* target.h (struct gcc_target): Add new field to struct cxx: import_export_class.
[official-gcc.git] / gcc / doc / extend.texi
blob251defa06451ac8a3c87191e64c8b970b1d7007d
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 * Offsetof::            Special syntax for implementing @code{offsetof}.
473 * Other Builtins::      Other built-in functions.
474 * Target Builtins::     Built-in functions specific to particular targets.
475 * Pragmas::             Pragmas accepted by GCC.
476 * Unnamed Fields::      Unnamed struct/union fields within structs/unions.
477 * Thread-Local::        Per-thread variables.
478 @end menu
480 @node Statement Exprs
481 @section Statements and Declarations in Expressions
482 @cindex statements inside expressions
483 @cindex declarations inside expressions
484 @cindex expressions containing statements
485 @cindex macros, statements in expressions
487 @c the above section title wrapped and causes an underfull hbox.. i
488 @c changed it from "within" to "in". --mew 4feb93
489 A compound statement enclosed in parentheses may appear as an expression
490 in GNU C@.  This allows you to use loops, switches, and local variables
491 within an expression.
493 Recall that a compound statement is a sequence of statements surrounded
494 by braces; in this construct, parentheses go around the braces.  For
495 example:
497 @smallexample
498 (@{ int y = foo (); int z;
499    if (y > 0) z = y;
500    else z = - y;
501    z; @})
502 @end smallexample
504 @noindent
505 is a valid (though slightly more complex than necessary) expression
506 for the absolute value of @code{foo ()}.
508 The last thing in the compound statement should be an expression
509 followed by a semicolon; the value of this subexpression serves as the
510 value of the entire construct.  (If you use some other kind of statement
511 last within the braces, the construct has type @code{void}, and thus
512 effectively no value.)
514 This feature is especially useful in making macro definitions ``safe'' (so
515 that they evaluate each operand exactly once).  For example, the
516 ``maximum'' function is commonly defined as a macro in standard C as
517 follows:
519 @smallexample
520 #define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
521 @end smallexample
523 @noindent
524 @cindex side effects, macro argument
525 But this definition computes either @var{a} or @var{b} twice, with bad
526 results if the operand has side effects.  In GNU C, if you know the
527 type of the operands (here let's assume @code{int}), you can define
528 the macro safely as follows:
530 @smallexample
531 #define maxint(a,b) \
532   (@{int _a = (a), _b = (b); _a > _b ? _a : _b; @})
533 @end smallexample
535 Embedded statements are not allowed in constant expressions, such as
536 the value of an enumeration constant, the width of a bit-field, or
537 the initial value of a static variable.
539 If you don't know the type of the operand, you can still do this, but you
540 must use @code{typeof} (@pxref{Typeof}).
542 In G++, the result value of a statement expression undergoes array and
543 function pointer decay, and is returned by value to the enclosing
544 expression. For instance, if @code{A} is a class, then
546 @smallexample
547         A a;
549         (@{a;@}).Foo ()
550 @end smallexample
552 @noindent
553 will construct a temporary @code{A} object to hold the result of the
554 statement expression, and that will be used to invoke @code{Foo}.
555 Therefore the @code{this} pointer observed by @code{Foo} will not be the
556 address of @code{a}.
558 Any temporaries created within a statement within a statement expression
559 will be destroyed at the statement's end.  This makes statement
560 expressions inside macros slightly different from function calls.  In
561 the latter case temporaries introduced during argument evaluation will
562 be destroyed at the end of the statement that includes the function
563 call.  In the statement expression case they will be destroyed during
564 the statement expression.  For instance,
566 @smallexample
567 #define macro(a)  (@{__typeof__(a) b = (a); b + 3; @})
568 template<typename T> T function(T a) @{ T b = a; return b + 3; @}
570 void foo ()
572   macro (X ());
573   function (X ());
575 @end smallexample
577 @noindent
578 will have different places where temporaries are destroyed.  For the
579 @code{macro} case, the temporary @code{X} will be destroyed just after
580 the initialization of @code{b}.  In the @code{function} case that
581 temporary will be destroyed when the function returns.
583 These considerations mean that it is probably a bad idea to use
584 statement-expressions of this form in header files that are designed to
585 work with C++.  (Note that some versions of the GNU C Library contained
586 header files using statement-expression that lead to precisely this
587 bug.)
589 @node Local Labels
590 @section Locally Declared Labels
591 @cindex local labels
592 @cindex macros, local labels
594 GCC allows you to declare @dfn{local labels} in any nested block
595 scope. A local label is just like an ordinary label, but you can
596 only reference it (with a @code{goto} statement, or by taking its
597 address) within the block in which it was declared.
599 A local label declaration looks like this:
601 @smallexample
602 __label__ @var{label};
603 @end smallexample
605 @noindent
608 @smallexample
609 __label__ @var{label1}, @var{label2}, /* @r{@dots{}} */;
610 @end smallexample
612 Local label declarations must come at the beginning of the block,
613 before any ordinary declarations or statements.
615 The label declaration defines the label @emph{name}, but does not define
616 the label itself.  You must do this in the usual way, with
617 @code{@var{label}:}, within the statements of the statement expression.
619 The local label feature is useful for complex macros.  If a macro
620 contains nested loops, a @code{goto} can be useful for breaking out of
621 them.  However, an ordinary label whose scope is the whole function
622 cannot be used: if the macro can be expanded several times in one
623 function, the label will be multiply defined in that function.  A
624 local label avoids this problem.  For example:
626 @smallexample
627 #define SEARCH(value, array, target)              \
628 do @{                                              \
629   __label__ found;                                \
630   typeof (target) _SEARCH_target = (target);      \
631   typeof (*(array)) *_SEARCH_array = (array);     \
632   int i, j;                                       \
633   int value;                                      \
634   for (i = 0; i < max; i++)                       \
635     for (j = 0; j < max; j++)                     \
636       if (_SEARCH_array[i][j] == _SEARCH_target)  \
637         @{ (value) = i; goto found; @}              \
638   (value) = -1;                                   \
639  found:;                                          \
640 @} while (0)
641 @end smallexample
643 This could also be written using a statement-expression:
645 @smallexample
646 #define SEARCH(array, target)                     \
647 (@{                                                \
648   __label__ found;                                \
649   typeof (target) _SEARCH_target = (target);      \
650   typeof (*(array)) *_SEARCH_array = (array);     \
651   int i, j;                                       \
652   int value;                                      \
653   for (i = 0; i < max; i++)                       \
654     for (j = 0; j < max; j++)                     \
655       if (_SEARCH_array[i][j] == _SEARCH_target)  \
656         @{ value = i; goto found; @}                \
657   value = -1;                                     \
658  found:                                           \
659   value;                                          \
661 @end smallexample
663 Local label declarations also make the labels they declare visible to
664 nested functions, if there are any.  @xref{Nested Functions}, for details.
666 @node Labels as Values
667 @section Labels as Values
668 @cindex labels as values
669 @cindex computed gotos
670 @cindex goto with computed label
671 @cindex address of a label
673 You can get the address of a label defined in the current function
674 (or a containing function) with the unary operator @samp{&&}.  The
675 value has type @code{void *}.  This value is a constant and can be used
676 wherever a constant of that type is valid.  For example:
678 @smallexample
679 void *ptr;
680 /* @r{@dots{}} */
681 ptr = &&foo;
682 @end smallexample
684 To use these values, you need to be able to jump to one.  This is done
685 with the computed goto statement@footnote{The analogous feature in
686 Fortran is called an assigned goto, but that name seems inappropriate in
687 C, where one can do more than simply store label addresses in label
688 variables.}, @code{goto *@var{exp};}.  For example,
690 @smallexample
691 goto *ptr;
692 @end smallexample
694 @noindent
695 Any expression of type @code{void *} is allowed.
697 One way of using these constants is in initializing a static array that
698 will serve as a jump table:
700 @smallexample
701 static void *array[] = @{ &&foo, &&bar, &&hack @};
702 @end smallexample
704 Then you can select a label with indexing, like this:
706 @smallexample
707 goto *array[i];
708 @end smallexample
710 @noindent
711 Note that this does not check whether the subscript is in bounds---array
712 indexing in C never does that.
714 Such an array of label values serves a purpose much like that of the
715 @code{switch} statement.  The @code{switch} statement is cleaner, so
716 use that rather than an array unless the problem does not fit a
717 @code{switch} statement very well.
719 Another use of label values is in an interpreter for threaded code.
720 The labels within the interpreter function can be stored in the
721 threaded code for super-fast dispatching.
723 You may not use this mechanism to jump to code in a different function.
724 If you do that, totally unpredictable things will happen.  The best way to
725 avoid this is to store the label address only in automatic variables and
726 never pass it as an argument.
728 An alternate way to write the above example is
730 @smallexample
731 static const int array[] = @{ &&foo - &&foo, &&bar - &&foo,
732                              &&hack - &&foo @};
733 goto *(&&foo + array[i]);
734 @end smallexample
736 @noindent
737 This is more friendly to code living in shared libraries, as it reduces
738 the number of dynamic relocations that are needed, and by consequence,
739 allows the data to be read-only.
741 @node Nested Functions
742 @section Nested Functions
743 @cindex nested functions
744 @cindex downward funargs
745 @cindex thunks
747 A @dfn{nested function} is a function defined inside another function.
748 (Nested functions are not supported for GNU C++.)  The nested function's
749 name is local to the block where it is defined.  For example, here we
750 define a nested function named @code{square}, and call it twice:
752 @smallexample
753 @group
754 foo (double a, double b)
756   double square (double z) @{ return z * z; @}
758   return square (a) + square (b);
760 @end group
761 @end smallexample
763 The nested function can access all the variables of the containing
764 function that are visible at the point of its definition.  This is
765 called @dfn{lexical scoping}.  For example, here we show a nested
766 function which uses an inherited variable named @code{offset}:
768 @smallexample
769 @group
770 bar (int *array, int offset, int size)
772   int access (int *array, int index)
773     @{ return array[index + offset]; @}
774   int i;
775   /* @r{@dots{}} */
776   for (i = 0; i < size; i++)
777     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
779 @end group
780 @end smallexample
782 Nested function definitions are permitted within functions in the places
783 where variable definitions are allowed; that is, in any block, before
784 the first statement in the block.
786 It is possible to call the nested function from outside the scope of its
787 name by storing its address or passing the address to another function:
789 @smallexample
790 hack (int *array, int size)
792   void store (int index, int value)
793     @{ array[index] = value; @}
795   intermediate (store, size);
797 @end smallexample
799 Here, the function @code{intermediate} receives the address of
800 @code{store} as an argument.  If @code{intermediate} calls @code{store},
801 the arguments given to @code{store} are used to store into @code{array}.
802 But this technique works only so long as the containing function
803 (@code{hack}, in this example) does not exit.
805 If you try to call the nested function through its address after the
806 containing function has exited, all hell will break loose.  If you try
807 to call it after a containing scope level has exited, and if it refers
808 to some of the variables that are no longer in scope, you may be lucky,
809 but it's not wise to take the risk.  If, however, the nested function
810 does not refer to anything that has gone out of scope, you should be
811 safe.
813 GCC implements taking the address of a nested function using a technique
814 called @dfn{trampolines}.  A paper describing them is available as
816 @noindent
817 @uref{http://people.debian.org/~aaronl/Usenix88-lexic.pdf}.
819 A nested function can jump to a label inherited from a containing
820 function, provided the label was explicitly declared in the containing
821 function (@pxref{Local Labels}).  Such a jump returns instantly to the
822 containing function, exiting the nested function which did the
823 @code{goto} and any intermediate functions as well.  Here is an example:
825 @smallexample
826 @group
827 bar (int *array, int offset, int size)
829   __label__ failure;
830   int access (int *array, int index)
831     @{
832       if (index > size)
833         goto failure;
834       return array[index + offset];
835     @}
836   int i;
837   /* @r{@dots{}} */
838   for (i = 0; i < size; i++)
839     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
840   /* @r{@dots{}} */
841   return 0;
843  /* @r{Control comes here from @code{access}
844     if it detects an error.}  */
845  failure:
846   return -1;
848 @end group
849 @end smallexample
851 A nested function always has internal linkage.  Declaring one with
852 @code{extern} is erroneous.  If you need to declare the nested function
853 before its definition, use @code{auto} (which is otherwise meaningless
854 for function declarations).
856 @smallexample
857 bar (int *array, int offset, int size)
859   __label__ failure;
860   auto int access (int *, int);
861   /* @r{@dots{}} */
862   int access (int *array, int index)
863     @{
864       if (index > size)
865         goto failure;
866       return array[index + offset];
867     @}
868   /* @r{@dots{}} */
870 @end smallexample
872 @node Constructing Calls
873 @section Constructing Function Calls
874 @cindex constructing calls
875 @cindex forwarding calls
877 Using the built-in functions described below, you can record
878 the arguments a function received, and call another function
879 with the same arguments, without knowing the number or types
880 of the arguments.
882 You can also record the return value of that function call,
883 and later return that value, without knowing what data type
884 the function tried to return (as long as your caller expects
885 that data type).
887 However, these built-in functions may interact badly with some
888 sophisticated features or other extensions of the language.  It
889 is, therefore, not recommended to use them outside very simple
890 functions acting as mere forwarders for their arguments.
892 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply_args ()
893 This built-in function returns a pointer to data
894 describing how to perform a call with the same arguments as were passed
895 to the current function.
897 The function saves the arg pointer register, structure value address,
898 and all registers that might be used to pass arguments to a function
899 into a block of memory allocated on the stack.  Then it returns the
900 address of that block.
901 @end deftypefn
903 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply (void (*@var{function})(), void *@var{arguments}, size_t @var{size})
904 This built-in function invokes @var{function}
905 with a copy of the parameters described by @var{arguments}
906 and @var{size}.
908 The value of @var{arguments} should be the value returned by
909 @code{__builtin_apply_args}.  The argument @var{size} specifies the size
910 of the stack argument data, in bytes.
