2h (v4hi, v4hi)
5701 v4hi __builtin_arm_wavg2hr (v4hi, v4hi)
5702 v8qi __builtin_arm_wcmpeqb (v8qi, v8qi)
5703 v4hi __builtin_arm_wcmpeqh (v4hi, v4hi)
5704 v2si __builtin_arm_wcmpeqw (v2si, v2si)
5705 v8qi __builtin_arm_wcmpgtsb (v8qi, v8qi)
5706 v4hi __builtin_arm_wcmpgtsh (v4hi, v4hi)
5707 v2si __builtin_arm_wcmpgtsw (v2si, v2si)
5708 v8qi __builtin_arm_wcmpgtub (v8qi, v8qi)
5709 v4hi __builtin_arm_wcmpgtuh (v4hi, v4hi)
5710 v2si __builtin_arm_wcmpgtuw (v2si, v2si)
5711 long long __builtin_arm_wmacs (long long, v4hi, v4hi)
5712 long long __builtin_arm_wmacsz (v4hi, v4hi)
5713 long long __builtin_arm_wmacu (long long, v4hi, v4hi)
5714 long long __builtin_arm_wmacuz (v4hi, v4hi)
5715 v4hi __builtin_arm_wmadds (v4hi, v4hi)
5716 v4hi __builtin_arm_wmaddu (v4hi, v4hi)
5717 v8qi __builtin_arm_wmaxsb (v8qi, v8qi)
5718 v4hi __builtin_arm_wmaxsh (v4hi, v4hi)
5719 v2si __builtin_arm_wmaxsw (v2si, v2si)
5720 v8qi __builtin_arm_wmaxub (v8qi, v8qi)
5721 v4hi __builtin_arm_wmaxuh (v4hi, v4hi)
5722 v2si __builtin_arm_wmaxuw (v2si, v2si)
5723 v8qi __builtin_arm_wminsb (v8qi, v8qi)
5724 v4hi __builtin_arm_wminsh (v4hi, v4hi)
5725 v2si __builtin_arm_wminsw (v2si, v2si)
5726 v8qi __builtin_arm_wminub (v8qi, v8qi)
5727 v4hi __builtin_arm_wminuh (v4hi, v4hi)
5728 v2si __builtin_arm_wminuw (v2si, v2si)
5729 v4hi __builtin_arm_wmulsm (v4hi, v4hi)
5730 v4hi __builtin_arm_wmulul (v4hi, v4hi)
5731 v4hi __builtin_arm_wmulum (v4hi, v4hi)
5732 long long __builtin_arm_wor (long long, long long)
5733 v2si __builtin_arm_wpackdss (long long, long long)
5734 v2si __builtin_arm_wpackdus (long long, long long)
5735 v8qi __builtin_arm_wpackhss (v4hi, v4hi)
5736 v8qi __builtin_arm_wpackhus (v4hi, v4hi)
5737 v4hi __builtin_arm_wpackwss (v2si, v2si)
5738 v4hi __builtin_arm_wpackwus (v2si, v2si)
5739 long long __builtin_arm_wrord (long long, long long)
5740 long long __builtin_arm_wrordi (long long, int)
5741 v4hi __builtin_arm_wrorh (v4hi, long long)
5742 v4hi __builtin_arm_wrorhi (v4hi, int)
5743 v2si __builtin_arm_wrorw (v2si, long long)
5744 v2si __builtin_arm_wrorwi (v2si, int)
5745 v2si __builtin_arm_wsadb (v8qi, v8qi)
5746 v2si __builtin_arm_wsadbz (v8qi, v8qi)
5747 v2si __builtin_arm_wsadh (v4hi, v4hi)
5748 v2si __builtin_arm_wsadhz (v4hi, v4hi)
5749 v4hi __builtin_arm_wshufh (v4hi, int)
5750 long long __builtin_arm_wslld (long long, long long)
5751 long long __builtin_arm_wslldi (long long, int)
5752 v4hi __builtin_arm_wsllh (v4hi, long long)
5753 v4hi __builtin_arm_wsllhi (v4hi, int)
5754 v2si __builtin_arm_wsllw (v2si, long long)
5755 v2si __builtin_arm_wsllwi (v2si, int)
5756 long long __builtin_arm_wsrad (long long, long long)
5757 long long __builtin_arm_wsradi (long long, int)
5758 v4hi __builtin_arm_wsrah (v4hi, long long)
5759 v4hi __builtin_arm_wsrahi (v4hi, int)
5760 v2si __builtin_arm_wsraw (v2si, long long)
5761 v2si __builtin_arm_wsrawi (v2si, int)
5762 long long __builtin_arm_wsrld (long long, long long)
5763 long long __builtin_arm_wsrldi (long long, int)
5764 v4hi __builtin_arm_wsrlh (v4hi, long long)
5765 v4hi __builtin_arm_wsrlhi (v4hi, int)
5766 v2si __builtin_arm_wsrlw (v2si, long long)
5767 v2si __builtin_arm_wsrlwi (v2si, int)
5768 v8qi __builtin_arm_wsubb (v8qi, v8qi)
5769 v8qi __builtin_arm_wsubbss (v8qi, v8qi)
5770 v8qi __builtin_arm_wsubbus (v8qi, v8qi)
5771 v4hi __builtin_arm_wsubh (v4hi, v4hi)
5772 v4hi __builtin_arm_wsubhss (v4hi, v4hi)
5773 v4hi __builtin_arm_wsubhus (v4hi, v4hi)
5774 v2si __builtin_arm_wsubw (v2si, v2si)
5775 v2si __builtin_arm_wsubwss (v2si, v2si)
5776 v2si __builtin_arm_wsubwus (v2si, v2si)
5777 v4hi __builtin_arm_wunpckehsb (v8qi)
5778 v2si __builtin_arm_wunpckehsh (v4hi)
5779 long long __builtin_arm_wunpckehsw (v2si)
5780 v4hi __builtin_arm_wunpckehub (v8qi)
5781 v2si __builtin_arm_wunpckehuh (v4hi)
5782 long long __builtin_arm_wunpckehuw (v2si)
5783 v4hi __builtin_arm_wunpckelsb (v8qi)
5784 v2si __builtin_arm_wunpckelsh (v4hi)
5785 long long __builtin_arm_wunpckelsw (v2si)
5786 v4hi __builtin_arm_wunpckelub (v8qi)
5787 v2si __builtin_arm_wunpckeluh (v4hi)
5788 long long __builtin_arm_wunpckeluw (v2si)
5789 v8qi __builtin_arm_wunpckihb (v8qi, v8qi)
5790 v4hi __builtin_arm_wunpckihh (v4hi, v4hi)
5791 v2si __builtin_arm_wunpckihw (v2si, v2si)
5792 v8qi __builtin_arm_wunpckilb (v8qi, v8qi)
5793 v4hi __builtin_arm_wunpckilh (v4hi, v4hi)
5794 v2si __builtin_arm_wunpckilw (v2si, v2si)
5795 long long __builtin_arm_wxor (long long, long long)
5796 long long __builtin_arm_wzero ()
5797 @end smallexample
5799 @node X86 Built-in Functions
5800 @subsection X86 Built-in Functions
5802 These built-in functions are available for the i386 and x86-64 family
5803 of computers, depending on the command-line switches used.
5805 The following machine modes are available for use with MMX built-in functions
5806 (@pxref{Vector Extensions}): @code{V2SI} for a vector of two 32-bit integers,
5807 @code{V4HI} for a vector of four 16-bit integers, and @code{V8QI} for a
5808 vector of eight 8-bit integers.  Some of the built-in functions operate on
5809 MMX registers as a whole 64-bit entity, these use @code{DI} as their mode.
5811 If 3Dnow extensions are enabled, @code{V2SF} is used as a mode for a vector
5812 of two 32-bit floating point values.
5814 If SSE extensions are enabled, @code{V4SF} is used for a vector of four 32-bit
5815 floating point values.  Some instructions use a vector of four 32-bit
5816 integers, these use @code{V4SI}.  Finally, some instructions operate on an
5817 entire vector register, interpreting it as a 128-bit integer, these use mode
5818 @code{TI}.
5820 The following built-in functions are made available by @option{-mmmx}.
5821 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5823 @smallexample
5824 v8qi __builtin_ia32_paddb (v8qi, v8qi)
5825 v4hi __builtin_ia32_paddw (v4hi, v4hi)
5826 v2si __builtin_ia32_paddd (v2si, v2si)
5827 v8qi __builtin_ia32_psubb (v8qi, v8qi)
5828 v4hi __builtin_ia32_psubw (v4hi, v4hi)
5829 v2si __builtin_ia32_psubd (v2si, v2si)
5830 v8qi __builtin_ia32_paddsb (v8qi, v8qi)
5831 v4hi __builtin_ia32_paddsw (v4hi, v4hi)
5832 v8qi __builtin_ia32_psubsb (v8qi, v8qi)
5833 v4hi __builtin_ia32_psubsw (v4hi, v4hi)
5834 v8qi __builtin_ia32_paddusb (v8qi, v8qi)
5835 v4hi __builtin_ia32_paddusw (v4hi, v4hi)
5836 v8qi __builtin_ia32_psubusb (v8qi, v8qi)
5837 v4hi __builtin_ia32_psubusw (v4hi, v4hi)
5838 v4hi __builtin_ia32_pmullw (v4hi, v4hi)
5839 v4hi __builtin_ia32_pmulhw (v4hi, v4hi)
5840 di __builtin_ia32_pand (di, di)
5841 di __builtin_ia32_pandn (di,di)
5842 di __builtin_ia32_por (di, di)
5843 di __builtin_ia32_pxor (di, di)
5844 v8qi __builtin_ia32_pcmpeqb (v8qi, v8qi)
5845 v4hi __builtin_ia32_pcmpeqw (v4hi, v4hi)
5846 v2si __builtin_ia32_pcmpeqd (v2si, v2si)
5847 v8qi __builtin_ia32_pcmpgtb (v8qi, v8qi)
5848 v4hi __builtin_ia32_pcmpgtw (v4hi, v4hi)
5849 v2si __builtin_ia32_pcmpgtd (v2si, v2si)
5850 v8qi __builtin_ia32_punpckhbw (v8qi, v8qi)
5851 v4hi __builtin_ia32_punpckhwd (v4hi, v4hi)
5852 v2si __builtin_ia32_punpckhdq (v2si, v2si)
5853 v8qi __builtin_ia32_punpcklbw (v8qi, v8qi)
5854 v4hi __builtin_ia32_punpcklwd (v4hi, v4hi)
5855 v2si __builtin_ia32_punpckldq (v2si, v2si)
5856 v8qi __builtin_ia32_packsswb (v4hi, v4hi)
5857 v4hi __builtin_ia32_packssdw (v2si, v2si)
5858 v8qi __builtin_ia32_packuswb (v4hi, v4hi)
5859 @end smallexample
5861 The following built-in functions are made available either with
5862 @option{-msse}, or with a combination of @option{-m3dnow} and
5863 @option{-march=athlon}.  All of them generate the machine
5864 instruction that is part of the name.