912 This function returns a pointer to data describing
913 how to return whatever value was returned by @var{function}.  The data
914 is saved in a block of memory allocated on the stack.
916 It is not always simple to compute the proper value for @var{size}.  The
917 value is used by @code{__builtin_apply} to compute the amount of data
918 that should be pushed on the stack and copied from the incoming argument
919 area.
920 @end deftypefn
922 @deftypefn {Built-in Function} {void} __builtin_return (void *@var{result})
923 This built-in function returns the value described by @var{result} from
924 the containing function.  You should specify, for @var{result}, a value
925 returned by @code{__builtin_apply}.
926 @end deftypefn
928 @node Typeof
929 @section Referring to a Type with @code{typeof}
930 @findex typeof
931 @findex sizeof
932 @cindex macros, types of arguments
934 Another way to refer to the type of an expression is with @code{typeof}.
935 The syntax of using of this keyword looks like @code{sizeof}, but the
936 construct acts semantically like a type name defined with @code{typedef}.
938 There are two ways of writing the argument to @code{typeof}: with an
939 expression or with a type.  Here is an example with an expression:
941 @smallexample
942 typeof (x[0](1))
943 @end smallexample
945 @noindent
946 This assumes that @code{x} is an array of pointers to functions;
947 the type described is that of the values of the functions.
949 Here is an example with a typename as the argument:
951 @smallexample
952 typeof (int *)
953 @end smallexample
955 @noindent
956 Here the type described is that of pointers to @code{int}.
958 If you are writing a header file that must work when included in ISO C
959 programs, write @code{__typeof__} instead of @code{typeof}.
960 @xref{Alternate Keywords}.
962 A @code{typeof}-construct can be used anywhere a typedef name could be
963 used.  For example, you can use it in a declaration, in a cast, or inside
964 of @code{sizeof} or @code{typeof}.
966 @code{typeof} is often useful in conjunction with the
967 statements-within-expressions feature.  Here is how the two together can
968 be used to define a safe ``maximum'' macro that operates on any
969 arithmetic type and evaluates each of its arguments exactly once:
971 @smallexample
972 #define max(a,b) \
973   (@{ typeof (a) _a = (a); \
974       typeof (b) _b = (b); \
975     _a > _b ? _a : _b; @})
976 @end smallexample
978 @cindex underscores in variables in macros
979 @cindex @samp{_} in variables in macros
980 @cindex local variables in macros
981 @cindex variables, local, in macros
982 @cindex macros, local variables in
984 The reason for using names that start with underscores for the local
985 variables is to avoid conflicts with variable names that occur within the
986 expressions that are substituted for @code{a} and @code{b}.  Eventually we
987 hope to design a new form of declaration syntax that allows you to declare
988 variables whose scopes start only after their initializers; this will be a
989 more reliable way to prevent such conflicts.
991 @noindent
992 Some more examples of the use of @code{typeof}:
994 @itemize @bullet
995 @item
996 This declares @code{y} with the type of what @code{x} points to.
998 @smallexample
999 typeof (*x) y;
1000 @end smallexample
1002 @item
1003 This declares @code{y} as an array of such values.
1005 @smallexample
1006 typeof (*x) y[4];
1007 @end smallexample
1009 @item
1010 This declares @code{y} as an array of pointers to characters:
1012 @smallexample
1013 typeof (typeof (char *)[4]) y;
1014 @end smallexample
1016 @noindent
1017 It is equivalent to the following traditional C declaration:
1019 @smallexample
1020 char *y[4];
1021 @end smallexample
1023 To see the meaning of the declaration using @code{typeof}, and why it
1024 might be a useful way to write, let's rewrite it with these macros:
1026 @smallexample
1027 #define pointer(T)  typeof(T *)
1028 #define array(T, N) typeof(T [N])
1029 @end smallexample
1031 @noindent
1032 Now the declaration can be rewritten this way:
1034 @smallexample
1035 array (pointer (char), 4) y;
1036 @end smallexample
1038 @noindent
1039 Thus, @code{array (pointer (char), 4)} is the type of arrays of 4
1040 pointers to @code{char}.
1041 @end itemize
1043 @emph{Compatibility Note:} In addition to @code{typeof}, GCC 2 supported
1044 a more limited extension which permitted one to write
1046 @smallexample
1047 typedef @var{T} = @var{expr};
1048 @end smallexample
1050 @noindent
1051 with the effect of declaring @var{T} to have the type of the expression
1052 @var{expr}.  This extension does not work with GCC 3 (versions between
1053 3.0 and 3.2 will crash; 3.2.1 and later give an error).  Code which
1054 relies on it should be rewritten to use @code{typeof}:
1056 @smallexample
1057 typedef typeof(@var{expr}) @var{T};
1058 @end smallexample
1060 @noindent
1061 This will work with all versions of GCC@.
1063 @node Conditionals
1064 @section Conditionals with Omitted Operands
1065 @cindex conditional expressions, extensions
1066 @cindex omitted middle-operands
1067 @cindex middle-operands, omitted
1068 @cindex extensions, @code{?:}
1069 @cindex @code{?:} extensions
1071 The middle operand in a conditional expression may be omitted.  Then
1072 if the first operand is nonzero, its value is the value of the conditional
1073 expression.
1075 Therefore, the expression
1077 @smallexample
1078 x ? : y
1079 @end smallexample
1081 @noindent
1082 has the value of @code{x} if that is nonzero; otherwise, the value of
1083 @code{y}.
1085 This example is perfectly equivalent to
1087 @smallexample
1088 x ? x : y
1089 @end smallexample
1091 @cindex side effect in ?:
1092 @cindex ?: side effect
1093 @noindent
1094 In this simple case, the ability to omit the middle operand is not
1095 especially useful.  When it becomes useful is when the first operand does,
1096 or may (if it is a macro argument), contain a side effect.  Then repeating
1097 the operand in the middle would perform the side effect twice.  Omitting
1098 the middle operand uses the value already computed without the undesirable
1099 effects of recomputing it.
1101 @node Long Long
1102 @section Double-Word Integers
1103 @cindex @code{long long} data types
1104 @cindex double-word arithmetic
1105 @cindex multiprecision arithmetic
1106 @cindex @code{LL} integer suffix
1107 @cindex @code{ULL} integer suffix
1109 ISO C99 supports data types for integers that are at least 64 bits wide,
1110 and as an extension GCC supports them in C89 mode and in C++.
1111 Simply write @code{long long int} for a signed integer, or
1112 @code{unsigned long long int} for an unsigned integer.  To make an
1113 integer constant of type @code{long long int}, add the suffix @samp{LL}
1114 to the integer.  To make an integer constant of type @code{unsigned long
1115 long int}, add the suffix @samp{ULL} to the integer.
1117 You can use these types in arithmetic like any other integer types.
1118 Addition, subtraction, and bitwise boolean operations on these types
1119 are open-coded on all types of machines.  Multiplication is open-coded
1120 if the machine supports fullword-to-doubleword a widening multiply
1121 instruction.  Division and shifts are open-coded only on machines that
1122 provide special support.  The operations that are not open-coded use
1123 special library routines that come with GCC@.
1125 There may be pitfalls when you use @code{long long} types for function
1126 arguments, unless you declare function prototypes.  If a function
1127 expects type @code{int} for its argument, and you pass a value of type
1128 @code{long long int}, confusion will result because the caller and the
1129 subroutine will disagree about the number of bytes for the argument.
1130 Likewise, if the function expects @code{long long int} and you pass
1131 @code{int}.  The best way to avoid such problems is to use prototypes.
1133 @node Complex
1134 @section Complex Numbers
1135 @cindex complex numbers
1136 @cindex @code{_Complex} keyword
1137 @cindex @code{__complex__} keyword
1139 ISO C99 supports complex floating data types, and as an extension GCC
1140 supports them in C89 mode and in C++, and supports complex integer data
1141 types which are not part of ISO C99.  You can declare complex types
1142 using the keyword @code{_Complex}.  As an extension, the older GNU
1143 keyword @code{__complex__} is also supported.
1145 For example, @samp{_Complex double x;} declares @code{x} as a
1146 variable whose real part and imaginary part are both of type
1147 @code{double}.  @samp{_Complex short int y;} declares @code{y} to
1148 have real and imaginary parts of type @code{short int}; this is not
1149 likely to be useful, but it shows that the set of complex types is
1150 complete.
1152 To write a constant with a complex data type, use the suffix @samp{i} or
1153 @samp{j} (either one; they are equivalent).  For example, @code{2.5fi}
1154 has type @code{_Complex float} and @code{3i} has type
1155 @code{_Complex int}.  Such a constant always has a pure imaginary
1156 value, but you can form any complex value you like by adding one to a
1157 real constant.  This is a GNU extension; if you have an ISO C99
1158 conforming C library (such as GNU libc), and want to construct complex
1159 constants of floating type, you should include @code{<complex.h>} and
1160 use the macros @code{I} or @code{_Complex_I} instead.
1162 @cindex @code{__real__} keyword
1163 @cindex @code{__imag__} keyword
1164 To extract the real part of a complex-valued expression @var{exp}, write
1165 @code{__real__ @var{exp}}.  Likewise, use @code{__imag__} to
1166 extract the imaginary part.  This is a GNU extension; for values of
1167 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{crealf},
1168 @code{creal}, @code{creall}, @code{cimagf}, @code{cimag} and
1169 @code{cimagl}, declared in @code{<complex.h>} and also provided as
1170 built-in functions by GCC@.
1172 @cindex complex conjugation
1173 The operator @samp{~} performs complex conjugation when used on a value
1174 with a complex type.  This is a GNU extension; for values of
1175 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{conjf},
1176 @code{conj} and @code{conjl}, declared in @code{<complex.h>} and also
1177 provided as built-in functions by GCC@.
1179 GCC can allocate complex automatic variables in a noncontiguous
1180 fashion; it's even possible for the real part to be in a register while
1181 the imaginary part is on the stack (or vice-versa).  Only the DWARF2
1182 debug info format can represent this, so use of DWARF2 is recommended.
1183 If you are using the stabs debug info format, GCC describes a noncontiguous
1184 complex variable as if it were two separate variables of noncomplex type.
1185 If the variable's actual name is @code{foo}, the two fictitious
1186 variables are named @code{foo$real} and @code{foo$imag}.  You can
1187 examine and set these two fictitious variables with your debugger.
1189 @node Hex Floats
1190 @section Hex Floats
1191 @cindex hex floats
1193 ISO C99 supports floating-point numbers written not only in the usual
1194 decimal notation, such as @code{1.55e1}, but also numbers such as
1195 @code{0x1.fp3} written in hexadecimal format.  As a GNU extension, GCC
1196 supports this in C89 mode (except in some cases when strictly
1197 conforming) and in C++.  In that format the
1198 @samp{0x} hex introducer and the @samp{p} or @samp{P} exponent field are
1199 mandatory.  The exponent is a decimal number that indicates the power of
1200 2 by which the significant part will be multiplied.  Thus @samp{0x1.f} is
1201 @tex
1202 $1 {15\over16}$,
1203 @end tex
1204 @ifnottex
1205 1 15/16,
1206 @end ifnottex
1207 @samp{p3} multiplies it by 8, and the value of @code{0x1.fp3}
1208 is the same as @code{1.55e1}.
1210 Unlike for floating-point numbers in the decimal notation the exponent
1211 is always required in the hexadecimal notation.  Otherwise the compiler
1212 would not be able to resolve the ambiguity of, e.g., @code{0x1.f}.  This
1213 could mean @code{1.0f} or @code{1.9375} since @samp{f} is also the
1214 extension for floating-point constants of type @code{float}.
1216 @node Zero Length
1217 @section Arrays of Length Zero
1218 @cindex arrays of length zero
1219 @cindex zero-length arrays
1220 @cindex length-zero arrays
1221 @cindex flexible array members
1223 Zero-length arrays are allowed in GNU C@.  They are very useful as the
1224 last element of a structure which is really a header for a variable-length
1225 object:
1227 @smallexample
1228 struct line @{
1229   int length;
1230   char contents[0];
1233 struct line *thisline = (struct line *)
1234   malloc (sizeof (struct line) + this_length);
1235 thisline->length = this_length;
1236 @end smallexample
1238 In ISO C90, you would have to give @code{contents} a length of 1, which
1239 means either you waste space or complicate the argument to @code{malloc}.
1241 In ISO C99, you would use a @dfn{flexible array member}, which is
1242 slightly different in syntax and semantics:
1244 @itemize @bullet
1245 @item
1246 Flexible array members are written as @code{contents[]} without
1247 the @code{0}.
1249 @item
1250 Flexible array members have incomplete type, and so the @code{sizeof}
1251 operator may not be applied.  As a quirk of the original implementation
1252 of zero-length arrays, @code{sizeof} evaluates to zero.
1254 @item
1255 Flexible array members may only appear as the last member of a
1256 @code{struct} that is otherwise non-empty.
1258 @item
1259 A structure containing a flexible array member, or a union containing
1260 such a structure (possibly recursively), may not be a member of a
1261 structure or an element of an array.  (However, these uses are
1262 permitted by GCC as extensions.)
1263 @end itemize
1265 GCC versions before 3.0 allowed zero-length arrays to be statically
1266 initialized, as if they were flexible arrays.  In addition to those
1267 cases that were useful, it also allowed initializations in situations
1268 that would corrupt later data.  Non-empty initialization of zero-length
1269 arrays is now treated like any case where there are more initializer
1270 elements than the array holds, in that a suitable warning about "excess
1271 elements in array" is given, and the excess elements (all of them, in
1272 this case) are ignored.
1274 Instead GCC allows static initialization of flexible array members.
1275 This is equivalent to defining a new structure containing the original
1276 structure followed by an array of sufficient size to contain the data.
1277 I.e.@: in the following, @code{f1} is constructed as if it were declared
1278 like @code{f2}.
1280 @smallexample
1281 struct f1 @{
1282   int x; int y[];
1283 @} f1 = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};
1285 struct f2 @{
1286   struct f1 f1; int data[3];
1287 @} f2 = @{ @{ 1 @}, @{ 2, 3, 4 @} @};
1288 @end smallexample
1290 @noindent
1291 The convenience of this extension is that @code{f1} has the desired
1292 type, eliminating the need to consistently refer to @code{f2.f1}.
1294 This has symmetry with normal static arrays, in that an array of
1295 unknown size is also written with @code{[]}.
1297 Of course, this extension only makes sense if the extra data comes at
1298 the end of a top-level object, as otherwise we would be overwriting
1299 data at subsequent offsets.  To avoid undue complication and confusion
1300 with initialization of deeply nested arrays, we simply disallow any
1301 non-empty initialization except when the structure is the top-level
1302 object.  For example:
1304 @smallexample
1305 struct foo @{ int x; int y[]; @};
1306 struct bar @{ struct foo z; @};
1308 struct foo a = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};        // @r{Valid.}
1309 struct bar b = @{ @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @} @};    // @r{Invalid.}
1310 struct bar c = @{ @{ 1, @{ @} @} @};            // @r{Valid.}
1311 struct foo d[1] = @{ @{ 1 @{ 2, 3, 4 @} @} @};  // @r{Invalid.}
1312 @end smallexample
1314 @node Empty Structures
1315 @section Structures With No Members
1316 @cindex empty structures
1317 @cindex zero-size structures
1319 GCC permits a C structure to have no members:
1321 @smallexample
1322 struct empty @{
1324 @end smallexample
1326 The structure will have size zero.  In C++, empty structures are part
1327 of the language.  G++ treats empty structures as if they had a single
1328 member of type @code{char}.
1330 @node Variable Length
1331 @section Arrays of Variable Length
1332 @cindex variable-length arrays
1333 @cindex arrays of variable length
1334 @cindex VLAs
1336 Variable-length automatic arrays are allowed in ISO C99, and as an
1337 extension GCC accepts them in C89 mode and in C++.  (However, GCC's
1338 implementation of variable-length arrays does not yet conform in detail
1339 to the ISO C99 standard.)  These arrays are
1340 declared like any other automatic arrays, but with a length that is not
1341 a constant expression.  The storage is allocated at the point of
1342 declaration and deallocated when the brace-level is exited.  For
1343 example:
1345 @smallexample
1346 FILE *
1347 concat_fopen (char *s1, char *s2, char *mode)
1349   char str[strlen (s1) + strlen (s2) + 1];
1350   strcpy (str, s1);
1351   strcat (str, s2);
1352   return fopen (str, mode);
1354 @end smallexample
1356 @cindex scope of a variable length array
1357 @cindex variable-length array scope
1358 @cindex deallocating variable length arrays
1359 Jumping or breaking out of the scope of the array name deallocates the
1360 storage.  Jumping into the scope is not allowed; you get an error
1361 message for it.
1363 @cindex @code{alloca} vs variable-length arrays
1364 You can use the function @code{alloca} to get an effect much like
1365 variable-length arrays.  The function @code{alloca} is available in
1366 many other C implementations (but not in all).  On the other hand,
1367 variable-length arrays are more elegant.
1369 There are other differences between these two methods.  Space allocated
1370 with @code{alloca} exists until the containing @emph{function} returns.
1371 The space for a variable-length array is deallocated as soon as the array
1372 name's scope ends.  (If you use both variable-length arrays and
1373 @code{alloca} in the same function, deallocation of a variable-length array
1374 will also deallocate anything more recently allocated with @code{alloca}.)
1376 You can also use variable-length arrays as arguments to functions:
1378 @smallexample
1379 struct entry
1380 tester (int len, char data[len][len])
1382   /* @r{@dots{}} */
1384 @end smallexample
1386 The length of an array is computed once when the storage is allocated
1387 and is remembered for the scope of the array in case you access it with
1388 @code{sizeof}.
1390 If you want to pass the array first and the length afterward, you can
1391 use a forward declaration in the parameter list---another GNU extension.
1393 @smallexample
1394 struct entry
1395 tester (int len; char data[len][len], int len)
1397   /* @r{@dots{}} */
1399 @end smallexample
1401 @cindex parameter forward declaration
1402 The @samp{int len} before the semicolon is a @dfn{parameter forward
1403 declaration}, and it serves the purpose of making the name @code{len}
1404 known when the declaration of @code{data} is parsed.
1406 You can write any number of such parameter forward declarations in the
1407 parameter list.  They can be separated by commas or semicolons, but the
1408 last one must end with a semicolon, which is followed by the ``real''
1409 parameter declarations.  Each forward declaration must match a ``real''
1410 declaration in parameter name and data type.  ISO C99 does not support
1411 parameter forward declarations.
1413 @node Variadic Macros
1414 @section Macros with a Variable Number of Arguments.
1415 @cindex variable number of arguments
1416 @cindex macro with variable arguments
1417 @cindex rest argument (in macro)
1418 @cindex variadic macros
1420 In the ISO C standard of 1999, a macro can be declared to accept a
1421 variable number of arguments much as a function can.  The syntax for
1422 defining the macro is similar to that of a function.  Here is an
1423 example:
1425 @smallexample
1426 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, __VA_ARGS__)
1427 @end smallexample
1429 Here @samp{@dots{}} is a @dfn{variable argument}.  In the invocation of
1430 such a macro, it represents the zero or more tokens until the closing
1431 parenthesis that ends the invocation, including any commas.  This set of
1432 tokens replaces the identifier @code{__VA_ARGS__} in the macro body
1433 wherever it appears.  See the CPP manual for more information.
1435 GCC has long supported variadic macros, and used a different syntax that
1436 allowed you to give a name to the variable arguments just like any other
1437 argument.  Here is an example:
1439 @smallexample
1440 #define debug(format, args...) fprintf (stderr, format, args)
1441 @end smallexample
1443 This is in all ways equivalent to the ISO C example above, but arguably
1444 more readable and descriptive.
1446 GNU CPP has two further variadic macro extensions, and permits them to
1447 be used with either of the above forms of macro definition.
1449 In standard C, you are not allowed to leave the variable argument out
1450 entirely; but you are allowed to pass an empty argument.  For example,
1451 this invocation is invalid in ISO C, because there is no comma after
1452 the string:
1454 @smallexample
1455 debug ("A message")
1456 @end smallexample
1458 GNU CPP permits you to completely omit the variable arguments in this
1459 way.  In the above examples, the compiler would complain, though since
1460 the expansion of the macro still has the extra comma after the format
1461 string.
1463 To help solve this problem, CPP behaves specially for variable arguments
1464 used with the token paste operator, @samp{##}.  If instead you write
1466 @smallexample
1467 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, ## __VA_ARGS__)
1468 @end smallexample
1470 and if the variable arguments are omitted or empty, the @samp{##}
1471 operator causes the preprocessor to remove the comma before it.  If you
1472 do provide some variable arguments in your macro invocation, GNU CPP
1473 does not complain about the paste operation and instead places the
1474 variable arguments after the comma.  Just like any other pasted macro
1475 argument, these arguments are not macro expanded.
1477 @node Escaped Newlines
1478 @section Slightly Looser Rules for Escaped Newlines
1479 @cindex escaped newlines
1480 @cindex newlines (escaped)
1482 Recently, the preprocessor has relaxed its treatment of escaped
1483 newlines.  Previously, the newline had to immediately follow a
1484 backslash.  The current implementation allows whitespace in the form
1485 of spaces, horizontal and vertical tabs, and form feeds between the
1486 backslash and the subsequent newline.  The preprocessor issues a
1487 warning, but treats it as a valid escaped newline and combines the two
1488 lines to form a single logical line.  This works within comments and
1489 tokens, as well as between tokens.  Comments are @emph{not} treated as
1490 whitespace for the purposes of this relaxation, since they have not
1491 yet been replaced with spaces.
1493 @node Subscripting
1494 @section Non-Lvalue Arrays May Have Subscripts
1495 @cindex subscripting
1496 @cindex arrays, non-lvalue
1498 @cindex subscripting and function values
1499 In ISO C99, arrays that are not lvalues still decay to pointers, and
1500 may be subscripted, although they may not be modified or used after
1501 the next sequence point and the unary @samp{&} operator may not be
1502 applied to them.  As an extension, GCC allows such arrays to be
1503 subscripted in C89 mode, though otherwise they do not decay to
1504 pointers outside C99 mode.  For example,
1505 this is valid in GNU C though not valid in C89:
1507 @smallexample
1508 @group
1509 struct foo @{int a[4];@};
1511 struct foo f();
1513 bar (int index)
1515   return f().a[index];
1517 @end group
1518 @end smallexample
1520 @node Pointer Arith
1521 @section Arithmetic on @code{void}- and Function-Pointers
1522 @cindex void pointers, arithmetic
1523 @cindex void, size of pointer to
1524 @cindex function pointers, arithmetic
1525 @cindex function, size of pointer to
1527 In GNU C, addition and subtraction operations are supported on pointers to
1528 @code{void} and on pointers to functions.  This is done by treating the
1529 size of a @code{void} or of a function as 1.
1531 A consequence of this is that @code{sizeof} is also allowed on @code{void}
1532 and on function types, and returns 1.
1534 @opindex Wpointer-arith
1535 The option @option{-Wpointer-arith} requests a warning if these extensions
1536 are used.
1538 @node Initializers
1539 @section Non-Constant Initializers
1540 @cindex initializers, non-constant
1541 @cindex non-constant initializers
1543 As in standard C++ and ISO C99, the elements of an aggregate initializer for an
1544 automatic variable are not required to be constant expressions in GNU C@.
1545 Here is an example of an initializer with run-time varying elements:
1547 @smallexample
1548 foo (float f, float g)
1550   float beat_freqs[2] = @{ f-g, f+g @};
1551   /* @r{@dots{}} */
1553 @end smallexample
1555 @node Compound Literals
1556 @section Compound Literals
1557 @cindex constructor expressions
1558 @cindex initializations in expressions
1559 @cindex structures, constructor expression
1560 @cindex expressions, constructor
1561 @cindex compound literals
1562 @c The GNU C name for what C99 calls compound literals was "constructor expressions".
1564 ISO C99 supports compound literals.  A compound literal looks like
1565 a cast containing an initializer.  Its value is an object of the
1566 type specified in the cast, containing the elements specified in
1567 the initializer; it is an lvalue.  As an extension, GCC supports
1568 compound literals in C89 mode and in C++.
1570 Usually, the specified type is a structure.  Assume that
1571 @code{struct foo} and @code{structure} are declared as shown:
1573 @smallexample
1574 struct foo @{int a; char b[2];@} structure;
1575 @end smallexample
1577 @noindent
1578 Here is an example of constructing a @code{struct foo} with a compound literal:
1580 @smallexample
1581 structure = ((struct foo) @{x + y, 'a', 0@});
1582 @end smallexample
1584 @noindent
1585 This is equivalent to writing the following:
1587 @smallexample
1589   struct foo temp = @{x + y, 'a', 0@};
1590   structure = temp;
1592 @end smallexample
1594 You can also construct an array.  If all the elements of the compound literal
1595 are (made up of) simple constant expressions, suitable for use in
1596 initializers of objects of static storage duration, then the compound
1597 literal can be coerced to a pointer to its first element and used in
1598 such an initializer, as shown here:
1600 @smallexample
1601 char **foo = (char *[]) @{ "x", "y", "z" @};
1602 @end smallexample
1604 Compound literals for scalar types and union types are is
1605 also allowed, but then the compound literal is equivalent
1606 to a cast.
1608 As a GNU extension, GCC allows initialization of objects with static storage
1609 duration by compound literals (which is not possible in ISO C99, because
1610 the initializer is not a constant).
1611 It is handled as if the object was initialized only with the bracket
1612 enclosed list if compound literal's and object types match.
1613 The initializer list of the compound literal must be constant.
1614 If the object being initialized has array type of unknown size, the size is
1615 determined by compound literal size.
1617 @smallexample
1618 static struct foo x = (struct foo) @{1, 'a', 'b'@};
1619 static int y[] = (int []) @{1, 2, 3@};
1620 static int z[] = (int [3]) @{1@};
1621 @end smallexample
1623 @noindent
1624 The above lines are equivalent to the following:
1625 @smallexample
1626 static struct foo x = @{1, 'a', 'b'@};
1627 static int y[] = @{1, 2, 3@};
1628 static int z[] = @{1, 0, 0@};
1629 @end smallexample
1631 @node Designated Inits
1632 @section Designated Initializers
1633 @cindex initializers with labeled elements
1634 @cindex labeled elements in initializers
1635 @cindex case labels in initializers
1636 @cindex designated initializers
1638 Standard C89 requires the elements of an initializer to appear in a fixed
1639 order, the same as the order of the elements in the array or structure
1640 being initialized.
1642 In ISO C99 you can give the elements in any order, specifying the array
1643 indices or structure field names they apply to, and GNU C allows this as
1644 an extension in C89 mode as well.  This extension is not
1645 implemented in GNU C++.
1647 To specify an array index, write
1648 @samp{[@var{index}] =} before the element value.  For example,
1650 @smallexample
1651 int a[6] = @{ [4] = 29, [2] = 15 @};
1652 @end smallexample
1654 @noindent
1655 is equivalent to
1657 @smallexample
1658 int a[6] = @{ 0, 0, 15, 0, 29, 0 @};
1659 @end smallexample
1661 @noindent
1662 The index values must be constant expressions, even if the array being
1663 initialized is automatic.
1665 An alternative syntax for this which has been obsolete since GCC 2.5 but
1666 GCC still accepts is to write @samp{[@var{index}]} before the element
1667 value, with no @samp{=}.
1669 To initialize a range of elements to the same value, write
1670 @samp{[@var{first} ... @var{last}] = @var{value}}.  This is a GNU
1671 extension.  For example,
1673 @smallexample
1674 int widths[] = @{ [0 ... 9] = 1, [10 ... 99] = 2, [100] = 3 @};
1675 @end smallexample
1677 @noindent
1678 If the value in it has side-effects, the side-effects will happen only once,
1679 not for each initialized field by the range initializer.