5866 @smallexample
5867 v4hi __builtin_ia32_pmulhuw (v4hi, v4hi)
5868 v8qi __builtin_ia32_pavgb (v8qi, v8qi)
5869 v4hi __builtin_ia32_pavgw (v4hi, v4hi)
5870 v4hi __builtin_ia32_psadbw (v8qi, v8qi)
5871 v8qi __builtin_ia32_pmaxub (v8qi, v8qi)
5872 v4hi __builtin_ia32_pmaxsw (v4hi, v4hi)
5873 v8qi __builtin_ia32_pminub (v8qi, v8qi)
5874 v4hi __builtin_ia32_pminsw (v4hi, v4hi)
5875 int __builtin_ia32_pextrw (v4hi, int)
5876 v4hi __builtin_ia32_pinsrw (v4hi, int, int)
5877 int __builtin_ia32_pmovmskb (v8qi)
5878 void __builtin_ia32_maskmovq (v8qi, v8qi, char *)
5879 void __builtin_ia32_movntq (di *, di)
5880 void __builtin_ia32_sfence (void)
5881 @end smallexample
5883 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
5884 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5886 @smallexample
5887 int __builtin_ia32_comieq (v4sf, v4sf)
5888 int __builtin_ia32_comineq (v4sf, v4sf)
5889 int __builtin_ia32_comilt (v4sf, v4sf)
5890 int __builtin_ia32_comile (v4sf, v4sf)
5891 int __builtin_ia32_comigt (v4sf, v4sf)
5892 int __builtin_ia32_comige (v4sf, v4sf)
5893 int __builtin_ia32_ucomieq (v4sf, v4sf)
5894 int __builtin_ia32_ucomineq (v4sf, v4sf)
5895 int __builtin_ia32_ucomilt (v4sf, v4sf)
5896 int __builtin_ia32_ucomile (v4sf, v4sf)
5897 int __builtin_ia32_ucomigt (v4sf, v4sf)
5898 int __builtin_ia32_ucomige (v4sf, v4sf)
5899 v4sf __builtin_ia32_addps (v4sf, v4sf)
5900 v4sf __builtin_ia32_subps (v4sf, v4sf)
5901 v4sf __builtin_ia32_mulps (v4sf, v4sf)
5902 v4sf __builtin_ia32_divps (v4sf, v4sf)
5903 v4sf __builtin_ia32_addss (v4sf, v4sf)
5904 v4sf __builtin_ia32_subss (v4sf, v4sf)
5905 v4sf __builtin_ia32_mulss (v4sf, v4sf)
5906 v4sf __builtin_ia32_divss (v4sf, v4sf)
5907 v4si __builtin_ia32_cmpeqps (v4sf, v4sf)
5908 v4si __builtin_ia32_cmpltps (v4sf, v4sf)
5909 v4si __builtin_ia32_cmpleps (v4sf, v4sf)
5910 v4si __builtin_ia32_cmpgtps (v4sf, v4sf)
5911 v4si __builtin_ia32_cmpgeps (v4sf, v4sf)
5912 v4si __builtin_ia32_cmpunordps (v4sf, v4sf)
5913 v4si __builtin_ia32_cmpneqps (v4sf, v4sf)
5914 v4si __builtin_ia32_cmpnltps (v4sf, v4sf)
5915 v4si __builtin_ia32_cmpnleps (v4sf, v4sf)
5916 v4si __builtin_ia32_cmpngtps (v4sf, v4sf)
5917 v4si __builtin_ia32_cmpngeps (v4sf, v4sf)
5918 v4si __builtin_ia32_cmpordps (v4sf, v4sf)
5919 v4si __builtin_ia32_cmpeqss (v4sf, v4sf)
5920 v4si __builtin_ia32_cmpltss (v4sf, v4sf)
5921 v4si __builtin_ia32_cmpless (v4sf, v4sf)
5922 v4si __builtin_ia32_cmpunordss (v4sf, v4sf)
5923 v4si __builtin_ia32_cmpneqss (v4sf, v4sf)
5924 v4si __builtin_ia32_cmpnlts (v4sf, v4sf)
5925 v4si __builtin_ia32_cmpnless (v4sf, v4sf)
5926 v4si __builtin_ia32_cmpordss (v4sf, v4sf)
5927 v4sf __builtin_ia32_maxps (v4sf, v4sf)
5928 v4sf __builtin_ia32_maxss (v4sf, v4sf)
5929 v4sf __builtin_ia32_minps (v4sf, v4sf)
5930 v4sf __builtin_ia32_minss (v4sf, v4sf)
5931 v4sf __builtin_ia32_andps (v4sf, v4sf)
5932 v4sf __builtin_ia32_andnps (v4sf, v4sf)
5933 v4sf __builtin_ia32_orps (v4sf, v4sf)
5934 v4sf __builtin_ia32_xorps (v4sf, v4sf)
5935 v4sf __builtin_ia32_movss (v4sf, v4sf)
5936 v4sf __builtin_ia32_movhlps (v4sf, v4sf)
5937 v4sf __builtin_ia32_movlhps (v4sf, v4sf)
5938 v4sf __builtin_ia32_unpckhps (v4sf, v4sf)
5939 v4sf __builtin_ia32_unpcklps (v4sf, v4sf)
5940 v4sf __builtin_ia32_cvtpi2ps (v4sf, v2si)
5941 v4sf __builtin_ia32_cvtsi2ss (v4sf, int)
5942 v2si __builtin_ia32_cvtps2pi (v4sf)
5943 int __builtin_ia32_cvtss2si (v4sf)
5944 v2si __builtin_ia32_cvttps2pi (v4sf)
5945 int __builtin_ia32_cvttss2si (v4sf)
5946 v4sf __builtin_ia32_rcpps (v4sf)
5947 v4sf __builtin_ia32_rsqrtps (v4sf)
5948 v4sf __builtin_ia32_sqrtps (v4sf)
5949 v4sf __builtin_ia32_rcpss (v4sf)
5950 v4sf __builtin_ia32_rsqrtss (v4sf)
5951 v4sf __builtin_ia32_sqrtss (v4sf)
5952 v4sf __builtin_ia32_shufps (v4sf, v4sf, int)
5953 void __builtin_ia32_movntps (float *, v4sf)
5954 int __builtin_ia32_movmskps (v4sf)
5955 @end smallexample
5957 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
5959 @table @code
5960 @item v4sf __builtin_ia32_loadaps (float *)
5961 Generates the @code{movaps} machine instruction as a load from memory.
5962 @item void __builtin_ia32_storeaps (float *, v4sf)
5963 Generates the @code{movaps} machine instruction as a store to memory.
5964 @item v4sf __builtin_ia32_loadups (float *)
5965 Generates the @code{movups} machine instruction as a load from memory.
5966 @item void __builtin_ia32_storeups (float *, v4sf)
5967 Generates the @code{movups} machine instruction as a store to memory.
5968 @item v4sf __builtin_ia32_loadsss (float *)
5969 Generates the @code{movss} machine instruction as a load from memory.
5970 @item void __builtin_ia32_storess (float *, v4sf)
5971 Generates the @code{movss} machine instruction as a store to memory.
5972 @item v4sf __builtin_ia32_loadhps (v4sf, v2si *)
5973 Generates the @code{movhps} machine instruction as a load from memory.
5974 @item v4sf __builtin_ia32_loadlps (v4sf, v2si *)
5975 Generates the @code{movlps} machine instruction as a load from memory
5976 @item void __builtin_ia32_storehps (v4sf, v2si *)
5977 Generates the @code{movhps} machine instruction as a store to memory.
5978 @item void __builtin_ia32_storelps (v4sf, v2si *)
5979 Generates the @code{movlps} machine instruction as a store to memory.
5980 @end table
5982 The following built-in functions are available when @option{-msse3} is used.
5983 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5985 @smallexample
5986 v2df __builtin_ia32_addsubpd (v2df, v2df)
5987 v2df __builtin_ia32_addsubps (v2df, v2df)
5988 v2df __builtin_ia32_haddpd (v2df, v2df)
5989 v2df __builtin_ia32_haddps (v2df, v2df)
5990 v2df __builtin_ia32_hsubpd (v2df, v2df)
5991 v2df __builtin_ia32_hsubps (v2df, v2df)
5992 v16qi __builtin_ia32_lddqu (char const *)
5993 void __builtin_ia32_monitor (void *, unsigned int, unsigned int)
5994 v2df __builtin_ia32_movddup (v2df)
5995 v4sf __builtin_ia32_movshdup (v4sf)
5996 v4sf __builtin_ia32_movsldup (v4sf)
5997 void __builtin_ia32_mwait (unsigned int, unsigned int)
5998 @end smallexample
6000 The following built-in functions are available when @option{-msse3} is used.
6002 @table @code
6003 @item v2df __builtin_ia32_loadddup (double const *)
6004 Generates the @code{movddup} machine instruction as a load from memory.
6005 @end table
6007 The following built-in functions are available when @option{-m3dnow} is used.
6008 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
6010 @smallexample
6011 void __builtin_ia32_femms (void)
6012 v8qi __builtin_ia32_pavgusb (v8qi, v8qi)
6013 v2si __builtin_ia32_pf2id (v2sf)
6014 v2sf __builtin_ia32_pfacc (v2sf, v2sf)
6015 v2sf __builtin_ia32_pfadd (v2sf, v2sf)
6016 v2si __builtin_ia32_pfcmpeq (v2sf, v2sf)
6017 v2si __builtin_ia32_pfcmpge (v2sf, v2sf)
6018 v2si __builtin_ia32_pfcmpgt (v2sf, v2sf)
6019 v2sf __builtin_ia32_pfmax (v2sf, v2sf)
6020 v2sf __builtin_ia32_pfmin (v2sf, v2sf)
6021 v2sf __builtin_ia32_pfmul (v2sf, v2sf)
6022 v2sf __builtin_ia32_pfrcp (v2sf)
6023 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit1 (v2sf, v2sf)
6024 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit2 (v2sf, v2sf)
6025 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrt (v2sf)
6026 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrtit1 (v2sf, v2sf)
6027 v2sf __builtin_ia32_pfsub (v2sf, v2sf)
6028 v2sf __builtin_ia32_pfsubr (v2sf, v2sf)
6029 v2sf __builtin_ia32_pi2fd (v2si)
6030 v4hi __builtin_ia32_pmulhrw (v4hi, v4hi)
6031 @end smallexample
6033 The following built-in functions are available when both @option{-m3dnow}
6034 and @option{-march=athlon} are used.  All of them generate the machine
6035 instruction that is part of the name.
6037 @smallexample
6038 v2si __builtin_ia32_pf2iw (v2sf)
6039 v2sf __builtin_ia32_pfnacc (v2sf, v2sf)
6040 v2sf __builtin_ia32_pfpnacc (v2sf, v2sf)
6041 v2sf __builtin_ia32_pi2fw (v2si)
6042 v2sf __builtin_ia32_pswapdsf (v2sf)
6043 v2si __builtin_ia32_pswapdsi (v2si)
6044 @end smallexample
6046 @node PowerPC AltiVec Built-in Functions
6047 @subsection PowerPC AltiVec Built-in Functions
6049 These built-in functions are available for the PowerPC family
6050 of computers, depending on the command-line switches used.
6052 The following machine modes are available for use with AltiVec built-in
6053 functions (@pxref{Vector Extensions}): @code{V4SI} for a vector of four
6054 32-bit integers, @code{V4SF} for a vector of four 32-bit floating point
6055 numbers, @code{V8HI} for a vector of eight 16-bit integers, and
6056 @code{V16QI} for a vector of sixteen 8-bit integers.
6058 The following functions are made available by including
6059 @code{<altivec.h>} and using @option{-maltivec} and
6060 @option{-mabi=altivec}.  The functions implement the functionality
6061 described in Motorola's AltiVec Programming Interface Manual.
6063 There are a few differences from Motorola's documentation and GCC's
6064 implementation.  Vector constants are done with curly braces (not
6065 parentheses).  Vector initializers require no casts if the vector
6066 constant is of the same type as the variable it is initializing.  The
6067 @code{vector bool} type is deprecated and will be discontinued in
6068 further revisions.  Use @code{vector signed} instead.  If @code{signed}
6069 or @code{unsigned} is omitted, the vector type will default to
6070 @code{signed}.  Lastly, all overloaded functions are implemented with macros
6071 for the C implementation.  So code the following example will not work:
6073 @smallexample
6074   vec_add ((vector signed int)@{1, 2, 3, 4@}, foo);
6075 @end smallexample
6077 Since vec_add is a macro, the vector constant in the above example will
6078 be treated as four different arguments.  Wrap the entire argument in
6079 parentheses for this to work.  The C++ implementation does not use
6080 macros.
6082 @emph{Note:} Only the @code{<altivec.h>} interface is supported.
6083 Internally, GCC uses built-in functions to achieve the functionality in
6084 the aforementioned header file, but they are not supported and are
6085 subject to change without notice.