1681 @noindent
1682 Note that the length of the array is the highest value specified
1683 plus one.
1685 In a structure initializer, specify the name of a field to initialize
1686 with @samp{.@var{fieldname} =} before the element value.  For example,
1687 given the following structure,
1689 @smallexample
1690 struct point @{ int x, y; @};
1691 @end smallexample
1693 @noindent
1694 the following initialization
1696 @smallexample
1697 struct point p = @{ .y = yvalue, .x = xvalue @};
1698 @end smallexample
1700 @noindent
1701 is equivalent to
1703 @smallexample
1704 struct point p = @{ xvalue, yvalue @};
1705 @end smallexample
1707 Another syntax which has the same meaning, obsolete since GCC 2.5, is
1708 @samp{@var{fieldname}:}, as shown here:
1710 @smallexample
1711 struct point p = @{ y: yvalue, x: xvalue @};
1712 @end smallexample
1714 @cindex designators
1715 The @samp{[@var{index}]} or @samp{.@var{fieldname}} is known as a
1716 @dfn{designator}.  You can also use a designator (or the obsolete colon
1717 syntax) when initializing a union, to specify which element of the union
1718 should be used.  For example,
1720 @smallexample
1721 union foo @{ int i; double d; @};
1723 union foo f = @{ .d = 4 @};
1724 @end smallexample
1726 @noindent
1727 will convert 4 to a @code{double} to store it in the union using
1728 the second element.  By contrast, casting 4 to type @code{union foo}
1729 would store it into the union as the integer @code{i}, since it is
1730 an integer.  (@xref{Cast to Union}.)
1732 You can combine this technique of naming elements with ordinary C
1733 initialization of successive elements.  Each initializer element that
1734 does not have a designator applies to the next consecutive element of the
1735 array or structure.  For example,
1737 @smallexample
1738 int a[6] = @{ [1] = v1, v2, [4] = v4 @};
1739 @end smallexample
1741 @noindent
1742 is equivalent to
1744 @smallexample
1745 int a[6] = @{ 0, v1, v2, 0, v4, 0 @};
1746 @end smallexample
1748 Labeling the elements of an array initializer is especially useful
1749 when the indices are characters or belong to an @code{enum} type.
1750 For example:
1752 @smallexample
1753 int whitespace[256]
1754   = @{ [' '] = 1, ['\t'] = 1, ['\h'] = 1,
1755       ['\f'] = 1, ['\n'] = 1, ['\r'] = 1 @};
1756 @end smallexample
1758 @cindex designator lists
1759 You can also write a series of @samp{.@var{fieldname}} and
1760 @samp{[@var{index}]} designators before an @samp{=} to specify a
1761 nested subobject to initialize; the list is taken relative to the
1762 subobject corresponding to the closest surrounding brace pair.  For
1763 example, with the @samp{struct point} declaration above:
1765 @smallexample
1766 struct point ptarray[10] = @{ [2].y = yv2, [2].x = xv2, [0].x = xv0 @};
1767 @end smallexample
1769 @noindent
1770 If the same field is initialized multiple times, it will have value from
1771 the last initialization.  If any such overridden initialization has
1772 side-effect, it is unspecified whether the side-effect happens or not.
1773 Currently, GCC will discard them and issue a warning.
1775 @node Case Ranges
1776 @section Case Ranges
1777 @cindex case ranges
1778 @cindex ranges in case statements
1780 You can specify a range of consecutive values in a single @code{case} label,
1781 like this:
1783 @smallexample
1784 case @var{low} ... @var{high}:
1785 @end smallexample
1787 @noindent
1788 This has the same effect as the proper number of individual @code{case}
1789 labels, one for each integer value from @var{low} to @var{high}, inclusive.
1791 This feature is especially useful for ranges of ASCII character codes:
1793 @smallexample
1794 case 'A' ... 'Z':
1795 @end smallexample
1797 @strong{Be careful:} Write spaces around the @code{...}, for otherwise
1798 it may be parsed wrong when you use it with integer values.  For example,
1799 write this:
1801 @smallexample
1802 case 1 ... 5:
1803 @end smallexample
1805 @noindent
1806 rather than this:
1808 @smallexample
1809 case 1...5:
1810 @end smallexample
1812 @node Cast to Union
1813 @section Cast to a Union Type
1814 @cindex cast to a union
1815 @cindex union, casting to a
1817 A cast to union type is similar to other casts, except that the type
1818 specified is a union type.  You can specify the type either with
1819 @code{union @var{tag}} or with a typedef name.  A cast to union is actually
1820 a constructor though, not a cast, and hence does not yield an lvalue like
1821 normal casts.  (@xref{Compound Literals}.)
1823 The types that may be cast to the union type are those of the members
1824 of the union.  Thus, given the following union and variables:
1826 @smallexample
1827 union foo @{ int i; double d; @};
1828 int x;
1829 double y;
1830 @end smallexample
1832 @noindent
1833 both @code{x} and @code{y} can be cast to type @code{union foo}.
1835 Using the cast as the right-hand side of an assignment to a variable of
1836 union type is equivalent to storing in a member of the union:
1838 @smallexample
1839 union foo u;
1840 /* @r{@dots{}} */
1841 u = (union foo) x  @equiv{}  u.i = x
1842 u = (union foo) y  @equiv{}  u.d = y
1843 @end smallexample
1845 You can also use the union cast as a function argument:
1847 @smallexample
1848 void hack (union foo);
1849 /* @r{@dots{}} */
1850 hack ((union foo) x);
1851 @end smallexample
1853 @node Mixed Declarations
1854 @section Mixed Declarations and Code
1855 @cindex mixed declarations and code
1856 @cindex declarations, mixed with code
1857 @cindex code, mixed with declarations
1859 ISO C99 and ISO C++ allow declarations and code to be freely mixed
1860 within compound statements.  As an extension, GCC also allows this in
1861 C89 mode.  For example, you could do:
1863 @smallexample
1864 int i;
1865 /* @r{@dots{}} */
1866 i++;
1867 int j = i + 2;
1868 @end smallexample
1870 Each identifier is visible from where it is declared until the end of
1871 the enclosing block.
1873 @node Function Attributes
1874 @section Declaring Attributes of Functions
1875 @cindex function attributes
1876 @cindex declaring attributes of functions
1877 @cindex functions that never return
1878 @cindex functions that have no side effects
1879 @cindex functions in arbitrary sections
1880 @cindex functions that behave like malloc
1881 @cindex @code{volatile} applied to function
1882 @cindex @code{const} applied to function
1883 @cindex functions with @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments
1884 @cindex functions with non-null pointer arguments
1885 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
1886 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
1887 @cindex functions that do not pop the argument stack on the 386
1889 In GNU C, you declare certain things about functions called in your program
1890 which help the compiler optimize function calls and check your code more
1891 carefully.
1893 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
1894 attributes when making a declaration.  This keyword is followed by an
1895 attribute specification inside double parentheses.  The following
1896 attributes are currently defined for functions on all targets:
1897 @code{noreturn}, @code{noinline}, @code{always_inline},
1898 @code{pure}, @code{const}, @code{nothrow},
1899 @code{format}, @code{format_arg}, @code{no_instrument_function},
1900 @code{section}, @code{constructor}, @code{destructor}, @code{used},
1901 @code{unused}, @code{deprecated}, @code{weak}, @code{malloc},
1902 @code{alias}, @code{warn_unused_result} and @code{nonnull}.  Several other
1903 attributes are defined for functions on particular target systems.  Other
1904 attributes, including @code{section} are supported for variables declarations
1905 (@pxref{Variable Attributes}) and for types (@pxref{Type Attributes}).
1907 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
1908 each keyword.  This allows you to use them in header files without
1909 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
1910 you may use @code{__noreturn__} instead of @code{noreturn}.
1912 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
1913 attributes.
1915 @table @code
1916 @c Keep this table alphabetized by attribute name. Treat _ as space.
1918 @item alias ("@var{target}")
1919 @cindex @code{alias} attribute
1920 The @code{alias} attribute causes the declaration to be emitted as an
1921 alias for another symbol, which must be specified.  For instance,
1923 @smallexample
1924 void __f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
1925 void f () __attribute__ ((weak, alias ("__f")));
1926 @end smallexample
1928 declares @samp{f} to be a weak alias for @samp{__f}.  In C++, the
1929 mangled name for the target must be used.
1931 Not all target machines support this attribute.
1933 @item always_inline
1934 @cindex @code{always_inline} function attribute
1935 Generally, functions are not inlined unless optimization is specified.
1936 For functions declared inline, this attribute inlines the function even
1937 if no optimization level was specified.
1939 @item cdecl
1940 @cindex functions that do pop the argument stack on the 386
1941 @opindex mrtd
1942 On the Intel 386, the @code{cdecl} attribute causes the compiler to
1943 assume that the calling function will pop off the stack space used to
1944 pass arguments.  This is
1945 useful to override the effects of the @option{-mrtd} switch.
1947 @item const
1948 @cindex @code{const} function attribute
1949 Many functions do not examine any values except their arguments, and
1950 have no effects except the return value.  Basically this is just slightly
1951 more strict class than the @code{pure} attribute above, since function is not
1952 allowed to read global memory.
1954 @cindex pointer arguments
1955 Note that a function that has pointer arguments and examines the data
1956 pointed to must @emph{not} be declared @code{const}.  Likewise, a
1957 function that calls a non-@code{const} function usually must not be
1958 @code{const}.  It does not make sense for a @code{const} function to
1959 return @code{void}.
1961 The attribute @code{const} is not implemented in GCC versions earlier
1962 than 2.5.  An alternative way to declare that a function has no side
1963 effects, which works in the current version and in some older versions,
1964 is as follows:
1966 @smallexample
1967 typedef int intfn ();
1969 extern const intfn square;
1970 @end smallexample
1972 This approach does not work in GNU C++ from 2.6.0 on, since the language
1973 specifies that the @samp{const} must be attached to the return value.
1975 @item constructor
1976 @itemx destructor
1977 @cindex @code{constructor} function attribute
1978 @cindex @code{destructor} function attribute
1979 The @code{constructor} attribute causes the function to be called
1980 automatically before execution enters @code{main ()}.  Similarly, the
1981 @code{destructor} attribute causes the function to be called
1982 automatically after @code{main ()} has completed or @code{exit ()} has
1983 been called.  Functions with these attributes are useful for
1984 initializing data that will be used implicitly during the execution of
1985 the program.
1987 These attributes are not currently implemented for Objective-C@.
1989 @item deprecated
1990 @cindex @code{deprecated} attribute.
1991 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the function
1992 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
1993 functions that are expected to be removed in a future version of a
1994 program.  The warning also includes the location of the declaration
1995 of the deprecated function, to enable users to easily find further
1996 information about why the function is deprecated, or what they should
1997 do instead.  Note that the warnings only occurs for uses:
1999 @smallexample
2000 int old_fn () __attribute__ ((deprecated));
2001 int old_fn ();
2002 int (*fn_ptr)() = old_fn;
2003 @end smallexample
2005 results in a warning on line 3 but not line 2.
2007 The @code{deprecated} attribute can also be used for variables and
2008 types (@pxref{Variable Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
2010 @item dllexport
2011 @cindex @code{__declspec(dllexport)}
2012 On Microsoft Windows targets the @code{dllexport} attribute causes the
2013 compiler to provide a global pointer to a pointer in a dll, so that it
2014 can be referenced with the @code{dllimport} attribute. The pointer name
2015 is formed by combining @code{_imp__} and the function or variable name.
2017 Currently, the @code{dllexport}attribute is ignored for inlined
2018 functions, but export can be forced by using the
2019 @option{-fkeep-inline-functions} flag. The attribute is also ignored for
2020 undefined symbols.
2022 When applied to C++ classes. the attribute marks defined non-inlined
2023 member functions and static data members as exports. Static consts
2024 initialized in-class are not marked unless they are also defined
2025 out-of-class.
2027 On cygwin, mingw and arm-pe targets, @code{__declspec(dllexport)} is
2028 recognized as a synonym for @code{__attribute__ ((dllexport))} for
2029 compatibility with other Microsoft Windows compilers.
2031 Alternative methods for including the symbol in the dll's export table
2032 are to use a .def file with an @code{EXPORTS} section or, with GNU ld,
2033 using the @option{--export-all} linker flag.
2035 @item dllimport
2036 @cindex @code{__declspec(dllimport)}
2037 On Microsoft Windows targets, the @code{dllimport} attribute causes the
2038 compiler to reference a function or variable via a global pointer to a
2039 pointer that is set up by the Microsoft Windows dll library. The pointer
2040 name is formed by combining @code{_imp__} and the function or variable
2041 name. The attribute implies @code{extern} storage.
2043 Currently, the attribute is ignored for inlined functions. If the
2044 attribute is applied to a symbol @emph{definition}, an error is reported.
2045 If a symbol previously declared @code{dllimport} is later defined, the
2046 attribute is ignored in subsequent references, and a warning is emitted.
2047 The attribute is also overridden by a subsequent declaration as
2048 @code{dllexport}.
2050 When applied to C++ classes, the attribute marks non-inlined
2051 member functions and static data members as imports.  However, the
2052 attribute is ignored for virtual methods to allow creation of vtables
2053 using thunks.
2055 On cygwin, mingw and arm-pe targets, @code{__declspec(dllimport)} is
2056 recognized as a synonym for @code{__attribute__ ((dllimport))} for
2057 compatibility with other Microsoft Windows compilers.
2059 The use of the @code{dllimport} attribute on functions is not necessary,
2060 but provides a small performance benefit by eliminating a thunk in the
2061 dll. The use of the @code{dllimport} attribute on imported variables was
2062 required on older versions of GNU ld, but can now be avoided by passing
2063 the @option{--enable-auto-import} switch to ld. As with functions, using
2064 the attribute for a variable eliminates a thunk in the dll.
2066 One drawback to using this attribute is that a pointer to a function or
2067 variable marked as dllimport cannot be used as a constant address. The
2068 attribute can be disabled for functions by setting the
2069 @option{-mnop-fun-dllimport} flag.
2071 @item eightbit_data
2072 @cindex eight bit data on the H8/300, H8/300H, and H8S
2073 Use this attribute on the H8/300, H8/300H, and H8S to indicate that the specified
2074 variable should be placed into the eight bit data section.
2075 The compiler will generate more efficient code for certain operations
2076 on data in the eight bit data area.  Note the eight bit data area is limited to
2077 256 bytes of data.
2079 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2080 this attribute to work correctly.
2082 @item far
2083 @cindex functions which handle memory bank switching
2084 On 68HC11 and 68HC12 the @code{far} attribute causes the compiler to
2085 use a calling convention that takes care of switching memory banks when
2086 entering and leaving a function.  This calling convention is also the
2087 default when using the @option{-mlong-calls} option.
2089 On 68HC12 the compiler will use the @code{call} and @code{rtc} instructions
2090 to call and return from a function.
2092 On 68HC11 the compiler will generate a sequence of instructions
2093 to invoke a board-specific routine to switch the memory bank and call the
2094 real function. The board-specific routine simulates a @code{call}.
2095 At the end of a function, it will jump to a board-specific routine
2096 instead of using @code{rts}. The board-specific return routine simulates
2097 the @code{rtc}.
2099 @item fastcall
2100 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
2101 On the Intel 386, the @code{fastcall} attribute causes the compiler to
2102 pass the first two arguments in the registers ECX and EDX. Subsequent
2103 arguments are passed on the stack. The called function will pop the
2104 arguments off the stack. If the number of arguments is variable all
2105 arguments are pushed on the stack.
2107 @item format (@var{archetype}, @var{string-index}, @var{first-to-check})
2108 @cindex @code{format} function attribute
2109 @opindex Wformat
2110 The @code{format} attribute specifies that a function takes @code{printf},
2111 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments which
2112 should be type-checked against a format string.  For example, the
2113 declaration:
2115 @smallexample
2116 extern int
2117 my_printf (void *my_object, const char *my_format, ...)
2118       __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
2119 @end smallexample
2121 @noindent
2122 causes the compiler to check the arguments in calls to @code{my_printf}
2123 for consistency with the @code{printf} style format string argument
2124 @code{my_format}.
2126 The parameter @var{archetype} determines how the format string is
2127 interpreted, and should be @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime}
2128 or @code{strfmon}.  (You can also use @code{__printf__},
2129 @code{__scanf__}, @code{__strftime__} or @code{__strfmon__}.)  The
2130 parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2131 string argument (starting from 1), while @var{first-to-check} is the
2132 number of the first argument to check against the format string.  For
2133 functions where the arguments are not available to be checked (such as
2134 @code{vprintf}), specify the third parameter as zero.  In this case the
2135 compiler only checks the format string for consistency.  For
2136 @code{strftime} formats, the third parameter is required to be zero.
2137 Since non-static C++ methods have an implicit @code{this} argument, the
2138 arguments of such methods should be counted from two, not one, when
2139 giving values for @var{string-index} and @var{first-to-check}.
2141 In the example above, the format string (@code{my_format}) is the second
2142 argument of the function @code{my_print}, and the arguments to check
2143 start with the third argument, so the correct parameters for the format
2144 attribute are 2 and 3.
2146 @opindex ffreestanding
2147 The @code{format} attribute allows you to identify your own functions
2148 which take format strings as arguments, so that GCC can check the
2149 calls to these functions for errors.  The compiler always (unless
2150 @option{-ffreestanding} is used) checks formats
2151 for the standard library functions @code{printf}, @code{fprintf},
2152 @code{sprintf}, @code{scanf}, @code{fscanf}, @code{sscanf}, @code{strftime},
2153 @code{vprintf}, @code{vfprintf} and @code{vsprintf} whenever such
2154 warnings are requested (using @option{-Wformat}), so there is no need to
2155 modify the header file @file{stdio.h}.  In C99 mode, the functions
2156 @code{snprintf}, @code{vsnprintf}, @code{vscanf}, @code{vfscanf} and
2157 @code{vsscanf} are also checked.  Except in strictly conforming C
2158 standard modes, the X/Open function @code{strfmon} is also checked as
2159 are @code{printf_unlocked} and @code{fprintf_unlocked}.
2160 @xref{C Dialect Options,,Options Controlling C Dialect}.
2162 @item format_arg (@var{string-index})
2163 @cindex @code{format_arg} function attribute
2164 @opindex Wformat-nonliteral
2165 The @code{format_arg} attribute specifies that a function takes a format
2166 string for a @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or
2167 @code{strfmon} style function and modifies it (for example, to translate
2168 it into another language), so the result can be passed to a
2169 @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style
2170 function (with the remaining arguments to the format function the same
2171 as they would have been for the unmodified string).  For example, the
2172 declaration:
2174 @smallexample
2175 extern char *
2176 my_dgettext (char *my_domain, const char *my_format)
2177       __attribute__ ((format_arg (2)));
2178 @end smallexample
2180 @noindent
2181 causes the compiler to check the arguments in calls to a @code{printf},
2182 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} type function, whose
2183 format string argument is a call to the @code{my_dgettext} function, for
2184 consistency with the format string argument @code{my_format}.  If the
2185 @code{format_arg} attribute had not been specified, all the compiler
2186 could tell in such calls to format functions would be that the format
2187 string argument is not constant; this would generate a warning when
2188 @option{-Wformat-nonliteral} is used, but the calls could not be checked
2189 without the attribute.
2191 The parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2192 string argument (starting from one).  Since non-static C++ methods have
2193 an implicit @code{this} argument, the arguments of such methods should
2194 be counted from two.
2196 The @code{format-arg} attribute allows you to identify your own
2197 functions which modify format strings, so that GCC can check the
2198 calls to @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon}
2199 type function whose operands are a call to one of your own function.
2200 The compiler always treats @code{gettext}, @code{dgettext}, and
2201 @code{dcgettext} in this manner except when strict ISO C support is
2202 requested by @option{-ansi} or an appropriate @option{-std} option, or
2203 @option{-ffreestanding} is used.  @xref{C Dialect Options,,Options
2204 Controlling C Dialect}.
2206 @item function_vector
2207 @cindex calling functions through the function vector on the H8/300 processors
2208 Use this attribute on the H8/300, H8/300H, and H8S to indicate that the specified
2209 function should be called through the function vector.  Calling a
2210 function through the function vector will reduce code size, however;
2211 the function vector has a limited size (maximum 128 entries on the H8/300
2212 and 64 entries on the H8/300H and H8S) and shares space with the interrupt vector.
2214 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2215 this attribute to work correctly.
2217 @item interrupt
2218 @cindex interrupt handler functions
2219 Use this attribute on the ARM, AVR, C4x, M32R/D and Xstormy16 ports to indicate
2220 that the specified function is an interrupt handler.  The compiler will
2221 generate function entry and exit sequences suitable for use in an
2222 interrupt handler when this attribute is present.
2224 Note, interrupt handlers for the m68k, H8/300, H8/300H, H8S, and SH processors
2225 can be specified via the @code{interrupt_handler} attribute.
2227 Note, on the AVR, interrupts will be enabled inside the function.
2229 Note, for the ARM, you can specify the kind of interrupt to be handled by
2230 adding an optional parameter to the interrupt attribute like this:
2232 @smallexample
2233 void f () __attribute__ ((interrupt ("IRQ")));
2234 @end smallexample
2236 Permissible values for this parameter are: IRQ, FIQ, SWI, ABORT and UNDEF@.
2238 @item interrupt_handler
2239 @cindex interrupt handler functions on the m68k, H8/300 and SH processors
2240 Use this attribute on the m68k, H8/300, H8/300H, H8S, and SH to indicate that
2241 the specified function is an interrupt handler.  The compiler will generate
2242 function entry and exit sequences suitable for use in an interrupt
2243 handler when this attribute is present.
2245 @item long_call/short_call
2246 @cindex indirect calls on ARM
2247 This attribute specifies how a particular function is called on
2248 ARM@.  Both attributes override the @option{-mlong-calls} (@pxref{ARM Options})
2249 command line switch and @code{#pragma long_calls} settings.  The
2250 @code{long_call} attribute causes the compiler to always call the
2251 function by first loading its address into a register and then using the
2252 contents of that register.   The @code{short_call} attribute always places
2253 the offset to the function from the call site into the @samp{BL}
2254 instruction directly.
2256 @item longcall/shortcall
2257 @cindex functions called via pointer on the RS/6000 and PowerPC
2258 On the RS/6000 and PowerPC, the @code{longcall} attribute causes the
2259 compiler to always call this function via a pointer, just as it would if
2260 the @option{-mlongcall} option had been specified.  The @code{shortcall}
2261 attribute causes the compiler not to do this.  These attributes override
2262 both the @option{-mlongcall} switch and the @code{#pragma longcall}
2263 setting.
2265 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information on whether long
2266 calls are necessary.
2268 @item malloc
2269 @cindex @code{malloc} attribute
2270 The @code{malloc} attribute is used to tell the compiler that a function
2271 may be treated as if any non-@code{NULL} pointer it returns cannot
2272 alias any other pointer valid when the function returns.
2273 This will often improve optimization.
2274 Standard functions with this property include @code{malloc} and
2275 @code{calloc}.  @code{realloc}-like functions have this property as
2276 long as the old pointer is never referred to (including comparing it
2277 to the new pointer) after the function returns a non-@code{NULL}
2278 value.
2280 @item model (@var{model-name})
2281 @cindex function addressability on the M32R/D
2282 @cindex variable addressability on the IA-64
2284 On the M32R/D, use this attribute to set the addressability of an
2285 object, and of the code generated for a function.  The identifier
2286 @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium}, or
2287 @code{large}, representing each of the code models.
2289 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
2290 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction), and are
2291 callable with the @code{bl} instruction.
2293 Medium model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2294 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2295 and are callable with the @code{bl} instruction.
2297 Large model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2298 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2299 and may not be reachable with the @code{bl} instruction (the compiler will
2300 generate the much slower @code{seth/add3/jl} instruction sequence).
2302 On IA-64, use this attribute to set the addressability of an object.
2303 At present, the only supported identifier for @var{model-name} is
2304 @code{small}, indicating addressability via ``small'' (22-bit)
2305 addresses (so that their addresses can be loaded with the @code{addl}
2306 instruction).  Caveat: such addressing is by definition not position
2307 independent and hence this attribute must not be used for objects
2308 defined by shared libraries.
2310 @item naked
2311 @cindex function without a prologue/epilogue code
2312 Use this attribute on the ARM, AVR, C4x and IP2K ports to indicate that the
2313 specified function does not need prologue/epilogue sequences generated by
2314 the compiler.  It is up to the programmer to provide these sequences.
2316 @item near
2317 @cindex functions which do not handle memory bank switching on 68HC11/68HC12
2318 On 68HC11 and 68HC12 the @code{near} attribute causes the compiler to
2319 use the normal calling convention based on @code{jsr} and @code{rts}.
2320 This attribute can be used to cancel the effect of the @option{-mlong-calls}
2321 option.
2323 @item no_instrument_function
2324 @cindex @code{no_instrument_function} function attribute
2325 @opindex finstrument-functions
2326 If @option{-finstrument-functions} is given, profiling function calls will
2327 be generated at entry and exit of most user-compiled functions.
2328 Functions with this attribute will not be so instrumented.
2330 @item noinline
2331 @cindex @code{noinline} function attribute
2332 This function attribute prevents a function from being considered for
2333 inlining.
2335 @item nonnull (@var{arg-index}, @dots{})
2336 @cindex @code{nonnull} function attribute
2337 The @code{nonnull} attribute specifies that some function parameters should
2338 be non-null pointers.  For instance, the declaration:
2340 @smallexample
2341 extern void *
2342 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2343         __attribute__((nonnull (1, 2)));
2344 @end smallexample
2346 @noindent
2347 causes the compiler to check that, in calls to @code{my_memcpy},
2348 arguments @var{dest} and @var{src} are non-null.  If the compiler
2349 determines that a null pointer is passed in an argument slot marked
2350 as non-null, and the @option{-Wnonnull} option is enabled, a warning
2351 is issued.  The compiler may also choose to make optimizations based
2352 on the knowledge that certain function arguments will not be null.
2354 If no argument index list is given to the @code{nonnull} attribute,
2355 all pointer arguments are marked as non-null.  To illustrate, the
2356 following declaration is equivalent to the previous example:
2358 @smallexample
2359 extern void *
2360 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2361         __attribute__((nonnull));
2362 @end smallexample
2364 @item noreturn
2365 @cindex @code{noreturn} function attribute
2366 A few standard library functions, such as @code{abort} and @code{exit},
2367 cannot return.  GCC knows this automatically.  Some programs define
2368 their own functions that never return.  You can declare them
2369 @code{noreturn} to tell the compiler this fact.  For example,
2371 @smallexample
2372 @group
2373 void fatal () __attribute__ ((noreturn));
2375 void
2376 fatal (/* @r{@dots{}} */)
2378   /* @r{@dots{}} */ /* @r{Print error message.} */ /* @r{@dots{}} */
2379   exit (1);
2381 @end group
2382 @end smallexample
2384 The @code{noreturn} keyword tells the compiler to assume that
2385 @code{fatal} cannot return.  It can then optimize without regard to what
2386 would happen if @code{fatal} ever did return.  This makes slightly
2387 better code.  More importantly, it helps avoid spurious warnings of
2388 uninitialized variables.
2390 The @code{noreturn} keyword does not affect the exceptional path when that
2391 applies: a @code{noreturn}-marked function may still return to the caller
2392 by throwing an exception.