6087 @smallexample
6088 vector signed char vec_abs (vector signed char, vector signed char);
6089 vector signed short vec_abs (vector signed short, vector signed short);
6090 vector signed int vec_abs (vector signed int, vector signed int);
6091 vector signed float vec_abs (vector signed float, vector signed float);
6093 vector signed char vec_abss (vector signed char, vector signed char);
6094 vector signed short vec_abss (vector signed short, vector signed short);
6096 vector signed char vec_add (vector signed char, vector signed char);
6097 vector unsigned char vec_add (vector signed char, vector unsigned char);
6099 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char, vector signed char);
6101 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char,
6102                               vector unsigned char);
6103 vector signed short vec_add (vector signed short, vector signed short);
6104 vector unsigned short vec_add (vector signed short,
6105                                vector unsigned short);
6106 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
6107                                vector signed short);
6108 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
6109                                vector unsigned short);
6110 vector signed int vec_add (vector signed int, vector signed int);
6111 vector unsigned int vec_add (vector signed int, vector unsigned int);
6112 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector signed int);
6113 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector unsigned int);
6114 vector float vec_add (vector float, vector float);
6116 vector unsigned int vec_addc (vector unsigned int, vector unsigned int);
6118 vector unsigned char vec_adds (vector signed char,
6119                                vector unsigned char);
6120 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
6121                                vector signed char);
6122 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
6123                                vector unsigned char);
6124 vector signed char vec_adds (vector signed char, vector signed char);
6125 vector unsigned short vec_adds (vector signed short,
6126                                 vector unsigned short);
6127 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
6128                                 vector signed short);
6129 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
6130                                 vector unsigned short);
6131 vector signed short vec_adds (vector signed short, vector signed short);
6133 vector unsigned int vec_adds (vector signed int, vector unsigned int);
6134 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector signed int);
6135 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector unsigned int);
6137 vector signed int vec_adds (vector signed int, vector signed int);
6139 vector float vec_and (vector float, vector float);
6140 vector float vec_and (vector float, vector signed int);
6141 vector float vec_and (vector signed int, vector float);
6142 vector signed int vec_and (vector signed int, vector signed int);
6143 vector unsigned int vec_and (vector signed int, vector unsigned int);
6144 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector signed int);
6145 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector unsigned int);
6146 vector signed short vec_and (vector signed short, vector signed short);
6147 vector unsigned short vec_and (vector signed short,
6148                                vector unsigned short);
6149 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
6150                                vector signed short);
6151 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
6152                                vector unsigned short);
6153 vector signed char vec_and (vector signed char, vector signed char);
6154 vector unsigned char vec_and (vector signed char, vector unsigned char);
6156 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char, vector signed char);
6158 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char,
6159                               vector unsigned char);
6161 vector float vec_andc (vector float, vector float);
6162 vector float vec_andc (vector float, vector signed int);
6163 vector float vec_andc (vector signed int, vector float);
6164 vector signed int vec_andc (vector signed int, vector signed int);
6165 vector unsigned int vec_andc (vector signed int, vector unsigned int);
6166 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector signed int);
6167 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector unsigned int);
6169 vector signed short vec_andc (vector signed short, vector signed short);
6171 vector unsigned short vec_andc (vector signed short,
6172                                 vector unsigned short);
6173 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
6174                                 vector signed short);
6175 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
6176                                 vector unsigned short);
6177 vector signed char vec_andc (vector signed char, vector signed char);
6178 vector unsigned char vec_andc (vector signed char,
6179                                vector unsigned char);
6180 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
6181                                vector signed char);
6182 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
6183                                vector unsigned char);
6185 vector unsigned char vec_avg (vector unsigned char,
6186                               vector unsigned char);
6187 vector signed char vec_avg (vector signed char, vector signed char);
6188 vector unsigned short vec_avg (vector unsigned short,
6189                                vector unsigned short);
6190 vector signed short vec_avg (vector signed short, vector signed short);
6191 vector unsigned int vec_avg (vector unsigned int, vector unsigned int);
6192 vector signed int vec_avg (vector signed int, vector signed int);
6194 vector float vec_ceil (vector float);
6196 vector signed int vec_cmpb (vector float, vector float);
6198 vector signed char vec_cmpeq (vector signed char, vector signed char);
6199 vector signed char vec_cmpeq (vector unsigned char,
6200                               vector unsigned char);
6201 vector signed short vec_cmpeq (vector signed short,
6202                                vector signed short);
6203 vector signed short vec_cmpeq (vector unsigned short,
6204                                vector unsigned short);
6205 vector signed int vec_cmpeq (vector signed int, vector signed int);
6206 vector signed int vec_cmpeq (vector unsigned int, vector unsigned int);
6207 vector signed int vec_cmpeq (vector float, vector float);
6209 vector signed int vec_cmpge (vector float, vector float);
6211 vector signed char vec_cmpgt (vector unsigned char,
6212                               vector unsigned char);
6213 vector signed char vec_cmpgt (vector signed char, vector signed char);
6214 vector signed short vec_cmpgt (vector unsigned short,
6215                                vector unsigned short);
6216 vector signed short vec_cmpgt (vector signed short,
6217                                vector signed short);
6218 vector signed int vec_cmpgt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6219 vector signed int vec_cmpgt (vector signed int, vector signed int);
6220 vector signed int vec_cmpgt (vector float, vector float);
6222 vector signed int vec_cmple (vector float, vector float);
6224 vector signed char vec_cmplt (vector unsigned char,
6225                               vector unsigned char);
6226 vector signed char vec_cmplt (vector signed char, vector signed char);
6227 vector signed short vec_cmplt (vector unsigned short,
6228                                vector unsigned short);
6229 vector signed short vec_cmplt (vector signed short,
6230                                vector signed short);
6231 vector signed int vec_cmplt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6232 vector signed int vec_cmplt (vector signed int, vector signed int);
6233 vector signed int vec_cmplt (vector float, vector float);
6235 vector float vec_ctf (vector unsigned int, const char);
6236 vector float vec_ctf (vector signed int, const char);
6238 vector signed int vec_cts (vector float, const char);
6240 vector unsigned int vec_ctu (vector float, const char);
6242 void vec_dss (const char);
6244 void vec_dssall (void);
6246 void vec_dst (void *, int, const char);
6248 void vec_dstst (void *, int, const char);
6250 void vec_dststt (void *, int, const char);
6252 void vec_dstt (void *, int, const char);
6254 vector float vec_expte (vector float, vector float);
6256 vector float vec_floor (vector float, vector float);
6258 vector float vec_ld (int, vector float *);
6259 vector float vec_ld (int, float *):
6260 vector signed int vec_ld (int, int *);
6261 vector signed int vec_ld (int, vector signed int *);
6262 vector unsigned int vec_ld (int, vector unsigned int *);
6263 vector unsigned int vec_ld (int, unsigned int *);
6264 vector signed short vec_ld (int, short *, vector signed short *);
6265 vector unsigned short vec_ld (int, unsigned short *,
6266                               vector unsigned short *);
6267 vector signed char vec_ld (int, signed char *);
6268 vector signed char vec_ld (int, vector signed char *);
6269 vector unsigned char vec_ld (int, unsigned char *);
6270 vector unsigned char vec_ld (int, vector unsigned char *);
6272 vector signed char vec_lde (int, signed char *);
6273 vector unsigned char vec_lde (int, unsigned char *);
6274 vector signed short vec_lde (int, short *);
6275 vector unsigned short vec_lde (int, unsigned short *);
6276 vector float vec_lde (int, float *);
6277 vector signed int vec_lde (int, int *);
6278 vector unsigned int vec_lde (int, unsigned int *);
6280 void float vec_ldl (int, float *);
6281 void float vec_ldl (int, vector float *);
6282 void signed int vec_ldl (int, vector signed int *);
6283 void signed int vec_ldl (int, int *);
6284 void unsigned int vec_ldl (int, unsigned int *);
6285 void unsigned int vec_ldl (int, vector unsigned int *);
6286 void signed short vec_ldl (int, vector signed short *);
6287 void signed short vec_ldl (int, short *);
6288 void unsigned short vec_ldl (int, vector unsigned short *);
6289 void unsigned short vec_ldl (int, unsigned short *);
6290 void signed char vec_ldl (int, vector signed char *);
6291 void signed char vec_ldl (int, signed char *);
6292 void unsigned char vec_ldl (int, vector unsigned char *);
6293 void unsigned char vec_ldl (int, unsigned char *);
6295 vector float vec_loge (vector float);
6297 vector unsigned char vec_lvsl (int, void *, int *);
6299 vector unsigned char vec_lvsr (int, void *, int *);
6301 vector float vec_madd (vector float, vector float, vector float);
6303 vector signed short vec_madds (vector signed short, vector signed short,
6304                                vector signed short);
6306 vector unsigned char vec_max (vector signed char, vector unsigned char);
6308 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char, vector signed char);
6310 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char,
6311                               vector unsigned char);
6312 vector signed char vec_max (vector signed char, vector signed char);
6313 vector unsigned short vec_max (vector signed short,
6314                                vector unsigned short);
6315 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
6316                                vector signed short);
6317 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
6318                                vector unsigned short);
6319 vector signed short vec_max (vector signed short, vector signed short);
6320 vector unsigned int vec_max (vector signed int, vector unsigned int);
6321 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector signed int);
6322 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector unsigned int);
6323 vector signed int vec_max (vector signed int, vector signed int);
6324 vector float vec_max (vector float, vector float);
6326 vector signed char vec_mergeh (vector signed char, vector signed char);
6327 vector unsigned char vec_mergeh (vector unsigned char,
6328                                  vector unsigned char);
6329 vector signed short vec_mergeh (vector signed short,
6330                                 vector signed short);
6331 vector unsigned short vec_mergeh (vector unsigned short,
6332                                   vector unsigned short);
6333 vector float vec_mergeh (vector float, vector float);
6334 vector signed int vec_mergeh (vector signed int, vector signed int);
6335 vector unsigned int vec_mergeh (vector unsigned int,
6336                                 vector unsigned int);
6338 vector signed char vec_mergel (vector signed char, vector signed char);
6339 vector unsigned char vec_mergel (vector unsigned char,
6340                                  vector unsigned char);
6341 vector signed short vec_mergel (vector signed short,
6342                                 vector signed short);
6343 vector unsigned short vec_mergel (vector unsigned short,
6344                                   vector unsigned short);
6345 vector float vec_mergel (vector float, vector float);
6346 vector signed int vec_mergel (vector signed int, vector signed int);
6347 vector unsigned int vec_mergel (vector unsigned int,
6348                                 vector unsigned int);
6350 vector unsigned short vec_mfvscr (void);
6352 vector unsigned char vec_min (vector signed char, vector unsigned char);
6354 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char, vector signed char);
6356 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char,
6357                               vector unsigned char);
6358 vector signed char vec_min (vector signed char, vector signed char);
6359 vector unsigned short vec_min (vector signed short,
6360                                vector unsigned short);
6361 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
6362                                vector signed short);
6363 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
6364                                vector unsigned short);
6365 vector signed short vec_min (vector signed short, vector signed short);
6366 vector unsigned int vec_min (vector signed int, vector unsigned int);
6367 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector signed int);
6368 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector unsigned int);
6369 vector signed int vec_min (vector signed int, vector signed int);
6370 vector float vec_min (vector float, vector float);
6372 vector signed short vec_mladd (vector signed short, vector signed short,
6373                                vector signed short);
6374 vector signed short vec_mladd (vector signed short,
6375                                vector unsigned short,
6376                                vector unsigned short);
6377 vector signed short vec_mladd (vector unsigned short,
6378                                vector signed short,
6379                                vector signed short);
6380 vector unsigned short vec_mladd (vector unsigned short,
6381                                  vector unsigned short,
6382                                  vector unsigned short);
6384 vector signed short vec_mradds (vector signed short,
6385                                 vector signed short,
6386                                 vector signed short);
6388 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned char,
6389                               vector unsigned char,
6390                               vector unsigned int);
6391 vector signed int vec_msum (vector signed char, vector unsigned char,
6392                             vector signed int);
6393 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned short,
6394                               vector unsigned short,
6395                               vector unsigned int);
6396 vector signed int vec_msum (vector signed short, vector signed short,
6397                             vector signed int);
6399 vector unsigned int vec_msums (vector unsigned short,
6400                                vector unsigned short,
6401                                vector unsigned int);
6402 vector signed int vec_msums (vector signed short, vector signed short,
6403                              vector signed int);
6405 void vec_mtvscr (vector signed int);
6406 void vec_mtvscr (vector unsigned int);
6407 void vec_mtvscr (vector signed short);
6408 void vec_mtvscr (vector unsigned short);
6409 void vec_mtvscr (vector signed char);
6410 void vec_mtvscr (vector unsigned char);
6412 vector unsigned short vec_mule (vector unsigned char,
6413                                 vector unsigned char);
6414 vector signed short vec_mule (vector signed char, vector signed char);
6415 vector unsigned int vec_mule (vector unsigned short,
6416                               vector unsigned short);
6417 vector signed int vec_mule (vector signed short, vector signed short);
6419 vector unsigned short vec_mulo (vector unsigned char,
6420                                 vector unsigned char);
6421 vector signed short vec_mulo (vector signed char, vector signed char);
6422 vector unsigned int vec_mulo (vector unsigned short,
6423                               vector unsigned short);
6424 vector signed int vec_mulo (vector signed short, vector signed short);
6426 vector float vec_nmsub (vector float, vector float, vector float);
6428 vector float vec_nor (vector float, vector float);
6429 vector signed int vec_nor (vector signed int, vector signed int);
6430 vector unsigned int vec_nor (vector unsigned int, vector unsigned int);
6431 vector signed short vec_nor (vector signed short, vector signed short);
6432 vector unsigned short vec_nor (vector unsigned short,
6433                                vector unsigned short);
6434 vector signed char vec_nor (vector signed char, vector signed char);
6435 vector unsigned char vec_nor (vector unsigned char,
6436                               vector unsigned char);
6438 vector float vec_or (vector float, vector float);
6439 vector float vec_or (vector float, vector signed int);
6440 vector float vec_or (vector signed int, vector float);
6441 vector signed int vec_or (vector signed int, vector signed int);
6442 vector unsigned int vec_or (vector signed int, vector unsigned int);
6443 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector signed int);
6444 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector unsigned int);
6445 vector signed short vec_or (vector signed short, vector signed short);
6446 vector unsigned short vec_or (vector signed short,
6447                               vector unsigned short);
6448 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
6449                               vector signed short);
6450 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
6451                               vector unsigned short);
6452 vector signed char vec_or (vector signed char, vector signed char);
6453 vector unsigned char vec_or (vector signed char, vector unsigned char);
6454 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char, vector signed char);
6455 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char,
6456                              vector unsigned char);
6458 vector signed char vec_pack (vector signed short, vector signed short);
6459 vector unsigned char vec_pack (vector unsigned short,
6460                                vector unsigned short);
6461 vector signed short vec_pack (vector signed int, vector signed int);
6462 vector unsigned short vec_pack (vector unsigned int,
6463                                 vector unsigned int);
6465 vector signed short vec_packpx (vector unsigned int,
6466                                 vector unsigned int);
6468 vector unsigned char vec_packs (vector unsigned short,
6469                                 vector unsigned short);
6470 vector signed char vec_packs (vector signed short, vector signed short);
6472 vector unsigned short vec_packs (vector unsigned int,
6473                                  vector unsigned int);
6474 vector signed short vec_packs (vector signed int, vector signed int);
6476 vector unsigned char vec_packsu (vector unsigned short,
6477                                  vector unsigned short);
6478 vector unsigned char vec_packsu (vector signed short,
6479                                  vector signed short);
6480 vector unsigned short vec_packsu (vector unsigned int,
6481                                   vector unsigned int);
6482 vector unsigned short vec_packsu (vector signed int, vector signed int);
6484 vector float vec_perm (vector float, vector float,
6485                        vector unsigned char);
6486 vector signed int vec_perm (vector signed int, vector signed int,
6487                             vector unsigned char);
6488 vector unsigned int vec_perm (vector unsigned int, vector unsigned int,
6489                               vector unsigned char);
6490 vector signed short vec_perm (vector signed short, vector signed short,
6491                               vector unsigned char);
6492 vector unsigned short vec_perm (vector unsigned short,
6493                                 vector unsigned short,
6494                                 vector unsigned char);
6495 vector signed char vec_perm (vector signed char, vector signed char,
6496                              vector unsigned char);
6497 vector unsigned char vec_perm (vector unsigned char,
6498                                vector unsigned char,
6499                                vector unsigned char);
6501 vector float vec_re (vector float);
6503 vector signed char vec_rl (vector signed char, vector unsigned char);
6504 vector unsigned char vec_rl (vector unsigned char,
6505                              vector unsigned char);
6506 vector signed short vec_rl (vector signed short, vector unsigned short);
6508 vector unsigned short vec_rl (vector unsigned short,
6509                               vector unsigned short);
6510 vector signed int vec_rl (vector signed int, vector unsigned int);
6511 vector unsigned int vec_rl (vector unsigned int, vector unsigned int);
6513 vector float vec_round (vector float);
6515 vector float vec_rsqrte (vector float);
6517 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector signed int);
6518 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector unsigned int);
6519 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
6520                            vector signed int);
6521 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
6522                            vector unsigned int);
6523 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
6524                              vector signed int);
6525 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
6526                              vector unsigned int);
6527 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
6528                              vector signed short);
6529 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
6530                              vector unsigned short);
6531 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
6532                                vector unsigned short,
6533                                vector signed short);
6534 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
6535                                vector unsigned short,
6536                                vector unsigned short);
6537 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
6538                             vector signed char);
6539 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
6540                             vector unsigned char);
6541 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
6542                               vector unsigned char,
6543                               vector signed char);
6544 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
6545                               vector unsigned char,
6546                               vector unsigned char);
6548 vector signed char vec_sl (vector signed char, vector unsigned char);
6549 vector unsigned char vec_sl (vector unsigned char,
6550                              vector unsigned char);
6551 vector signed short vec_sl (vector signed short, vector unsigned short);
6553 vector unsigned short vec_sl (vector unsigned short,
6554                               vector unsigned short);
6555 vector signed int vec_sl (vector signed int, vector unsigned int);
6556 vector unsigned int vec_sl (vector unsigned int, vector unsigned int);
6558 vector float vec_sld (vector float, vector float, const char);
6559 vector signed int vec_sld (vector signed int, vector signed int,
6560                            const char);
6561 vector unsigned int vec_sld (vector unsigned int, vector unsigned int,
6562                              const char);
6563 vector signed short vec_sld (vector signed short, vector signed short,
6564                              const char);
6565 vector unsigned short vec_sld (vector unsigned short,
6566                                vector unsigned short, const char);
6567 vector signed char vec_sld (vector signed char, vector signed char,
6568                             const char);
6569 vector unsigned char vec_sld (vector unsigned char,
6570                               vector unsigned char,
6571                               const char);
6573 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned int);
6574 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned short);
6575 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned char);
6576 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned int);
6577 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int,
6578                              vector unsigned short);
6579 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned char);
6581 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned int);
6582 vector signed short vec_sll (vector signed short,
6583                              vector unsigned short);
6584 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned char);
6586 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
6587                                vector unsigned int);
6588 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
6589                                vector unsigned short);
6590 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
6591                                vector unsigned char);
6592 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned int);
6593 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned short);
6594 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned char);
6595 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
6596                               vector unsigned int);
6597 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
6598                               vector unsigned short);
6599 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
6600                               vector unsigned char);
6602 vector float vec_slo (vector float, vector signed char);
6603 vector float vec_slo (vector float, vector unsigned char);
6604 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector signed char);
6605 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector unsigned char);
6606 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector signed char);
6607 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector unsigned char);
6609 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector signed char);
6610 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector unsigned char);
6612 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
6613                                vector signed char);
6614 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
6615                                vector unsigned char);
6616 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector signed char);
6617 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector unsigned char);
6618 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char, vector signed char);
6620 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char,
6621                               vector unsigned char);
6623 vector signed char vec_splat (vector signed char, const char);
6624 vector unsigned char vec_splat (vector unsigned char, const char);
6625 vector signed short vec_splat (vector signed short, const char);
6626 vector unsigned short vec_splat (vector unsigned short, const char);
6627 vector float vec_splat (vector float, const char);
6628 vector signed int vec_splat (vector signed int, const char);
6629 vector unsigned int vec_splat (vector unsigned int, const char);
6631 vector signed char vec_splat_s8 (const char);
6633 vector signed short vec_splat_s16 (const char);
6635 vector signed int vec_splat_s32 (const char);
6637 vector unsigned char vec_splat_u8 (const char);
6639 vector unsigned short vec_splat_u16 (const char);
6641 vector unsigned int vec_splat_u32 (const char);
6643 vector signed char vec_sr (vector signed char, vector unsigned char);
6644 vector unsigned char vec_sr (vector unsigned char,
6645                              vector unsigned char);
6646 vector signed short vec_sr (vector signed short, vector unsigned short);
6648 vector unsigned short vec_sr (vector unsigned short,
6649                               vector unsigned short);
6650 vector signed int vec_sr (vector signed int, vector unsigned int);
6651 vector unsigned int vec_sr (vector unsigned int, vector unsigned int);
6653 vector signed char vec_sra (vector signed char, vector unsigned char);
6654 vector unsigned char vec_sra (vector unsigned char,
6655                               vector unsigned char);
6656 vector signed short vec_sra (vector signed short,
6657                              vector unsigned short);
6658 vector unsigned short vec_sra (vector unsigned short,
6659                                vector unsigned short);
6660 vector signed int vec_sra (vector signed int, vector unsigned int);
6661 vector unsigned int vec_sra (vector unsigned int, vector unsigned int);
6663 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned int);
6664 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned short);
6665 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned char);
6666 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned int);
6667 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int,
6668                              vector unsigned short);
6669 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned char);
6671 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned int);
6672 vector signed short vec_srl (vector signed short,
6673                              vector unsigned short);
6674 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned char);
6676 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6677                                vector unsigned int);
6678 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6679                                vector unsigned short);
6680 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6681                                vector unsigned char);
6682 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned int);
6683 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned short);
6684 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned char);
6685 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6686                               vector unsigned int);
6687 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6688                               vector unsigned short);
6689 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6690                               vector unsigned char);
6692 vector float vec_sro (vector float, vector signed char);
6693 vector float vec_sro (vector float, vector unsigned char);
6694 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector signed char);
6695 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector unsigned char);
6696 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector signed char);
6697 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector unsigned char);
6699 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector signed char);
6700 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector unsigned char);
6702 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
6703                                vector signed char);
6704 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
6705                                vector unsigned char);
6706 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector signed char);
6707 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector unsigned char);
6708 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char, vector signed char);
6710 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char,
6711                               vector unsigned char);
6713 void vec_st (vector float, int, float *);
6714 void vec_st (vector float, int, vector float *);
6715 void vec_st (vector signed int, int, int *);
6716 void vec_st (vector signed int, int, unsigned int *);
6717 void vec_st (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6718 void vec_st (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
6719 void vec_st (vector signed short, int, short *);
6720 void vec_st (vector signed short, int, vector unsigned short *);
6721 void vec_st (vector signed short, int, vector signed short *);
6722 void vec_st (vector unsigned short, int, unsigned short *);
6723 void vec_st (vector unsigned short, int, vector unsigned short *);
6724 void vec_st (vector signed char, int, signed char *);
6725 void vec_st (vector signed char, int, unsigned char *);
6726 void vec_st (vector signed char, int, vector signed char *);
6727 void vec_st (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6728 void vec_st (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
6730 void vec_ste (vector signed char, int, unsigned char *);
6731 void vec_ste (vector signed char, int, signed char *);
6732 void vec_ste (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6733 void vec_ste (vector signed short, int, short *);
6734 void vec_ste (vector signed short, int, unsigned short *);
6735 void vec_ste (vector unsigned short, int, void *);
6736 void vec_ste (vector signed int, int, unsigned int *);
6737 void vec_ste (vector signed int, int, int *);
6738 void vec_ste (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6739 void vec_ste (vector float, int, float *);
6741 void vec_stl (vector float, int, vector float *);
6742 void vec_stl (vector float, int, float *);
6743 void vec_stl (vector signed int, int, vector signed int *);
6744 void vec_stl (vector signed int, int, int *);
6745 void vec_stl (vector signed int, int, unsigned int *);
6746 void vec_stl (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
6747 void vec_stl (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6748 void vec_stl (vector signed short, int, short *);
6749 void vec_stl (vector signed short, int, unsigned short *);
6750 void vec_stl (vector signed short, int, vector signed short *);
6751 void vec_stl (vector unsigned short, int, unsigned short *);
6752 void vec_stl (vector unsigned short, int, vector signed short *);
6753 void vec_stl (vector signed char, int, signed char *);
6754 void vec_stl (vector signed char, int, unsigned char *);
6755 void vec_stl (vector signed char, int, vector signed char *);
6756 void vec_stl (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6757 void vec_stl (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
6759 vector signed char vec_sub (vector signed char, vector signed char);
6760 vector unsigned char vec_sub (vector signed char, vector unsigned char);
6762 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char, vector signed char);
6764 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char,
6765                               vector unsigned char);
6766 vector signed short vec_sub (vector signed short, vector signed short);
6767 vector unsigned short vec_sub (vector signed short,
6768                                vector unsigned short);
6769 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
6770                                vector signed short);
6771 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
6772                                vector unsigned short);
6773 vector signed int vec_sub (vector signed int, vector signed int);
6774 vector unsigned int vec_sub (vector signed int, vector unsigned int);
6775 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector signed int);
6776 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector unsigned int);
6777 vector float vec_sub (vector float, vector float);
6779 vector unsigned int vec_subc (vector unsigned int, vector unsigned int);
6781 vector unsigned char vec_subs (vector signed char,
6782                                vector unsigned char);
6783 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
6784                                vector signed char);
6785 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
6786                                vector unsigned char);
6787 vector signed char vec_subs (vector signed char, vector signed char);
6788 vector unsigned short vec_subs (vector signed short,
6789                                 vector unsigned short);
6790 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
6791                                 vector signed short);
6792 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
6793                                 vector unsigned short);
6794 vector signed short vec_subs (vector signed short, vector signed short);
6796 vector unsigned int vec_subs (vector signed int, vector unsigned int);
6797 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector signed int);
6798 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector unsigned int);
6800 vector signed int vec_subs (vector signed int, vector signed int);
6802 vector unsigned int vec_sum4s (vector unsigned char,
6803                                vector unsigned int);
6804 vector signed int vec_sum4s (vector signed char, vector signed int);
6805 vector signed int vec_sum4s (vector signed short, vector signed int);
6807 vector signed int vec_sum2s (vector signed int, vector signed int);
6809 vector signed int vec_sums (vector signed int, vector signed int);
6811 vector float vec_trunc (vector float);
6813 vector signed short vec_unpackh (vector signed char);
6814 vector unsigned int vec_unpackh (vector signed short);
6815 vector signed int vec_unpackh (vector signed short);
6817 vector signed short vec_unpackl (vector signed char);
6818 vector unsigned int vec_unpackl (vector signed short);
6819 vector signed int vec_unpackl (vector signed short);
6821 vector float vec_xor (vector float, vector float);
6822 vector float vec_xor (vector float, vector signed int);
6823 vector float vec_xor (vector signed int, vector float);
6824 vector signed int vec_xor (vector signed int, vector signed int);
6825 vector unsigned int vec_xor (vector signed int, vector unsigned int);
6826 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector signed int);
6827 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector unsigned int);
6828 vector signed short vec_xor (vector signed short, vector signed short);
6829 vector unsigned short vec_xor (vector signed short,
6830                                vector unsigned short);
6831 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
6832                                vector signed short);
6833 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
6834                                vector unsigned short);
6835 vector signed char vec_xor (vector signed char, vector signed char);
6836 vector unsigned char vec_xor (vector signed char, vector unsigned char);
6838 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char, vector signed char);
6840 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char,
6841                               vector unsigned char);
6843 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector unsigned char);
6845 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector signed char);
6846 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char, vector signed char);
6848 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char,
6849                               vector unsigned char);