2394 Do not assume that registers saved by the calling function are
2395 restored before calling the @code{noreturn} function.
2397 It does not make sense for a @code{noreturn} function to have a return
2398 type other than @code{void}.
2400 The attribute @code{noreturn} is not implemented in GCC versions
2401 earlier than 2.5.  An alternative way to declare that a function does
2402 not return, which works in the current version and in some older
2403 versions, is as follows:
2405 @smallexample
2406 typedef void voidfn ();
2408 volatile voidfn fatal;
2409 @end smallexample
2411 @item nothrow
2412 @cindex @code{nothrow} function attribute
2413 The @code{nothrow} attribute is used to inform the compiler that a
2414 function cannot throw an exception.  For example, most functions in
2415 the standard C library can be guaranteed not to throw an exception
2416 with the notable exceptions of @code{qsort} and @code{bsearch} that
2417 take function pointer arguments.  The @code{nothrow} attribute is not
2418 implemented in GCC versions earlier than 3.2.
2420 @item pure
2421 @cindex @code{pure} function attribute
2422 Many functions have no effects except the return value and their
2423 return value depends only on the parameters and/or global variables.
2424 Such a function can be subject
2425 to common subexpression elimination and loop optimization just as an
2426 arithmetic operator would be.  These functions should be declared
2427 with the attribute @code{pure}.  For example,
2429 @smallexample
2430 int square (int) __attribute__ ((pure));
2431 @end smallexample
2433 @noindent
2434 says that the hypothetical function @code{square} is safe to call
2435 fewer times than the program says.
2437 Some of common examples of pure functions are @code{strlen} or @code{memcmp}.
2438 Interesting non-pure functions are functions with infinite loops or those
2439 depending on volatile memory or other system resource, that may change between
2440 two consecutive calls (such as @code{feof} in a multithreading environment).
2442 The attribute @code{pure} is not implemented in GCC versions earlier
2443 than 2.96.
2445 @item regparm (@var{number})
2446 @cindex @code{regparm} attribute
2447 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
2448 On the Intel 386, the @code{regparm} attribute causes the compiler to
2449 pass up to @var{number} integer arguments in registers EAX,
2450 EDX, and ECX instead of on the stack.  Functions that take a
2451 variable number of arguments will continue to be passed all of their
2452 arguments on the stack.
2454 Beware that on some ELF systems this attribute is unsuitable for
2455 global functions in shared libraries with lazy binding (which is the
2456 default).  Lazy binding will send the first call via resolving code in
2457 the loader, which might assume EAX, EDX and ECX can be clobbered, as
2458 per the standard calling conventions.  Solaris 8 is affected by this.
2459 GNU systems with GLIBC 2.1 or higher, and FreeBSD, are believed to be
2460 safe since the loaders there save all registers.  (Lazy binding can be
2461 disabled with the linker or the loader if desired, to avoid the
2462 problem.)
2464 @item saveall
2465 @cindex save all registers on the H8/300, H8/300H, and H8S
2466 Use this attribute on the H8/300, H8/300H, and H8S to indicate that
2467 all registers except the stack pointer should be saved in the prologue
2468 regardless of whether they are used or not.
2470 @item section ("@var{section-name}")
2471 @cindex @code{section} function attribute
2472 Normally, the compiler places the code it generates in the @code{text} section.
2473 Sometimes, however, you need additional sections, or you need certain
2474 particular functions to appear in special sections.  The @code{section}
2475 attribute specifies that a function lives in a particular section.
2476 For example, the declaration:
2478 @smallexample
2479 extern void foobar (void) __attribute__ ((section ("bar")));
2480 @end smallexample
2482 @noindent
2483 puts the function @code{foobar} in the @code{bar} section.
2485 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
2486 attribute is not available on all platforms.
2487 If you need to map the entire contents of a module to a particular
2488 section, consider using the facilities of the linker instead.
2490 @item short_call
2491 See long_call/short_call.
2493 @item shortcall
2494 See longcall/shortcall.
2496 @item signal
2497 @cindex signal handler functions on the AVR processors
2498 Use this attribute on the AVR to indicate that the specified
2499 function is a signal handler.  The compiler will generate function
2500 entry and exit sequences suitable for use in a signal handler when this
2501 attribute is present.  Interrupts will be disabled inside the function.
2503 @item sp_switch
2504 Use this attribute on the SH to indicate an @code{interrupt_handler}
2505 function should switch to an alternate stack.  It expects a string
2506 argument that names a global variable holding the address of the
2507 alternate stack.
2509 @smallexample
2510 void *alt_stack;
2511 void f () __attribute__ ((interrupt_handler,
2512                           sp_switch ("alt_stack")));
2513 @end smallexample
2515 @item stdcall
2516 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
2517 On the Intel 386, the @code{stdcall} attribute causes the compiler to
2518 assume that the called function will pop off the stack space used to
2519 pass arguments, unless it takes a variable number of arguments.
2521 @item tiny_data
2522 @cindex tiny data section on the H8/300H and H8S
2523 Use this attribute on the H8/300H and H8S to indicate that the specified
2524 variable should be placed into the tiny data section.
2525 The compiler will generate more efficient code for loads and stores
2526 on data in the tiny data section.  Note the tiny data area is limited to
2527 slightly under 32kbytes of data.
2529 @item trap_exit
2530 Use this attribute on the SH for an @code{interrupt_handler} to return using
2531 @code{trapa} instead of @code{rte}.  This attribute expects an integer
2532 argument specifying the trap number to be used.
2534 @item unused
2535 @cindex @code{unused} attribute.
2536 This attribute, attached to a function, means that the function is meant
2537 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
2538 function.
2540 @item used
2541 @cindex @code{used} attribute.
2542 This attribute, attached to a function, means that code must be emitted
2543 for the function even if it appears that the function is not referenced.
2544 This is useful, for example, when the function is referenced only in
2545 inline assembly.
2547 @item visibility ("@var{visibility_type}")
2548 @cindex @code{visibility} attribute
2549 The @code{visibility} attribute on ELF targets causes the declaration
2550 to be emitted with default, hidden, protected or internal visibility.
2552 @smallexample
2553 void __attribute__ ((visibility ("protected")))
2554 f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2555 int i __attribute__ ((visibility ("hidden")));
2556 @end smallexample
2558 See the ELF gABI for complete details, but the short story is:
2560 @table @dfn
2561 @c keep this list of visibilies in alphabetical order.
2563 @item default
2564 Default visibility is the normal case for ELF.  This value is
2565 available for the visibility attribute to override other options
2566 that may change the assumed visibility of symbols.
2568 @item hidden
2569 Hidden visibility indicates that the symbol will not be placed into
2570 the dynamic symbol table, so no other @dfn{module} (executable or
2571 shared library) can reference it directly.
2573 @item internal
2574 Internal visibility is like hidden visibility, but with additional
2575 processor specific semantics.  Unless otherwise specified by the psABI,
2576 GCC defines internal visibility to mean that the function is @emph{never}
2577 called from another module.  Note that hidden symbols, while they cannot
2578 be referenced directly by other modules, can be referenced indirectly via
2579 function pointers.  By indicating that a symbol cannot be called from
2580 outside the module, GCC may for instance omit the load of a PIC register
2581 since it is known that the calling function loaded the correct value.
2583 @item protected
2584 Protected visibility indicates that the symbol will be placed in the
2585 dynamic symbol table, but that references within the defining module
2586 will bind to the local symbol.  That is, the symbol cannot be overridden
2587 by another module.
2589 @end table
2591 Not all ELF targets support this attribute.
2593 @item warn_unused_result
2594 @cindex @code{warn_unused_result} attribute
2595 The @code{warn_unused_result} attribute causes a warning to be emitted
2596 if a caller of the function with this attribute does not use its
2597 return value.  This is useful for functions where not checking
2598 the result is either a security problem or always a bug, such as
2599 @code{realloc}.
2601 @smallexample
2602 int fn () __attribute__ ((warn_unused_result));
2603 int foo ()
2605   if (fn () < 0) return -1;
2606   fn ();
2607   return 0;
2609 @end smallexample
2611 results in warning on line 5.
2613 @item weak
2614 @cindex @code{weak} attribute
2615 The @code{weak} attribute causes the declaration to be emitted as a weak
2616 symbol rather than a global.  This is primarily useful in defining
2617 library functions which can be overridden in user code, though it can
2618 also be used with non-function declarations.  Weak symbols are supported
2619 for ELF targets, and also for a.out targets when using the GNU assembler
2620 and linker.
2622 @end table
2624 You can specify multiple attributes in a declaration by separating them
2625 by commas within the double parentheses or by immediately following an
2626 attribute declaration with another attribute declaration.
2628 @cindex @code{#pragma}, reason for not using
2629 @cindex pragma, reason for not using
2630 Some people object to the @code{__attribute__} feature, suggesting that
2631 ISO C's @code{#pragma} should be used instead.  At the time
2632 @code{__attribute__} was designed, there were two reasons for not doing
2633 this.
2635 @enumerate
2636 @item
2637 It is impossible to generate @code{#pragma} commands from a macro.
2639 @item
2640 There is no telling what the same @code{#pragma} might mean in another
2641 compiler.
2642 @end enumerate
2644 These two reasons applied to almost any application that might have been
2645 proposed for @code{#pragma}.  It was basically a mistake to use
2646 @code{#pragma} for @emph{anything}.
2648 The ISO C99 standard includes @code{_Pragma}, which now allows pragmas
2649 to be generated from macros.  In addition, a @code{#pragma GCC}
2650 namespace is now in use for GCC-specific pragmas.  However, it has been
2651 found convenient to use @code{__attribute__} to achieve a natural
2652 attachment of attributes to their corresponding declarations, whereas
2653 @code{#pragma GCC} is of use for constructs that do not naturally form
2654 part of the grammar.  @xref{Other Directives,,Miscellaneous
2655 Preprocessing Directives, cpp, The GNU C Preprocessor}.
2657 @node Attribute Syntax
2658 @section Attribute Syntax
2659 @cindex attribute syntax
2661 This section describes the syntax with which @code{__attribute__} may be
2662 used, and the constructs to which attribute specifiers bind, for the C
2663 language.  Some details may vary for C++ and Objective-C@.  Because of
2664 infelicities in the grammar for attributes, some forms described here
2665 may not be successfully parsed in all cases.
2667 There are some problems with the semantics of attributes in C++.  For
2668 example, there are no manglings for attributes, although they may affect
2669 code generation, so problems may arise when attributed types are used in
2670 conjunction with templates or overloading.  Similarly, @code{typeid}
2671 does not distinguish between types with different attributes.  Support
2672 for attributes in C++ may be restricted in future to attributes on
2673 declarations only, but not on nested declarators.
2675 @xref{Function Attributes}, for details of the semantics of attributes
2676 applying to functions.  @xref{Variable Attributes}, for details of the
2677 semantics of attributes applying to variables.  @xref{Type Attributes},
2678 for details of the semantics of attributes applying to structure, union
2679 and enumerated types.
2681 An @dfn{attribute specifier} is of the form
2682 @code{__attribute__ ((@var{attribute-list}))}.  An @dfn{attribute list}
2683 is a possibly empty comma-separated sequence of @dfn{attributes}, where
2684 each attribute is one of the following:
2686 @itemize @bullet
2687 @item
2688 Empty.  Empty attributes are ignored.
2690 @item
2691 A word (which may be an identifier such as @code{unused}, or a reserved
2692 word such as @code{const}).
2694 @item
2695 A word, followed by, in parentheses, parameters for the attribute.
2696 These parameters take one of the following forms:
2698 @itemize @bullet
2699 @item
2700 An identifier.  For example, @code{mode} attributes use this form.
2702 @item
2703 An identifier followed by a comma and a non-empty comma-separated list
2704 of expressions.  For example, @code{format} attributes use this form.
2706 @item
2707 A possibly empty comma-separated list of expressions.  For example,
2708 @code{format_arg} attributes use this form with the list being a single
2709 integer constant expression, and @code{alias} attributes use this form
2710 with the list being a single string constant.
2711 @end itemize
2712 @end itemize
2714 An @dfn{attribute specifier list} is a sequence of one or more attribute
2715 specifiers, not separated by any other tokens.
2717 In GNU C, an attribute specifier list may appear after the colon following a
2718 label, other than a @code{case} or @code{default} label.  The only
2719 attribute it makes sense to use after a label is @code{unused}.  This
2720 feature is intended for code generated by programs which contains labels
2721 that may be unused but which is compiled with @option{-Wall}.  It would
2722 not normally be appropriate to use in it human-written code, though it
2723 could be useful in cases where the code that jumps to the label is
2724 contained within an @code{#ifdef} conditional. GNU C++ does not permit
2725 such placement of attribute lists, as it is permissible for a
2726 declaration, which could begin with an attribute list, to be labelled in
2727 C++. Declarations cannot be labelled in C90 or C99, so the ambiguity
2728 does not arise there.
2730 An attribute specifier list may appear as part of a @code{struct},
2731 @code{union} or @code{enum} specifier.  It may go either immediately
2732 after the @code{struct}, @code{union} or @code{enum} keyword, or after
2733 the closing brace.  It is ignored if the content of the structure, union
2734 or enumerated type is not defined in the specifier in which the
2735 attribute specifier list is used---that is, in usages such as
2736 @code{struct __attribute__((foo)) bar} with no following opening brace.
2737 Where attribute specifiers follow the closing brace, they are considered
2738 to relate to the structure, union or enumerated type defined, not to any
2739 enclosing declaration the type specifier appears in, and the type
2740 defined is not complete until after the attribute specifiers.
2741 @c Otherwise, there would be the following problems: a shift/reduce
2742 @c conflict between attributes binding the struct/union/enum and
2743 @c binding to the list of specifiers/qualifiers; and "aligned"
2744 @c attributes could use sizeof for the structure, but the size could be
2745 @c changed later by "packed" attributes.