6850 vector signed int vec_all_eq (vector signed short,
6851                               vector unsigned short);
6852 vector signed int vec_all_eq (vector signed short, vector signed short);
6854 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
6855                               vector signed short);
6856 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
6857                               vector unsigned short);
6858 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector unsigned int);
6859 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector signed int);
6860 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector signed int);
6861 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
6863 vector signed int vec_all_eq (vector float, vector float);
6865 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector unsigned char);
6867 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char, vector signed char);
6869 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char,
6870                               vector unsigned char);
6871 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector signed char);
6872 vector signed int vec_all_ge (vector signed short,
6873                               vector unsigned short);
6874 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
6875                               vector signed short);
6876 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
6877                               vector unsigned short);
6878 vector signed int vec_all_ge (vector signed short, vector signed short);
6880 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector unsigned int);
6881 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector signed int);
6882 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
6884 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector signed int);
6885 vector signed int vec_all_ge (vector float, vector float);
6887 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector unsigned char);
6889 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char, vector signed char);
6891 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char,
6892                               vector unsigned char);
6893 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector signed char);
6894 vector signed int vec_all_gt (vector signed short,
6895                               vector unsigned short);
6896 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
6897                               vector signed short);
6898 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
6899                               vector unsigned short);
6900 vector signed int vec_all_gt (vector signed short, vector signed short);
6902 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector unsigned int);
6903 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector signed int);
6904 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6906 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector signed int);
6907 vector signed int vec_all_gt (vector float, vector float);
6909 vector signed int vec_all_in (vector float, vector float);
6911 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector unsigned char);
6913 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char, vector signed char);
6915 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char,
6916                               vector unsigned char);
6917 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector signed char);
6918 vector signed int vec_all_le (vector signed short,
6919                               vector unsigned short);
6920 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
6921                               vector signed short);
6922 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
6923                               vector unsigned short);
6924 vector signed int vec_all_le (vector signed short, vector signed short);
6926 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector unsigned int);
6927 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector signed int);
6928 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
6930 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector signed int);
6931 vector signed int vec_all_le (vector float, vector float);
6933 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector unsigned char);
6935 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char, vector signed char);
6937 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char,
6938                               vector unsigned char);
6939 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector signed char);
6940 vector signed int vec_all_lt (vector signed short,
6941                               vector unsigned short);
6942 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
6943                               vector signed short);
6944 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
6945                               vector unsigned short);
6946 vector signed int vec_all_lt (vector signed short, vector signed short);
6948 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector unsigned int);
6949 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector signed int);
6950 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6952 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector signed int);
6953 vector signed int vec_all_lt (vector float, vector float);
6955 vector signed int vec_all_nan (vector float);
6957 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector unsigned char);
6959 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector signed char);
6960 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char, vector signed char);
6962 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char,
6963                               vector unsigned char);
6964 vector signed int vec_all_ne (vector signed short,
6965                               vector unsigned short);
6966 vector signed int vec_all_ne (vector signed short, vector signed short);
6968 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
6969                               vector signed short);
6970 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
6971                               vector unsigned short);
6972 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector unsigned int);
6973 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector signed int);
6974 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector signed int);
6975 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
6977 vector signed int vec_all_ne (vector float, vector float);
6979 vector signed int vec_all_nge (vector float, vector float);
6981 vector signed int vec_all_ngt (vector float, vector float);
6983 vector signed int vec_all_nle (vector float, vector float);
6985 vector signed int vec_all_nlt (vector float, vector float);
6987 vector signed int vec_all_numeric (vector float);
6989 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector unsigned char);
6991 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector signed char);
6992 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char, vector signed char);
6994 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char,
6995                               vector unsigned char);
6996 vector signed int vec_any_eq (vector signed short,
6997                               vector unsigned short);
6998 vector signed int vec_any_eq (vector signed short, vector signed short);
7000 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
7001                               vector signed short);
7002 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
7003                               vector unsigned short);
7004 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector unsigned int);
7005 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector signed int);
7006 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector signed int);
7007 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
7009 vector signed int vec_any_eq (vector float, vector float);
7011 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector unsigned char);
7013 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char, vector signed char);
7015 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char,
7016                               vector unsigned char);
7017 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector signed char);
7018 vector signed int vec_any_ge (vector signed short,
7019                               vector unsigned short);
7020 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
7021                               vector signed short);
7022 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
7023                               vector unsigned short);
7024 vector signed int vec_any_ge (vector signed short, vector signed short);
7026 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector unsigned int);
7027 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector signed int);
7028 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
7030 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector signed int);
7031 vector signed int vec_any_ge (vector float, vector float);
7033 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector unsigned char);
7035 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char, vector signed char);
7037 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char,
7038                               vector unsigned char);
7039 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector signed char);
7040 vector signed int vec_any_gt (vector signed short,
7041                               vector unsigned short);
7042 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
7043                               vector signed short);
7044 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
7045                               vector unsigned short);
7046 vector signed int vec_any_gt (vector signed short, vector signed short);
7048 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector unsigned int);
7049 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector signed int);
7050 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
7052 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector signed int);
7053 vector signed int vec_any_gt (vector float, vector float);
7055 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector unsigned char);
7057 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char, vector signed char);
7059 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char,
7060                               vector unsigned char);
7061 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector signed char);
7062 vector signed int vec_any_le (vector signed short,
7063                               vector unsigned short);
7064 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
7065                               vector signed short);
7066 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
7067                               vector unsigned short);
7068 vector signed int vec_any_le (vector signed short, vector signed short);
7070 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector unsigned int);
7071 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector signed int);
7072 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
7074 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector signed int);
7075 vector signed int vec_any_le (vector float, vector float);
7077 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector unsigned char);
7079 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char, vector signed char);
7081 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char,
7082                               vector unsigned char);
7083 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector signed char);
7084 vector signed int vec_any_lt (vector signed short,
7085                               vector unsigned short);
7086 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
7087                               vector signed short);
7088 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
7089                               vector unsigned short);
7090 vector signed int vec_any_lt (vector signed short, vector signed short);
7092 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector unsigned int);
7093 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector signed int);
7094 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
7096 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector signed int);
7097 vector signed int vec_any_lt (vector float, vector float);
7099 vector signed int vec_any_nan (vector float);
7101 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector unsigned char);
7103 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector signed char);
7104 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char, vector signed char);
7106 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char,
7107                               vector unsigned char);
7108 vector signed int vec_any_ne (vector signed short,
7109                               vector unsigned short);
7110 vector signed int vec_any_ne (vector signed short, vector signed short);
7112 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
7113                               vector signed short);
7114 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
7115                               vector unsigned short);
7116 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector unsigned int);
7117 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector signed int);
7118 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector signed int);
7119 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
7121 vector signed int vec_any_ne (vector float, vector float);
7123 vector signed int vec_any_nge (vector float, vector float);
7125 vector signed int vec_any_ngt (vector float, vector float);
7127 vector signed int vec_any_nle (vector float, vector float);
7129 vector signed int vec_any_nlt (vector float, vector float);
7131 vector signed int vec_any_numeric (vector float);
7133 vector signed int vec_any_out (vector float, vector float);
7134 @end smallexample
7136 @node Pragmas
7137 @section Pragmas Accepted by GCC
7138 @cindex pragmas
7139 @cindex #pragma
7141 GCC supports several types of pragmas, primarily in order to compile
7142 code originally written for other compilers.  Note that in general
7143 we do not recommend the use of pragmas; @xref{Function Attributes},
7144 for further explanation.
7146 @menu
7147 * ARM Pragmas::
7148 * RS/6000 and PowerPC Pragmas::
7149 * Darwin Pragmas::
7150 * Solaris Pragmas::
7151 * Tru64 Pragmas::
7152 @end menu
7154 @node ARM Pragmas
7155 @subsection ARM Pragmas
7157 The ARM target defines pragmas for controlling the default addition of
7158 @code{long_call} and @code{short_call} attributes to functions.
7159 @xref{Function Attributes}, for information about the effects of these
7160 attributes.
7162 @table @code
7163 @item long_calls
7164 @cindex pragma, long_calls
7165 Set all subsequent functions to have the @code{long_call} attribute.
7167 @item no_long_calls
7168 @cindex pragma, no_long_calls
7169 Set all subsequent functions to have the @code{short_call} attribute.
7171 @item long_calls_off
7172 @cindex pragma, long_calls_off
7173 Do not affect the @code{long_call} or @code{short_call} attributes of
7174 subsequent functions.
7175 @end table
7177 @node RS/6000 and PowerPC Pragmas
7178 @subsection RS/6000 and PowerPC Pragmas
7180 The RS/6000 and PowerPC targets define one pragma for controlling
7181 whether or not the @code{longcall} attribute is added to function
7182 declarations by default.  This pragma overrides the @option{-mlongcall}
7183 option, but not the @code{longcall} and @code{shortcall} attributes.
7184 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information about when long
7185 calls are and are not necessary.
7187 @table @code
7188 @item longcall (1)
7189 @cindex pragma, longcall
7190 Apply the @code{longcall} attribute to all subsequent function
7191 declarations.
7193 @item longcall (0)
7194 Do not apply the @code{longcall} attribute to subsequent function
7195 declarations.
7196 @end table
7198 @c Describe c4x pragmas here.
7199 @c Describe h8300 pragmas here.
7200 @c Describe sh pragmas here.
7201 @c Describe v850 pragmas here.
7203 @node Darwin Pragmas
7204 @subsection Darwin Pragmas
7206 The following pragmas are available for all architectures running the
7207 Darwin operating system.  These are useful for compatibility with other
7208 Mac OS compilers.
7210 @table @code
7211 @item mark @var{tokens}@dots{}
7212 @cindex pragma, mark
7213 This pragma is accepted, but has no effect.
7215 @item options align=@var{alignment}
7216 @cindex pragma, options align
7217 This pragma sets the alignment of fields in structures.  The values of
7218 @var{alignment} may be @code{mac68k}, to emulate m68k alignment, or
7219 @code{power}, to emulate PowerPC alignment.  Uses of this pragma nest
7220 properly; to restore the previous setting, use @code{reset} for the
7221 @var{alignment}.
7223 @item segment @var{tokens}@dots{}
7224 @cindex pragma, segment
7225 This pragma is accepted, but has no effect.
7227 @item unused (@var{var} [, @var{var}]@dots{})
7228 @cindex pragma, unused
7229 This pragma declares variables to be possibly unused.  GCC will not
7230 produce warnings for the listed variables.  The effect is similar to
7231 that of the @code{unused} attribute, except that this pragma may appear
7232 anywhere within the variables' scopes.
7233 @end table
7235 @node Solaris Pragmas
7236 @subsection Solaris Pragmas
7238 For compatibility with the SunPRO compiler, the following pragma
7239 is supported.
7241 @table @code
7242 @item redefine_extname @var{oldname} @var{newname}
7243 @cindex pragma, redefine_extname
7245 This pragma gives the C function @var{oldname} the assembler label
7246 @var{newname}.  The pragma must appear before the function declaration.
7247 This pragma is equivalent to the asm labels extension (@pxref{Asm
7248 Labels}).  The preprocessor defines @code{__PRAGMA_REDEFINE_EXTNAME}
7249 if the pragma is available.
7250 @end table
7252 @node Tru64 Pragmas
7253 @subsection Tru64 Pragmas
7255 For compatibility with the Compaq C compiler, the following pragma
7256 is supported.
7258 @table @code
7259 @item extern_prefix @var{string}
7260 @cindex pragma, extern_prefix
7262 This pragma renames all subsequent function and variable declarations
7263 such that @var{string} is prepended to the name.  This effect may be
7264 terminated by using another @code{extern_prefix} pragma with the
7265 empty string.
7267 This pragma is similar in intent to to the asm labels extension
7268 (@pxref{Asm Labels}) in that the system programmer wants to change
7269 the assembly-level ABI without changing the source-level API.  The
7270 preprocessor defines @code{__PRAGMA_EXTERN_PREFIX} if the pragma is
7271 available.
7272 @end table
7274 @node Unnamed Fields
7275 @section Unnamed struct/union fields within structs/unions.
7276 @cindex struct
7277 @cindex union
7279 For compatibility with other compilers, GCC allows you to define
7280 a structure or union that contains, as fields, structures and unions
7281 without names.  For example:
7283 @smallexample
7284 struct @{
7285   int a;
7286   union @{
7287     int b;
7288     float c;
7289   @};
7290   int d;
7291 @} foo;
7292 @end smallexample
7294 In this example, the user would be able to access members of the unnamed
7295 union with code like @samp{foo.b}.  Note that only unnamed structs and
7296 unions are allowed, you may not have, for example, an unnamed
7297 @code{int}.
7299 You must never create such structures that cause ambiguous field definitions.
7300 For example, this structure:
7302 @smallexample
7303 struct @{
7304   int a;
7305   struct @{
7306     int a;
7307   @};
7308 @} foo;
7309 @end smallexample
7311 It is ambiguous which @code{a} is being referred to with @samp{foo.a}.
7312 Such constructs are not supported and must be avoided.  In the future,
7313 such constructs may be detected and treated as compilation errors.
7315 @node Thread-Local
7316 @section Thread-Local Storage
7317 @cindex Thread-Local Storage
7318 @cindex @acronym{TLS}
7319 @cindex __thread
7321 Thread-local storage (@acronym{TLS}) is a mechanism by which variables
7322 are allocated such that there is one instance of the variable per extant
7323 thread.  The run-time model GCC uses to implement this originates
7324 in the IA-64 processor-specific ABI, but has since been migrated
7325 to other processors as well.  It requires significant support from
7326 the linker (@command{ld}), dynamic linker (@command{ld.so}), and
7327 system libraries (@file{libc.so} and @file{libpthread.so}), so it
7328 is not available everywhere.
7330 At the user level, the extension is visible with a new storage
7331 class keyword: @code{__thread}.  For example:
7333 @smallexample
7334 __thread int i;
7335 extern __thread struct state s;
7336 static __thread char *p;
7337 @end smallexample
7339 The @code{__thread} specifier may be used alone, with the @code{extern}
7340 or @code{static} specifiers, but with no other storage class specifier.
7341 When used with @code{extern} or @code{static}, @code{__thread} must appear
7342 immediately after the other storage class specifier.
7344 The @code{__thread} specifier may be applied to any global, file-scoped
7345 static, function-scoped static, or static data member of a class.  It may
7346 not be applied to block-scoped automatic or non-static data member.
7348 When the address-of operator is applied to a thread-local variable, it is
7349 evaluated at run-time and returns the address of the current thread's
7350 instance of that variable.  An address so obtained may be used by any
7351 thread.  When a thread terminates, any pointers to thread-local variables
7352 in that thread become invalid.
7354 No static initialization may refer to the address of a thread-local variable.
7356 In C++, if an initializer is present for a thread-local variable, it must
7357 be a @var{constant-expression}, as defined in 5.19.2 of the ANSI/ISO C++
7358 standard.
7360 See @uref{http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf,
7361 ELF Handling For Thread-Local Storage} for a detailed explanation of
7362 the four thread-local storage addressing models, and how the run-time
7363 is expected to function.
7365 @menu
7366 * C99 Thread-Local Edits::
7367 * C++98 Thread-Local Edits::
7368 @end menu
7370 @node C99 Thread-Local Edits
7371 @subsection ISO/IEC 9899:1999 Edits for Thread-Local Storage
7373 The following are a set of changes to ISO/IEC 9899:1999 (aka C99)
7374 that document the exact semantics of the language extension.
7376 @itemize @bullet
7377 @item
7378 @cite{5.1.2  Execution environments}
7380 Add new text after paragraph 1
7382 @quotation
7383 Within either execution environment, a @dfn{thread} is a flow of
7384 control within a program.  It is implementation defined whether
7385 or not there may be more than one thread associated with a program.
7386 It is implementation defined how threads beyond the first are
7387 created, the name and type of the function called at thread
7388 startup, and how threads may be terminated.  However, objects
7389 with thread storage duration shall be initialized before thread
7390 startup.
7391 @end quotation
7393 @item
7394 @cite{6.2.4  Storage durations of objects}
7396 Add new text before paragraph 3
7398 @quotation
7399 An object whose identifier is declared with the storage-class
7400 specifier @w{@code{__thread}} has @dfn{thread storage duration}.
7401 Its lifetime is the entire execution of the thread, and its
7402 stored value is initialized only once, prior to thread startup.
7403 @end quotation
7405 @item
7406 @cite{6.4.1  Keywords}
7408 Add @code{__thread}.
7410 @item
7411 @cite{6.7.1  Storage-class specifiers}
7413 Add @code{__thread} to the list of storage class specifiers in
7414 paragraph 1.
7416 Change paragraph 2 to
7418 @quotation
7419 With the exception of @code{__thread}, at most one storage-class
7420 specifier may be given [@dots{}].  The @code{__thread} specifier may
7421 be used alone, or immediately following @code{extern} or
7422 @code{static}.
7423 @end quotation
7425 Add new text after paragraph 6
7427 @quotation
7428 The declaration of an identifier for a variable that has
7429 block scope that specifies @code{__thread} shall also
7430 specify either @code{extern} or @code{static}.
7432 The @code{__thread} specifier shall be used only with
7433 variables.
7434 @end quotation
7435 @end itemize
7437 @node C++98 Thread-Local Edits
7438 @subsection ISO/IEC 14882:1998 Edits for Thread-Local Storage
7440 The following are a set of changes to ISO/IEC 14882:1998 (aka C++98)
7441 that document the exact semantics of the language extension.
7443 @itemize @bullet
7444 @item
7445 @b{[intro.execution]}
7447 New text after paragraph 4
7449 @quotation
7450 A @dfn{thread} is a flow of control within the abstract machine.
7451 It is implementation defined whether or not there may be more than
7452 one thread.
7453 @end quotation
7455 New text after paragraph 7
7457 @quotation
7458 It is unspecified whether additional action must be taken to
7459 ensure when and whether side effects are visible to other threads.
7460 @end quotation
7462 @item
7463 @b{[lex.key]}
7465 Add @code{__thread}.
7467 @item
7468 @b{[basic.start.main]}
7470 Add after paragraph 5
7472 @quotation
7473 The thread that begins execution at the @code{main} function is called
7474 the @dfn{main thread}.  It is implementation defined how functions
7475 beginning threads other than the main thread are designated or typed.
7476 A function so designated, as well as the @code{main} function, is called
7477 a @dfn{thread startup function}.  It is implementation defined what
7478 happens if a thread startup function returns.  It is implementation
7479 defined what happens to other threads when any thread calls @code{exit}.
7480 @end quotation
7482 @item
7483 @b{[basic.start.init]}
7485 Add after paragraph 4
7487 @quotation
7488 The storage for an object of thread storage duration shall be
7489 statically initialized before the first statement of the thread startup
7490 function.  An object of thread storage duration shall not require
7491 dynamic initialization.
7492 @end quotation
7494 @item
7495 @b{[basic.start.term]}
7497 Add after paragraph 3
7499 @quotation
7500 The type of an object with thread storage duration shall not have a
7501 non-trivial destructor, nor shall it be an array type whose elements
7502 (directly or indirectly) have non-trivial destructors.
7503 @end quotation
7505 @item
7506 @b{[basic.stc]}
7508 Add ``thread storage duration'' to the list in paragraph 1.
7510 Change paragraph 2
7512 @quotation
7513 Thread, static, and automatic storage durations are associated with
7514 objects introduced by declarations [@dots{}].
7515 @end quotation
7517 Add @code{__thread} to the list of specifiers in paragraph 3.
7519 @item
7520 @b{[basic.stc.thread]}
7522 New section before @b{[basic.stc.static]}
7524 @quotation
7525 The keyword @code{__thread} applied to a non-local object gives the
7526 object thread storage duration.
7528 A local variable or class data member declared both @code{static}
7529 and @code{__thread} gives the variable or member thread storage
7530 duration.
7531 @end quotation
7533 @item
7534 @b{[basic.stc.static]}
7536 Change paragraph 1
7538 @quotation
7539 All objects which have neither thread storage duration, dynamic
7540 storage duration nor are local [@dots{}].
7541 @end quotation
7543 @item
7544 @b{[dcl.stc]}
7546 Add @code{__thread} to the list in paragraph 1.
7548 Change paragraph 1
7550 @quotation
7551 With the exception of @code{__thread}, at most one
7552 @var{storage-class-specifier} shall appear in a given
7553 @var{decl-specifier-seq}.  The @code{__thread} specifier may
7554 be used alone, or immediately following the @code{extern} or
7555 @code{static} specifiers.  [@dots{}]
7556 @end quotation
7558 Add after paragraph 5
7560 @quotation
7561 The @code{__thread} specifier can be applied only to the names of objects
7562 and to anonymous unions.
7563 @end quotation
7565 @item
7566 @b{[class.mem]}
7568 Add after paragraph 6
7570 @quotation
7571 Non-@code{static} members shall not be @code{__thread}.
7572 @end quotation
7573 @end itemize
7575 @node C++ Extensions
7576 @chapter Extensions to the C++ Language
7577 @cindex extensions, C++ language
7578 @cindex C++ language extensions
7580 The GNU compiler provides these extensions to the C++ language (and you
7581 can also use most of the C language extensions in your C++ programs).  If you
7582 want to write code that checks whether these features are available, you can
7583 test for the GNU compiler the same way as for C programs: check for a
7584 predefined macro @code{__GNUC__}.  You can also use @code{__GNUG__} to
7585 test specifically for GNU C++ (@pxref{Common Predefined Macros,,
7586 Predefined Macros,cpp,The GNU C Preprocessor}).
7588 @menu
7589 * Min and Max::         C++ Minimum and maximum operators.
7590 * Volatiles::           What constitutes an access to a volatile object.
7591 * Restricted Pointers:: C99 restricted pointers and references.
7592 * Vague Linkage::       Where G++ puts inlines, vtables and such.
7593 * C++ Interface::       You can use a single C++ header file for both
7594                         declarations and definitions.
7595 * Template Instantiation:: Methods for ensuring that exactly one copy of
7596                         each needed template instantiation is emitted.
7597 * Bound member functions:: You can extract a function pointer to the
7598                         method denoted by a @samp{->*} or @samp{.*} expression.
7599 * C++ Attributes::      Variable, function, and type attributes for C++ only.
7600 * Strong Using::      Strong using-directives for namespace composition.
7601 * Offsetof::            Special syntax for implementing @code{offsetof}.
7602 * Java Exceptions::     Tweaking exception handling to work with Java.
7603 * Deprecated Features:: Things will disappear from g++.
7604 * Backwards Compatibility:: Compatibilities with earlier definitions of C++.
7605 @end menu
7607 @node Min and Max
7608 @section Minimum and Maximum Operators in C++
7610 It is very convenient to have operators which return the ``minimum'' or the
7611 ``maximum'' of two arguments.  In GNU C++ (but not in GNU C),
7613 @table @code
7614 @item @var{a} <? @var{b}
7615 @findex <?
7616 @cindex minimum operator
7617 is the @dfn{minimum}, returning the smaller of the numeric values
7618 @var{a} and @var{b};
7620 @item @var{a} >? @var{b}
7621 @findex >?
7622 @cindex maximum operator
7623 is the @dfn{maximum}, returning the larger of the numeric values @var{a}
7624 and @var{b}.
7625 @end table
7627 These operations are not primitive in ordinary C++, since you can
7628 use a macro to return the minimum of two things in C++, as in the
7629 following example.
7631 @smallexample
7632 #define MIN(X,Y) ((X) < (Y) ? : (X) : (Y))
7633 @end smallexample
7635 @noindent
7636 You might then use @w{@samp{int min = MIN (i, j);}} to set @var{min} to
7637 the minimum value of variables @var{i} and @var{j}.
7639 However, side effects in @code{X} or @code{Y} may cause unintended
7640 behavior.  For example, @code{MIN (i++, j++)} will fail, incrementing
7641 the smaller counter twice.  The GNU C @code{typeof} extension allows you
7642 to write safe macros that avoid this kind of problem (@pxref{Typeof}).
7643 However, writing @code{MIN} and @code{MAX} as macros also forces you to
7644 use function-call notation for a fundamental arithmetic operation.
7645 Using GNU C++ extensions, you can write @w{@samp{int min = i <? j;}}
7646 instead.
7648 Since @code{<?} and @code{>?} are built into the compiler, they properly
7649 handle expressions with side-effects;  @w{@samp{int min = i++ <? j++;}}
7650 works correctly.
7652 @node Volatiles
7653 @section When is a Volatile Object Accessed?
7654 @cindex accessing volatiles
7655 @cindex volatile read
7656 @cindex volatile write
7657 @cindex volatile access
7659 Both the C and C++ standard have the concept of volatile objects.  These
7660 are normally accessed by pointers and used for accessing hardware.  The
7661 standards encourage compilers to refrain from optimizations
7662 concerning accesses to volatile objects that it might perform on
7663 non-volatile objects.  The C standard leaves it implementation defined
7664 as to what constitutes a volatile access.  The C++ standard omits to
7665 specify this, except to say that C++ should behave in a similar manner
7666 to C with respect to volatiles, where possible.  The minimum either
7667 standard specifies is that at a sequence point all previous accesses to
7668 volatile objects have stabilized and no subsequent accesses have
7669 occurred.  Thus an implementation is free to reorder and combine
7670 volatile accesses which occur between sequence points, but cannot do so
7671 for accesses across a sequence point.  The use of volatiles does not
7672 allow you to violate the restriction on updating objects multiple times
7673 within a sequence point.
7675 In most expressions, it is intuitively obvious what is a read and what is
7676 a write.  For instance
7678 @smallexample
7679 volatile int *dst = @var{somevalue};
7680 volatile int *src = @var{someothervalue};
7681 *dst = *src;
7682 @end smallexample
7684 @noindent
7685 will cause a read of the volatile object pointed to by @var{src} and stores the
7686 value into the volatile object pointed to by @var{dst}.  There is no
7687 guarantee that these reads and writes are atomic, especially for objects
7688 larger than @code{int}.