2747 Otherwise, an attribute specifier appears as part of a declaration,
2748 counting declarations of unnamed parameters and type names, and relates
2749 to that declaration (which may be nested in another declaration, for
2750 example in the case of a parameter declaration), or to a particular declarator
2751 within a declaration.  Where an
2752 attribute specifier is applied to a parameter declared as a function or
2753 an array, it should apply to the function or array rather than the
2754 pointer to which the parameter is implicitly converted, but this is not
2755 yet correctly implemented.
2757 Any list of specifiers and qualifiers at the start of a declaration may
2758 contain attribute specifiers, whether or not such a list may in that
2759 context contain storage class specifiers.  (Some attributes, however,
2760 are essentially in the nature of storage class specifiers, and only make
2761 sense where storage class specifiers may be used; for example,
2762 @code{section}.)  There is one necessary limitation to this syntax: the
2763 first old-style parameter declaration in a function definition cannot
2764 begin with an attribute specifier, because such an attribute applies to
2765 the function instead by syntax described below (which, however, is not
2766 yet implemented in this case).  In some other cases, attribute
2767 specifiers are permitted by this grammar but not yet supported by the
2768 compiler.  All attribute specifiers in this place relate to the
2769 declaration as a whole.  In the obsolescent usage where a type of
2770 @code{int} is implied by the absence of type specifiers, such a list of
2771 specifiers and qualifiers may be an attribute specifier list with no
2772 other specifiers or qualifiers.
2774 An attribute specifier list may appear immediately before a declarator
2775 (other than the first) in a comma-separated list of declarators in a
2776 declaration of more than one identifier using a single list of
2777 specifiers and qualifiers.  Such attribute specifiers apply
2778 only to the identifier before whose declarator they appear.  For
2779 example, in
2781 @smallexample
2782 __attribute__((noreturn)) void d0 (void),
2783     __attribute__((format(printf, 1, 2))) d1 (const char *, ...),
2784      d2 (void)
2785 @end smallexample
2787 @noindent
2788 the @code{noreturn} attribute applies to all the functions
2789 declared; the @code{format} attribute only applies to @code{d1}.
2791 An attribute specifier list may appear immediately before the comma,
2792 @code{=} or semicolon terminating the declaration of an identifier other
2793 than a function definition.  At present, such attribute specifiers apply
2794 to the declared object or function, but in future they may attach to the
2795 outermost adjacent declarator.  In simple cases there is no difference,
2796 but, for example, in
2798 @smallexample
2799 void (****f)(void) __attribute__((noreturn));
2800 @end smallexample
2802 @noindent
2803 at present the @code{noreturn} attribute applies to @code{f}, which
2804 causes a warning since @code{f} is not a function, but in future it may
2805 apply to the function @code{****f}.  The precise semantics of what
2806 attributes in such cases will apply to are not yet specified.  Where an
2807 assembler name for an object or function is specified (@pxref{Asm
2808 Labels}), at present the attribute must follow the @code{asm}
2809 specification; in future, attributes before the @code{asm} specification
2810 may apply to the adjacent declarator, and those after it to the declared
2811 object or function.
2813 An attribute specifier list may, in future, be permitted to appear after
2814 the declarator in a function definition (before any old-style parameter
2815 declarations or the function body).
2817 Attribute specifiers may be mixed with type qualifiers appearing inside
2818 the @code{[]} of a parameter array declarator, in the C99 construct by
2819 which such qualifiers are applied to the pointer to which the array is
2820 implicitly converted.  Such attribute specifiers apply to the pointer,
2821 not to the array, but at present this is not implemented and they are
2822 ignored.
2824 An attribute specifier list may appear at the start of a nested
2825 declarator.  At present, there are some limitations in this usage: the
2826 attributes correctly apply to the declarator, but for most individual
2827 attributes the semantics this implies are not implemented.
2828 When attribute specifiers follow the @code{*} of a pointer
2829 declarator, they may be mixed with any type qualifiers present.
2830 The following describes the formal semantics of this syntax.  It will make the
2831 most sense if you are familiar with the formal specification of
2832 declarators in the ISO C standard.
2834 Consider (as in C99 subclause 6.7.5 paragraph 4) a declaration @code{T
2835 D1}, where @code{T} contains declaration specifiers that specify a type
2836 @var{Type} (such as @code{int}) and @code{D1} is a declarator that
2837 contains an identifier @var{ident}.  The type specified for @var{ident}
2838 for derived declarators whose type does not include an attribute
2839 specifier is as in the ISO C standard.
2841 If @code{D1} has the form @code{( @var{attribute-specifier-list} D )},
2842 and the declaration @code{T D} specifies the type
2843 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2844 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2845 @var{attribute-specifier-list} @var{Type}'' for @var{ident}.
2847 If @code{D1} has the form @code{*
2848 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} D}, and the
2849 declaration @code{T D} specifies the type
2850 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2851 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2852 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} @var{Type}'' for
2853 @var{ident}.
2855 For example,
2857 @smallexample
2858 void (__attribute__((noreturn)) ****f) (void);
2859 @end smallexample
2861 @noindent
2862 specifies the type ``pointer to pointer to pointer to pointer to
2863 non-returning function returning @code{void}''.  As another example,
2865 @smallexample
2866 char *__attribute__((aligned(8))) *f;
2867 @end smallexample
2869 @noindent
2870 specifies the type ``pointer to 8-byte-aligned pointer to @code{char}''.
2871 Note again that this does not work with most attributes; for example,
2872 the usage of @samp{aligned} and @samp{noreturn} attributes given above
2873 is not yet supported.
2875 For compatibility with existing code written for compiler versions that
2876 did not implement attributes on nested declarators, some laxity is
2877 allowed in the placing of attributes.  If an attribute that only applies
2878 to types is applied to a declaration, it will be treated as applying to
2879 the type of that declaration.  If an attribute that only applies to
2880 declarations is applied to the type of a declaration, it will be treated
2881 as applying to that declaration; and, for compatibility with code
2882 placing the attributes immediately before the identifier declared, such
2883 an attribute applied to a function return type will be treated as
2884 applying to the function type, and such an attribute applied to an array
2885 element type will be treated as applying to the array type.  If an
2886 attribute that only applies to function types is applied to a
2887 pointer-to-function type, it will be treated as applying to the pointer
2888 target type; if such an attribute is applied to a function return type
2889 that is not a pointer-to-function type, it will be treated as applying
2890 to the function type.
2892 @node Function Prototypes
2893 @section Prototypes and Old-Style Function Definitions
2894 @cindex function prototype declarations
2895 @cindex old-style function definitions
2896 @cindex promotion of formal parameters
2898 GNU C extends ISO C to allow a function prototype to override a later
2899 old-style non-prototype definition.  Consider the following example:
2901 @smallexample
2902 /* @r{Use prototypes unless the compiler is old-fashioned.}  */
2903 #ifdef __STDC__
2904 #define P(x) x
2905 #else
2906 #define P(x) ()
2907 #endif
2909 /* @r{Prototype function declaration.}  */
2910 int isroot P((uid_t));
2912 /* @r{Old-style function definition.}  */
2914 isroot (x)   /* ??? lossage here ??? */
2915      uid_t x;
2917   return x == 0;
2919 @end smallexample
2921 Suppose the type @code{uid_t} happens to be @code{short}.  ISO C does
2922 not allow this example, because subword arguments in old-style
2923 non-prototype definitions are promoted.  Therefore in this example the
2924 function definition's argument is really an @code{int}, which does not
2925 match the prototype argument type of @code{short}.
2927 This restriction of ISO C makes it hard to write code that is portable
2928 to traditional C compilers, because the programmer does not know
2929 whether the @code{uid_t} type is @code{short}, @code{int}, or
2930 @code{long}.  Therefore, in cases like these GNU C allows a prototype
2931 to override a later old-style definition.  More precisely, in GNU C, a
2932 function prototype argument type overrides the argument type specified
2933 by a later old-style definition if the former type is the same as the
2934 latter type before promotion.  Thus in GNU C the above example is
2935 equivalent to the following:
2937 @smallexample
2938 int isroot (uid_t);
2941 isroot (uid_t x)
2943   return x == 0;
2945 @end smallexample
2947 @noindent
2948 GNU C++ does not support old-style function definitions, so this
2949 extension is irrelevant.
2951 @node C++ Comments
2952 @section C++ Style Comments
2953 @cindex //
2954 @cindex C++ comments
2955 @cindex comments, C++ style
2957 In GNU C, you may use C++ style comments, which start with @samp{//} and
2958 continue until the end of the line.  Many other C implementations allow
2959 such comments, and they are included in the 1999 C standard.  However,
2960 C++ style comments are not recognized if you specify an @option{-std}
2961 option specifying a version of ISO C before C99, or @option{-ansi}
2962 (equivalent to @option{-std=c89}).
2964 @node Dollar Signs
2965 @section Dollar Signs in Identifier Names
2966 @cindex $
2967 @cindex dollar signs in identifier names
2968 @cindex identifier names, dollar signs in
2970 In GNU C, you may normally use dollar signs in identifier names.
2971 This is because many traditional C implementations allow such identifiers.
2972 However, dollar signs in identifiers are not supported on a few target
2973 machines, typically because the target assembler does not allow them.
2975 @node Character Escapes
2976 @section The Character @key{ESC} in Constants
2978 You can use the sequence @samp{\e} in a string or character constant to
2979 stand for the ASCII character @key{ESC}.
2981 @node Alignment
2982 @section Inquiring on Alignment of Types or Variables
2983 @cindex alignment
2984 @cindex type alignment
2985 @cindex variable alignment
2987 The keyword @code{__alignof__} allows you to inquire about how an object
2988 is aligned, or the minimum alignment usually required by a type.  Its
2989 syntax is just like @code{sizeof}.
2991 For example, if the target machine requires a @code{double} value to be
2992 aligned on an 8-byte boundary, then @code{__alignof__ (double)} is 8.
2993 This is true on many RISC machines.  On more traditional machine
2994 designs, @code{__alignof__ (double)} is 4 or even 2.
2996 Some machines never actually require alignment; they allow reference to any
2997 data type even at an odd address.  For these machines, @code{__alignof__}
2998 reports the @emph{recommended} alignment of a type.
3000 If the operand of @code{__alignof__} is an lvalue rather than a type,
3001 its value is the required alignment for its type, taking into account
3002 any minimum alignment specified with GCC's @code{__attribute__}
3003 extension (@pxref{Variable Attributes}).  For example, after this
3004 declaration:
3006 @smallexample
3007 struct foo @{ int x; char y; @} foo1;
3008 @end smallexample
3010 @noindent
3011 the value of @code{__alignof__ (foo1.y)} is 1, even though its actual
3012 alignment is probably 2 or 4, the same as @code{__alignof__ (int)}.
3014 It is an error to ask for the alignment of an incomplete type.
3016 @node Variable Attributes
3017 @section Specifying Attributes of Variables
3018 @cindex attribute of variables
3019 @cindex variable attributes
3021 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
3022 attributes of variables or structure fields.  This keyword is followed
3023 by an attribute specification inside double parentheses.  Some
3024 attributes are currently defined generically for variables.
3025 Other attributes are defined for variables on particular target
3026 systems.  Other attributes are available for functions
3027 (@pxref{Function Attributes}) and for types (@pxref{Type Attributes}).
3028 Other front ends might define more attributes
3029 (@pxref{C++ Extensions,,Extensions to the C++ Language}).
3031 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
3032 each keyword.  This allows you to use them in header files without
3033 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
3034 you may use @code{__aligned__} instead of @code{aligned}.
3036 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
3037 attributes.
3039 @table @code
3040 @cindex @code{aligned} attribute
3041 @item aligned (@var{alignment})
3042 This attribute specifies a minimum alignment for the variable or
3043 structure field, measured in bytes.  For example, the declaration:
3045 @smallexample
3046 int x __attribute__ ((aligned (16))) = 0;
3047 @end smallexample
3049 @noindent
3050 causes the compiler to allocate the global variable @code{x} on a
3051 16-byte boundary.  On a 68040, this could be used in conjunction with
3052 an @code{asm} expression to access the @code{move16} instruction which
3053 requires 16-byte aligned operands.
3055 You can also specify the alignment of structure fields.  For example, to
3056 create a double-word aligned @code{int} pair, you could write:
3058 @smallexample
3059 struct foo @{ int x[2] __attribute__ ((aligned (8))); @};
3060 @end smallexample
3062 @noindent
3063 This is an alternative to creating a union with a @code{double} member
3064 that forces the union to be double-word aligned.
3066 As in the preceding examples, you can explicitly specify the alignment
3067 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given variable or
3068 structure field.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
3069 and just ask the compiler to align a variable or field to the maximum
3070 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
3071 example, you could write:
3073 @smallexample
3074 short array[3] __attribute__ ((aligned));
3075 @end smallexample
3077 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned} attribute
3078 specification, the compiler automatically sets the alignment for the declared
3079 variable or field to the largest alignment which is ever used for any data
3080 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often make
3081 copy operations more efficient, because the compiler can use whatever
3082 instructions copy the biggest chunks of memory when performing copies to
3083 or from the variables or fields that you have aligned this way.
3085 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
3086 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
3088 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
3089 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
3090 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
3091 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
3092 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
3093 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
3094 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
3095 alignment.  See your linker documentation for further information.
3097 @item cleanup (@var{cleanup_function})
3098 @cindex @code{cleanup} attribute
3099 The @code{cleanup} attribute runs a function when the variable goes
3100 out of scope.  This attribute can only be applied to auto function
3101 scope variables; it may not be applied to parameters or variables
3102 with static storage duration.  The function must take one parameter,
3103 a pointer to a type compatible with the variable.  The return value
3104 of the function (if any) is ignored.
3106 If @option{-fexceptions} is enabled, then @var{cleanup_function}
3107 will be run during the stack unwinding that happens during the
3108 processing of the exception.  Note that the @code{cleanup} attribute
3109 does not allow the exception to be caught, only to perform an action.
3110 It is undefined what happens if @var{cleanup_function} does not
3111 return normally.