7690 Less obvious expressions are where something which looks like an access
7691 is used in a void context.  An example would be,
7693 @smallexample
7694 volatile int *src = @var{somevalue};
7695 *src;
7696 @end smallexample
7698 With C, such expressions are rvalues, and as rvalues cause a read of
7699 the object, GCC interprets this as a read of the volatile being pointed
7700 to.  The C++ standard specifies that such expressions do not undergo
7701 lvalue to rvalue conversion, and that the type of the dereferenced
7702 object may be incomplete.  The C++ standard does not specify explicitly
7703 that it is this lvalue to rvalue conversion which is responsible for
7704 causing an access.  However, there is reason to believe that it is,
7705 because otherwise certain simple expressions become undefined.  However,
7706 because it would surprise most programmers, G++ treats dereferencing a
7707 pointer to volatile object of complete type in a void context as a read
7708 of the object.  When the object has incomplete type, G++ issues a
7709 warning.
7711 @smallexample
7712 struct S;
7713 struct T @{int m;@};
7714 volatile S *ptr1 = @var{somevalue};
7715 volatile T *ptr2 = @var{somevalue};
7716 *ptr1;
7717 *ptr2;
7718 @end smallexample
7720 In this example, a warning is issued for @code{*ptr1}, and @code{*ptr2}
7721 causes a read of the object pointed to.  If you wish to force an error on
7722 the first case, you must force a conversion to rvalue with, for instance
7723 a static cast, @code{static_cast<S>(*ptr1)}.
7725 When using a reference to volatile, G++ does not treat equivalent
7726 expressions as accesses to volatiles, but instead issues a warning that
7727 no volatile is accessed.  The rationale for this is that otherwise it
7728 becomes difficult to determine where volatile access occur, and not
7729 possible to ignore the return value from functions returning volatile
7730 references.  Again, if you wish to force a read, cast the reference to
7731 an rvalue.
7733 @node Restricted Pointers
7734 @section Restricting Pointer Aliasing
7735 @cindex restricted pointers
7736 @cindex restricted references
7737 @cindex restricted this pointer
7739 As with the C front end, G++ understands the C99 feature of restricted pointers,
7740 specified with the @code{__restrict__}, or @code{__restrict} type
7741 qualifier.  Because you cannot compile C++ by specifying the @option{-std=c99}
7742 language flag, @code{restrict} is not a keyword in C++.
7744 In addition to allowing restricted pointers, you can specify restricted
7745 references, which indicate that the reference is not aliased in the local
7746 context.
7748 @smallexample
7749 void fn (int *__restrict__ rptr, int &__restrict__ rref)
7751   /* @r{@dots{}} */
7753 @end smallexample
7755 @noindent
7756 In the body of @code{fn}, @var{rptr} points to an unaliased integer and
7757 @var{rref} refers to a (different) unaliased integer.
7759 You may also specify whether a member function's @var{this} pointer is
7760 unaliased by using @code{__restrict__} as a member function qualifier.
7762 @smallexample
7763 void T::fn () __restrict__
7765   /* @r{@dots{}} */
7767 @end smallexample
7769 @noindent
7770 Within the body of @code{T::fn}, @var{this} will have the effective
7771 definition @code{T *__restrict__ const this}.  Notice that the
7772 interpretation of a @code{__restrict__} member function qualifier is
7773 different to that of @code{const} or @code{volatile} qualifier, in that it
7774 is applied to the pointer rather than the object.  This is consistent with
7775 other compilers which implement restricted pointers.
7777 As with all outermost parameter qualifiers, @code{__restrict__} is
7778 ignored in function definition matching.  This means you only need to
7779 specify @code{__restrict__} in a function definition, rather than
7780 in a function prototype as well.
7782 @node Vague Linkage
7783 @section Vague Linkage
7784 @cindex vague linkage
7786 There are several constructs in C++ which require space in the object
7787 file but are not clearly tied to a single translation unit.  We say that
7788 these constructs have ``vague linkage''.  Typically such constructs are
7789 emitted wherever they are needed, though sometimes we can be more
7790 clever.
7792 @table @asis
7793 @item Inline Functions
7794 Inline functions are typically defined in a header file which can be
7795 included in many different compilations.  Hopefully they can usually be
7796 inlined, but sometimes an out-of-line copy is necessary, if the address
7797 of the function is taken or if inlining fails.  In general, we emit an
7798 out-of-line copy in all translation units where one is needed.  As an
7799 exception, we only emit inline virtual functions with the vtable, since
7800 it will always require a copy.
7802 Local static variables and string constants used in an inline function
7803 are also considered to have vague linkage, since they must be shared
7804 between all inlined and out-of-line instances of the function.
7806 @item VTables
7807 @cindex vtable
7808 C++ virtual functions are implemented in most compilers using a lookup
7809 table, known as a vtable.  The vtable contains pointers to the virtual
7810 functions provided by a class, and each object of the class contains a
7811 pointer to its vtable (or vtables, in some multiple-inheritance
7812 situations).  If the class declares any non-inline, non-pure virtual
7813 functions, the first one is chosen as the ``key method'' for the class,
7814 and the vtable is only emitted in the translation unit where the key
7815 method is defined.
7817 @emph{Note:} If the chosen key method is later defined as inline, the
7818 vtable will still be emitted in every translation unit which defines it.
7819 Make sure that any inline virtuals are declared inline in the class
7820 body, even if they are not defined there.
7822 @item type_info objects
7823 @cindex type_info
7824 @cindex RTTI
7825 C++ requires information about types to be written out in order to
7826 implement @samp{dynamic_cast}, @samp{typeid} and exception handling.
7827 For polymorphic classes (classes with virtual functions), the type_info
7828 object is written out along with the vtable so that @samp{dynamic_cast}
7829 can determine the dynamic type of a class object at runtime.  For all
7830 other types, we write out the type_info object when it is used: when
7831 applying @samp{typeid} to an expression, throwing an object, or
7832 referring to a type in a catch clause or exception specification.
7834 @item Template Instantiations
7835 Most everything in this section also applies to template instantiations,
7836 but there are other options as well.
7837 @xref{Template Instantiation,,Where's the Template?}.
7839 @end table
7841 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
7842 GNU/Linux or Solaris 2, or on Microsoft Windows, duplicate copies of
7843 these constructs will be discarded at link time.  This is known as
7844 COMDAT support.
7846 On targets that don't support COMDAT, but do support weak symbols, GCC
7847 will use them.  This way one copy will override all the others, but
7848 the unused copies will still take up space in the executable.
7850 For targets which do not support either COMDAT or weak symbols,
7851 most entities with vague linkage will be emitted as local symbols to
7852 avoid duplicate definition errors from the linker.  This will not happen
7853 for local statics in inlines, however, as having multiple copies will
7854 almost certainly break things.
7856 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
7857 another way to control placement of these constructs.
7859 @node C++ Interface
7860 @section Declarations and Definitions in One Header
7862 @cindex interface and implementation headers, C++
7863 @cindex C++ interface and implementation headers
7864 C++ object definitions can be quite complex.  In principle, your source
7865 code will need two kinds of things for each object that you use across
7866 more than one source file.  First, you need an @dfn{interface}
7867 specification, describing its structure with type declarations and
7868 function prototypes.  Second, you need the @dfn{implementation} itself.
7869 It can be tedious to maintain a separate interface description in a
7870 header file, in parallel to the actual implementation.  It is also
7871 dangerous, since separate interface and implementation definitions may
7872 not remain parallel.
7874 @cindex pragmas, interface and implementation
7875 With GNU C++, you can use a single header file for both purposes.
7877 @quotation
7878 @emph{Warning:} The mechanism to specify this is in transition.  For the
7879 nonce, you must use one of two @code{#pragma} commands; in a future
7880 release of GNU C++, an alternative mechanism will make these
7881 @code{#pragma} commands unnecessary.
7882 @end quotation
7884 The header file contains the full definitions, but is marked with
7885 @samp{#pragma interface} in the source code.  This allows the compiler
7886 to use the header file only as an interface specification when ordinary
7887 source files incorporate it with @code{#include}.  In the single source
7888 file where the full implementation belongs, you can use either a naming
7889 convention or @samp{#pragma implementation} to indicate this alternate
7890 use of the header file.
7892 @table @code
7893 @item #pragma interface
7894 @itemx #pragma interface "@var{subdir}/@var{objects}.h"
7895 @kindex #pragma interface
7896 Use this directive in @emph{header files} that define object classes, to save
7897 space in most of the object files that use those classes.  Normally,
7898 local copies of certain information (backup copies of inline member
7899 functions, debugging information, and the internal tables that implement
7900 virtual functions) must be kept in each object file that includes class
7901 definitions.  You can use this pragma to avoid such duplication.  When a
7902 header file containing @samp{#pragma interface} is included in a
7903 compilation, this auxiliary information will not be generated (unless
7904 the main input source file itself uses @samp{#pragma implementation}).
7905 Instead, the object files will contain references to be resolved at link
7906 time.
7908 The second form of this directive is useful for the case where you have
7909 multiple headers with the same name in different directories.  If you
7910 use this form, you must specify the same string to @samp{#pragma
7911 implementation}.
7913 @item #pragma implementation
7914 @itemx #pragma implementation "@var{objects}.h"
7915 @kindex #pragma implementation
7916 Use this pragma in a @emph{main input file}, when you want full output from
7917 included header files to be generated (and made globally visible).  The
7918 included header file, in turn, should use @samp{#pragma interface}.
7919 Backup copies of inline member functions, debugging information, and the
7920 internal tables used to implement virtual functions are all generated in
7921 implementation files.
7923 @cindex implied @code{#pragma implementation}
7924 @cindex @code{#pragma implementation}, implied
7925 @cindex naming convention, implementation headers
7926 If you use @samp{#pragma implementation} with no argument, it applies to
7927 an include file with the same basename@footnote{A file's @dfn{basename}
7928 was the name stripped of all leading path information and of trailing
7929 suffixes, such as @samp{.h} or @samp{.C} or @samp{.cc}.} as your source
7930 file.  For example, in @file{allclass.cc}, giving just
7931 @samp{#pragma implementation}
7932 by itself is equivalent to @samp{#pragma implementation "allclass.h"}.
7934 In versions of GNU C++ prior to 2.6.0 @file{allclass.h} was treated as
7935 an implementation file whenever you would include it from
7936 @file{allclass.cc} even if you never specified @samp{#pragma
7937 implementation}.  This was deemed to be more trouble than it was worth,
7938 however, and disabled.
7940 If you use an explicit @samp{#pragma implementation}, it must appear in
7941 your source file @emph{before} you include the affected header files.
7943 Use the string argument if you want a single implementation file to
7944 include code from multiple header files.  (You must also use
7945 @samp{#include} to include the header file; @samp{#pragma
7946 implementation} only specifies how to use the file---it doesn't actually
7947 include it.)
7949 There is no way to split up the contents of a single header file into
7950 multiple implementation files.
7951 @end table
7953 @cindex inlining and C++ pragmas
7954 @cindex C++ pragmas, effect on inlining
7955 @cindex pragmas in C++, effect on inlining
7956 @samp{#pragma implementation} and @samp{#pragma interface} also have an
7957 effect on function inlining.
7959 If you define a class in a header file marked with @samp{#pragma
7960 interface}, the effect on a function defined in that class is similar to
7961 an explicit @code{extern} declaration---the compiler emits no code at
7962 all to define an independent version of the function.  Its definition
7963 is used only for inlining with its callers.
7965 @opindex fno-implement-inlines
7966 Conversely, when you include the same header file in a main source file
7967 that declares it as @samp{#pragma implementation}, the compiler emits
7968 code for the function itself; this defines a version of the function
7969 that can be found via pointers (or by callers compiled without
7970 inlining).  If all calls to the function can be inlined, you can avoid
7971 emitting the function by compiling with @option{-fno-implement-inlines}.
7972 If any calls were not inlined, you will get linker errors.
7974 @node Template Instantiation
7975 @section Where's the Template?
7976 @cindex template instantiation
7978 C++ templates are the first language feature to require more
7979 intelligence from the environment than one usually finds on a UNIX
7980 system.  Somehow the compiler and linker have to make sure that each
7981 template instance occurs exactly once in the executable if it is needed,
7982 and not at all otherwise.  There are two basic approaches to this
7983 problem, which I will refer to as the Borland model and the Cfront model.
7985 @table @asis
7986 @item Borland model
7987 Borland C++ solved the template instantiation problem by adding the code
7988 equivalent of common blocks to their linker; the compiler emits template
7989 instances in each translation unit that uses them, and the linker
7990 collapses them together.  The advantage of this model is that the linker
7991 only has to consider the object files themselves; there is no external
7992 complexity to worry about.  This disadvantage is that compilation time
7993 is increased because the template code is being compiled repeatedly.
7994 Code written for this model tends to include definitions of all
7995 templates in the header file, since they must be seen to be
7996 instantiated.
7998 @item Cfront model
7999 The AT&T C++ translator, Cfront, solved the template instantiation
8000 problem by creating the notion of a template repository, an
8001 automatically maintained place where template instances are stored.  A
8002 more modern version of the repository works as follows: As individual
8003 object files are built, the compiler places any template definitions and
8004 instantiations encountered in the repository.  At link time, the link
8005 wrapper adds in the objects in the repository and compiles any needed
8006 instances that were not previously emitted.  The advantages of this
8007 model are more optimal compilation speed and the ability to use the
8008 system linker; to implement the Borland model a compiler vendor also
8009 needs to replace the linker.  The disadvantages are vastly increased
8010 complexity, and thus potential for error; for some code this can be
8011 just as transparent, but in practice it can been very difficult to build
8012 multiple programs in one directory and one program in multiple
8013 directories.  Code written for this model tends to separate definitions
8014 of non-inline member templates into a separate file, which should be
8015 compiled separately.
8016 @end table
8018 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
8019 GNU/Linux or Solaris 2, or on Microsoft Windows, G++ supports the
8020 Borland model.  On other systems, G++ implements neither automatic
8021 model.
8023 A future version of G++ will support a hybrid model whereby the compiler
8024 will emit any instantiations for which the template definition is
8025 included in the compile, and store template definitions and
8026 instantiation context information into the object file for the rest.
8027 The link wrapper will extract that information as necessary and invoke
8028 the compiler to produce the remaining instantiations.  The linker will
8029 then combine duplicate instantiations.
8031 In the mean time, you have the following options for dealing with
8032 template instantiations:
8034 @enumerate
8035 @item
8036 @opindex frepo
8037 Compile your template-using code with @option{-frepo}.  The compiler will
8038 generate files with the extension @samp{.rpo} listing all of the
8039 template instantiations used in the corresponding object files which
8040 could be instantiated there; the link wrapper, @samp{collect2}, will
8041 then update the @samp{.rpo} files to tell the compiler where to place
8042 those instantiations and rebuild any affected object files.  The
8043 link-time overhead is negligible after the first pass, as the compiler
8044 will continue to place the instantiations in the same files.
8046 This is your best option for application code written for the Borland
8047 model, as it will just work.  Code written for the Cfront model will
8048 need to be modified so that the template definitions are available at
8049 one or more points of instantiation; usually this is as simple as adding
8050 @code{#include <tmethods.cc>} to the end of each template header.
8052 For library code, if you want the library to provide all of the template
8053 instantiations it needs, just try to link all of its object files
8054 together; the link will fail, but cause the instantiations to be
8055 generated as a side effect.  Be warned, however, that this may cause
8056 conflicts if multiple libraries try to provide the same instantiations.
8057 For greater control, use explicit instantiation as described in the next
8058 option.
8060 @item
8061 @opindex fno-implicit-templates
8062 Compile your code with @option{-fno-implicit-templates} to disable the
8063 implicit generation of template instances, and explicitly instantiate
8064 all the ones you use.  This approach requires more knowledge of exactly
8065 which instances you need than do the others, but it's less
8066 mysterious and allows greater control.  You can scatter the explicit
8067 instantiations throughout your program, perhaps putting them in the
8068 translation units where the instances are used or the translation units
8069 that define the templates themselves; you can put all of the explicit
8070 instantiations you need into one big file; or you can create small files
8071 like
8073 @smallexample
8074 #include "Foo.h"
8075 #include "Foo.cc"
8077 template class Foo<int>;
8078 template ostream& operator <<
8079                 (ostream&, const Foo<int>&);
8080 @end smallexample
8082 for each of the instances you need, and create a template instantiation
8083 library from those.
8085 If you are using Cfront-model code, you can probably get away with not
8086 using @option{-fno-implicit-templates} when compiling files that don't
8087 @samp{#include} the member template definitions.
8089 If you use one big file to do the instantiations, you may want to
8090 compile it without @option{-fno-implicit-templates} so you get all of the
8091 instances required by your explicit instantiations (but not by any
8092 other files) without having to specify them as well.
8094 G++ has extended the template instantiation syntax given in the ISO
8095 standard to allow forward declaration of explicit instantiations
8096 (with @code{extern}), instantiation of the compiler support data for a
8097 template class (i.e.@: the vtable) without instantiating any of its
8098 members (with @code{inline}), and instantiation of only the static data
8099 members of a template class, without the support data or member
8100 functions (with (@code{static}):
8102 @smallexample
8103 extern template int max (int, int);
8104 inline template class Foo<int>;
8105 static template class Foo<int>;
8106 @end smallexample
8108 @item
8109 Do nothing.  Pretend G++ does implement automatic instantiation
8110 management.  Code written for the Borland model will work fine, but
8111 each translation unit will contain instances of each of the templates it
8112 uses.  In a large program, this can lead to an unacceptable amount of code
8113 duplication.
8115 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
8116 more discussion of these pragmas.
8117 @end enumerate
8119 @node Bound member functions
8120 @section Extracting the function pointer from a bound pointer to member function
8121 @cindex pmf
8122 @cindex pointer to member function
8123 @cindex bound pointer to member function
8125 In C++, pointer to member functions (PMFs) are implemented using a wide
8126 pointer of sorts to handle all the possible call mechanisms; the PMF
8127 needs to store information about how to adjust the @samp{this} pointer,
8128 and if the function pointed to is virtual, where to find the vtable, and
8129 where in the vtable to look for the member function.  If you are using
8130 PMFs in an inner loop, you should really reconsider that decision.  If
8131 that is not an option, you can extract the pointer to the function that
8132 would be called for a given object/PMF pair and call it directly inside
8133 the inner loop, to save a bit of time.
8135 Note that you will still be paying the penalty for the call through a
8136 function pointer; on most modern architectures, such a call defeats the
8137 branch prediction features of the CPU@.  This is also true of normal
8138 virtual function calls.
8140 The syntax for this extension is
8142 @smallexample
8143 extern A a;
8144 extern int (A::*fp)();
8145 typedef int (*fptr)(A *);
8147 fptr p = (fptr)(a.*fp);
8148 @end smallexample
8150 For PMF constants (i.e.@: expressions of the form @samp{&Klasse::Member}),
8151 no object is needed to obtain the address of the function.  They can be
8152 converted to function pointers directly:
8154 @smallexample
8155 fptr p1 = (fptr)(&A::foo);
8156 @end smallexample
8158 @opindex Wno-pmf-conversions
8159 You must specify @option{-Wno-pmf-conversions} to use this extension.
8161 @node C++ Attributes
8162 @section C++-Specific Variable, Function, and Type Attributes
8164 Some attributes only make sense for C++ programs.
8166 @table @code
8167 @item init_priority (@var{priority})
8168 @cindex init_priority attribute
8171 In Standard C++, objects defined at namespace scope are guaranteed to be
8172 initialized in an order in strict accordance with that of their definitions
8173 @emph{in a given translation unit}.  No guarantee is made for initializations
8174 across translation units.  However, GNU C++ allows users to control the
8175 order of initialization of objects defined at namespace scope with the
8176 @code{init_priority} attribute by specifying a relative @var{priority},
8177 a constant integral expression currently bounded between 101 and 65535
8178 inclusive.  Lower numbers indicate a higher priority.
8180 In the following example, @code{A} would normally be created before
8181 @code{B}, but the @code{init_priority} attribute has reversed that order:
8183 @smallexample
8184 Some_Class  A  __attribute__ ((init_priority (2000)));
8185 Some_Class  B  __attribute__ ((init_priority (543)));
8186 @end smallexample
8188 @noindent
8189 Note that the particular values of @var{priority} do not matter; only their
8190 relative ordering.
8192 @item java_interface
8193 @cindex java_interface attribute
8195 This type attribute informs C++ that the class is a Java interface.  It may
8196 only be applied to classes declared within an @code{extern "Java"} block.
8197 Calls to methods declared in this interface will be dispatched using GCJ's
8198 interface table mechanism, instead of regular virtual table dispatch.
8200 @end table
8202 See also @xref{Strong Using}.
8204 @node Strong Using
8205 @section Strong Using
8207 A using-directive with @code{__attribute ((strong))} is stronger
8208 than a normal using-directive in two ways:
8210 @itemize @bullet
8211 @item
8212 Templates from the used namespace can be specialized as though they were members of the using namespace.
8214 @item
8215 The using namespace is considered an associated namespace of all
8216 templates in the used namespace for purposes of argument-dependent
8217 name lookup.
8218 @end itemize
8220 This is useful for composing a namespace transparently from
8221 implementation namespaces.  For example:
8223 @smallexample
8224 namespace std @{
8225   namespace debug @{
8226     template <class T> struct A @{ @};
8227   @}
8228   using namespace debug __attribute ((__strong__));
8229   template <> struct A<int> @{ @};   // ok to specialize
8231   template <class T> void f (A<T>);
8234 int main()
8236   f (std::A<float>());             // lookup finds std::f
8237   f (std::A<int>());
8239 @end smallexample
8241 @node Offsetof
8242 @section Offsetof
8244 G++ uses a syntactic extension to implement the @code{offsetof} macro.
8246 In particular:
8248 @smallexample
8249   __offsetof__ (expression)
8250 @end smallexample
8252 is equivalent to the parenthesized expression, except that the
8253 expression is considered an integral constant expression even if it
8254 contains certain operators that are not normally permitted in an
8255 integral constant expression.  Users should never use
8256 @code{__offsetof__} directly; the only valid use of
8257 @code{__offsetof__} is to implement the @code{offsetof} macro in
8258 @code{<stddef.h>}.
8260 @node Java Exceptions
8261 @section Java Exceptions
8263 The Java language uses a slightly different exception handling model
8264 from C++.  Normally, GNU C++ will automatically detect when you are
8265 writing C++ code that uses Java exceptions, and handle them
8266 appropriately.  However, if C++ code only needs to execute destructors
8267 when Java exceptions are thrown through it, GCC will guess incorrectly.
8268 Sample problematic code is:
8270 @smallexample
8271   struct S @{ ~S(); @};
8272   extern void bar();    // is written in Java, and may throw exceptions
8273   void foo()
8274   @{
8275     S s;
8276     bar();
8277   @}
8278 @end smallexample
8280 @noindent
8281 The usual effect of an incorrect guess is a link failure, complaining of
8282 a missing routine called @samp{__gxx_personality_v0}.
8284 You can inform the compiler that Java exceptions are to be used in a
8285 translation unit, irrespective of what it might think, by writing
8286 @samp{@w{#pragma GCC java_exceptions}} at the head of the file.  This
8287 @samp{#pragma} must appear before any functions that throw or catch
8288 exceptions, or run destructors when exceptions are thrown through them.
8290 You cannot mix Java and C++ exceptions in the same translation unit.  It
8291 is believed to be safe to throw a C++ exception from one file through
8292 another file compiled for the Java exception model, or vice versa, but
8293 there may be bugs in this area.
8295 @node Deprecated Features
8296 @section Deprecated Features
8298 In the past, the GNU C++ compiler was extended to experiment with new
8299 features, at a time when the C++ language was still evolving.  Now that
8300 the C++ standard is complete, some of those features are superseded by
8301 superior alternatives.  Using the old features might cause a warning in
8302 some cases that the feature will be dropped in the future.  In other
8303 cases, the feature might be gone already.
8305 While the list below is not exhaustive, it documents some of the options
8306 that are now deprecated:
8308 @table @code
8309 @item -fexternal-templates
8310 @itemx -falt-external-templates
8311 These are two of the many ways for G++ to implement template
8312 instantiation.  @xref{Template Instantiation}.  The C++ standard clearly
8313 defines how template definitions have to be organized across
8314 implementation units.  G++ has an implicit instantiation mechanism that
8315 should work just fine for standard-conforming code.
8317 @item -fstrict-prototype
8318 @itemx -fno-strict-prototype
8319 Previously it was possible to use an empty prototype parameter list to
8320 indicate an unspecified number of parameters (like C), rather than no
8321 parameters, as C++ demands.  This feature has been removed, except where
8322 it is required for backwards compatibility @xref{Backwards Compatibility}.
8323 @end table
8325 The named return value extension has been deprecated, and is now
8326 removed from G++.
8328 The use of initializer lists with new expressions has been deprecated,
8329 and is now removed from G++.
8331 Floating and complex non-type template parameters have been deprecated,
8332 and are now removed from G++.
8334 The implicit typename extension has been deprecated and is now
8335 removed from G++.
8337 The use of default arguments in function pointers, function typedefs and
8338 and other places where they are not permitted by the standard is
8339 deprecated and will be removed from a future version of G++.
8341 @node Backwards Compatibility
8342 @section Backwards Compatibility
8343 @cindex Backwards Compatibility
8344 @cindex ARM [Annotated C++ Reference Manual]
8346 Now that there is a definitive ISO standard C++, G++ has a specification
8347 to adhere to.  The C++ language evolved over time, and features that
8348 used to be acceptable in previous drafts of the standard, such as the ARM
8349 [Annotated C++ Reference Manual], are no longer accepted.  In order to allow
8350 compilation of C++ written to such drafts, G++ contains some backwards
8351 compatibilities.  @emph{All such backwards compatibility features are
8352 liable to disappear in future versions of G++.} They should be considered
8353 deprecated @xref{Deprecated Features}.
8355 @table @code
8356 @item For scope
8357 If a variable is declared at for scope, it used to remain in scope until
8358 the end of the scope which contained the for statement (rather than just
8359 within the for scope).  G++ retains this, but issues a warning, if such a
8360 variable is accessed outside the for scope.
8362 @item Implicit C language
8363 Old C system header files did not contain an @code{extern "C" @{@dots{}@}}
8364 scope to set the language.  On such systems, all header files are
8365 implicitly scoped inside a C language scope.  Also, an empty prototype
8366 @code{()} will be treated as an unspecified number of arguments, rather
8367 than no arguments, as C++ demands.
8368 @end table