3113 @item common
3114 @itemx nocommon
3115 @cindex @code{common} attribute
3116 @cindex @code{nocommon} attribute
3117 @opindex fcommon
3118 @opindex fno-common
3119 The @code{common} attribute requests GCC to place a variable in
3120 ``common'' storage.  The @code{nocommon} attribute requests the
3121 opposite -- to allocate space for it directly.
3123 These attributes override the default chosen by the
3124 @option{-fno-common} and @option{-fcommon} flags respectively.
3126 @item deprecated
3127 @cindex @code{deprecated} attribute
3128 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the variable
3129 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3130 variables that are expected to be removed in a future version of a
3131 program.  The warning also includes the location of the declaration
3132 of the deprecated variable, to enable users to easily find further
3133 information about why the variable is deprecated, or what they should
3134 do instead.  Note that the warning only occurs for uses:
3136 @smallexample
3137 extern int old_var __attribute__ ((deprecated));
3138 extern int old_var;
3139 int new_fn () @{ return old_var; @}
3140 @end smallexample
3142 results in a warning on line 3 but not line 2.
3144 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3145 types (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
3147 @item mode (@var{mode})
3148 @cindex @code{mode} attribute
3149 This attribute specifies the data type for the declaration---whichever
3150 type corresponds to the mode @var{mode}.  This in effect lets you
3151 request an integer or floating point type according to its width.
3153 You may also specify a mode of @samp{byte} or @samp{__byte__} to
3154 indicate the mode corresponding to a one-byte integer, @samp{word} or
3155 @samp{__word__} for the mode of a one-word integer, and @samp{pointer}
3156 or @samp{__pointer__} for the mode used to represent pointers.
3158 @item packed
3159 @cindex @code{packed} attribute
3160 The @code{packed} attribute specifies that a variable or structure field
3161 should have the smallest possible alignment---one byte for a variable,
3162 and one bit for a field, unless you specify a larger value with the
3163 @code{aligned} attribute.
3165 Here is a structure in which the field @code{x} is packed, so that it
3166 immediately follows @code{a}:
3168 @smallexample
3169 struct foo
3171   char a;
3172   int x[2] __attribute__ ((packed));
3174 @end smallexample
3176 @item section ("@var{section-name}")
3177 @cindex @code{section} variable attribute
3178 Normally, the compiler places the objects it generates in sections like
3179 @code{data} and @code{bss}.  Sometimes, however, you need additional sections,
3180 or you need certain particular variables to appear in special sections,
3181 for example to map to special hardware.  The @code{section}
3182 attribute specifies that a variable (or function) lives in a particular
3183 section.  For example, this small program uses several specific section names:
3185 @smallexample
3186 struct duart a __attribute__ ((section ("DUART_A"))) = @{ 0 @};
3187 struct duart b __attribute__ ((section ("DUART_B"))) = @{ 0 @};
3188 char stack[10000] __attribute__ ((section ("STACK"))) = @{ 0 @};
3189 int init_data __attribute__ ((section ("INITDATA"))) = 0;
3191 main()
3193   /* Initialize stack pointer */
3194   init_sp (stack + sizeof (stack));
3196   /* Initialize initialized data */
3197   memcpy (&init_data, &data, &edata - &data);
3199   /* Turn on the serial ports */
3200   init_duart (&a);
3201   init_duart (&b);
3203 @end smallexample
3205 @noindent
3206 Use the @code{section} attribute with an @emph{initialized} definition
3207 of a @emph{global} variable, as shown in the example.  GCC issues
3208 a warning and otherwise ignores the @code{section} attribute in
3209 uninitialized variable declarations.
3211 You may only use the @code{section} attribute with a fully initialized
3212 global definition because of the way linkers work.  The linker requires
3213 each object be defined once, with the exception that uninitialized
3214 variables tentatively go in the @code{common} (or @code{bss}) section
3215 and can be multiply ``defined''.  You can force a variable to be
3216 initialized with the @option{-fno-common} flag or the @code{nocommon}
3217 attribute.
3219 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
3220 attribute is not available on all platforms.
3221 If you need to map the entire contents of a module to a particular
3222 section, consider using the facilities of the linker instead.
3224 @item shared
3225 @cindex @code{shared} variable attribute
3226 On Microsoft Windows, in addition to putting variable definitions in a named
3227 section, the section can also be shared among all running copies of an
3228 executable or DLL@.  For example, this small program defines shared data
3229 by putting it in a named section @code{shared} and marking the section
3230 shareable:
3232 @smallexample
3233 int foo __attribute__((section ("shared"), shared)) = 0;
3236 main()
3238   /* Read and write foo.  All running
3239      copies see the same value.  */
3240   return 0;
3242 @end smallexample
3244 @noindent
3245 You may only use the @code{shared} attribute along with @code{section}
3246 attribute with a fully initialized global definition because of the way
3247 linkers work.  See @code{section} attribute for more information.
3249 The @code{shared} attribute is only available on Microsoft Windows@.
3251 @item tls_model ("@var{tls_model}")
3252 @cindex @code{tls_model} attribute
3253 The @code{tls_model} attribute sets thread-local storage model
3254 (@pxref{Thread-Local}) of a particular @code{__thread} variable,
3255 overriding @code{-ftls-model=} command line switch on a per-variable
3256 basis.
3257 The @var{tls_model} argument should be one of @code{global-dynamic},
3258 @code{local-dynamic}, @code{initial-exec} or @code{local-exec}.
3260 Not all targets support this attribute.
3262 @item transparent_union
3263 This attribute, attached to a function parameter which is a union, means
3264 that the corresponding argument may have the type of any union member,
3265 but the argument is passed as if its type were that of the first union
3266 member.  For more details see @xref{Type Attributes}.  You can also use
3267 this attribute on a @code{typedef} for a union data type; then it
3268 applies to all function parameters with that type.
3270 @item unused
3271 This attribute, attached to a variable, means that the variable is meant
3272 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
3273 variable.
3275 @item vector_size (@var{bytes})
3276 This attribute specifies the vector size for the variable, measured in
3277 bytes.  For example, the declaration:
3279 @smallexample
3280 int foo __attribute__ ((vector_size (16)));
3281 @end smallexample
3283 @noindent
3284 causes the compiler to set the mode for @code{foo}, to be 16 bytes,
3285 divided into @code{int} sized units.  Assuming a 32-bit int (a vector of
3286 4 units of 4 bytes), the corresponding mode of @code{foo} will be V4SI@.
3288 This attribute is only applicable to integral and float scalars,
3289 although arrays, pointers, and function return values are allowed in
3290 conjunction with this construct.
3292 Aggregates with this attribute are invalid, even if they are of the same
3293 size as a corresponding scalar.  For example, the declaration:
3295 @smallexample
3296 struct S @{ int a; @};
3297 struct S  __attribute__ ((vector_size (16))) foo;
3298 @end smallexample
3300 @noindent
3301 is invalid even if the size of the structure is the same as the size of
3302 the @code{int}.
3304 @item weak
3305 The @code{weak} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3307 @item dllimport
3308 The @code{dllimport} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3310 @item dlexport
3311 The @code{dllexport} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3313 @end table
3315 @subsection M32R/D Variable Attributes
3317 One attribute is currently defined for the M32R/D.
3319 @table @code
3320 @item model (@var{model-name})
3321 @cindex variable addressability on the M32R/D
3322 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object.
3323 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
3324 or @code{large}, representing each of the code models.
3326 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
3327 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction).
3329 Medium and large model objects may live anywhere in the 32-bit address space
3330 (the compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their
3331 addresses).
3332 @end table
3334 @subsection i386 Variable Attributes
3336 Two attributes are currently defined for i386 configurations:
3337 @code{ms_struct} and @code{gcc_struct}
3339 @table @code
3340 @item ms_struct
3341 @itemx gcc_struct
3342 @cindex @code{ms_struct} attribute
3343 @cindex @code{gcc_struct} attribute
3345 If @code{packed} is used on a structure, or if bit-fields are used
3346 it may be that the Microsoft ABI packs them differently
3347 than GCC would normally pack them.  Particularly when moving packed
3348 data between functions compiled with GCC and the native Microsoft compiler
3349 (either via function call or as data in a file), it may be necessary to access
3350 either format.
3352 Currently @option{-m[no-]ms-bitfields} is provided for the Microsoft Windows X86
3353 compilers to match the native Microsoft compiler.
3354 @end table
3356 @node Type Attributes
3357 @section Specifying Attributes of Types
3358 @cindex attribute of types
3359 @cindex type attributes
3361 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
3362 attributes of @code{struct} and @code{union} types when you define such
3363 types.  This keyword is followed by an attribute specification inside
3364 double parentheses.  Six attributes are currently defined for types:
3365 @code{aligned}, @code{packed}, @code{transparent_union}, @code{unused},
3366 @code{deprecated} and @code{may_alias}.  Other attributes are defined for
3367 functions (@pxref{Function Attributes}) and for variables
3368 (@pxref{Variable Attributes}).
3370 You may also specify any one of these attributes with @samp{__}
3371 preceding and following its keyword.  This allows you to use these
3372 attributes in header files without being concerned about a possible
3373 macro of the same name.  For example, you may use @code{__aligned__}
3374 instead of @code{aligned}.
3376 You may specify the @code{aligned} and @code{transparent_union}
3377 attributes either in a @code{typedef} declaration or just past the
3378 closing curly brace of a complete enum, struct or union type
3379 @emph{definition} and the @code{packed} attribute only past the closing
3380 brace of a definition.
3382 You may also specify attributes between the enum, struct or union
3383 tag and the name of the type rather than after the closing brace.
3385 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
3386 attributes.
3388 @table @code
3389 @cindex @code{aligned} attribute
3390 @item aligned (@var{alignment})
3391 This attribute specifies a minimum alignment (in bytes) for variables
3392 of the specified type.  For example, the declarations:
3394 @smallexample
3395 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned (8)));
3396 typedef int more_aligned_int __attribute__ ((aligned (8)));
3397 @end smallexample
3399 @noindent
3400 force the compiler to insure (as far as it can) that each variable whose
3401 type is @code{struct S} or @code{more_aligned_int} will be allocated and
3402 aligned @emph{at least} on a 8-byte boundary.  On a SPARC, having all
3403 variables of type @code{struct S} aligned to 8-byte boundaries allows
3404 the compiler to use the @code{ldd} and @code{std} (doubleword load and
3405 store) instructions when copying one variable of type @code{struct S} to
3406 another, thus improving run-time efficiency.
3408 Note that the alignment of any given @code{struct} or @code{union} type
3409 is required by the ISO C standard to be at least a perfect multiple of
3410 the lowest common multiple of the alignments of all of the members of
3411 the @code{struct} or @code{union} in question.  This means that you @emph{can}
3412 effectively adjust the alignment of a @code{struct} or @code{union}
3413 type by attaching an @code{aligned} attribute to any one of the members
3414 of such a type, but the notation illustrated in the example above is a
3415 more obvious, intuitive, and readable way to request the compiler to
3416 adjust the alignment of an entire @code{struct} or @code{union} type.
3418 As in the preceding example, you can explicitly specify the alignment
3419 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given @code{struct}
3420 or @code{union} type.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
3421 and just ask the compiler to align a type to the maximum
3422 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
3423 example, you could write:
3425 @smallexample
3426 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned));
3427 @end smallexample
3429 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned}
3430 attribute specification, the compiler automatically sets the alignment
3431 for the type to the largest alignment which is ever used for any data
3432 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often
3433 make copy operations more efficient, because the compiler can use
3434 whatever instructions copy the biggest chunks of memory when performing
3435 copies to or from the variables which have types that you have aligned
3436 this way.
3438 In the example above, if the size of each @code{short} is 2 bytes, then
3439 the size of the entire @code{struct S} type is 6 bytes.  The smallest
3440 power of two which is greater than or equal to that is 8, so the
3441 compiler sets the alignment for the entire @code{struct S} type to 8
3442 bytes.
3444 Note that although you can ask the compiler to select a time-efficient
3445 alignment for a given type and then declare only individual stand-alone
3446 objects of that type, the compiler's ability to select a time-efficient
3447 alignment is primarily useful only when you plan to create arrays of
3448 variables having the relevant (efficiently aligned) type.  If you
3449 declare or use arrays of variables of an efficiently-aligned type, then
3450 it is likely that your program will also be doing pointer arithmetic (or
3451 subscripting, which amounts to the same thing) on pointers to the
3452 relevant type, and the code that the compiler generates for these
3453 pointer arithmetic operations will often be more efficient for
3454 efficiently-aligned types than for other types.
3456 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
3457 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
3459 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
3460 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
3461 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
3462 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
3463 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
3464 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
3465 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
3466 alignment.  See your linker documentation for further information.
3468 @item packed
3469 This attribute, attached to @code{struct} or @code{union} type
3470 definition, specifies that each member of the structure or union is
3471 placed to minimize the memory required. When attached to an @code{enum}
3472 definition, it indicates that the smallest integral type should be used.
3474 @opindex fshort-enums
3475 Specifying this attribute for @code{struct} and @code{union} types is
3476 equivalent to specifying the @code{packed} attribute on each of the
3477 structure or union members.  Specifying the @option{-fshort-enums}
3478 flag on the line is equivalent to specifying the @code{packed}
3479 attribute on all @code{enum} definitions.
3481 In the following example @code{struct my_packed_struct}'s members are
3482 packed closely together, but the internal layout of its @code{s} member
3483 is not packed -- to do that, @code{struct my_unpacked_struct} would need to
3484 be packed too.
3486 @smallexample
3487 struct my_unpacked_struct
3488  @{
3489     char c;
3490     int i;
3491  @};
3493 struct my_packed_struct __attribute__ ((__packed__))
3494   @{
3495      char c;
3496      int  i;
3497      struct my_unpacked_struct s;
3498   @};
3499 @end smallexample
3501 You may only specify this attribute on the definition of a @code{enum},
3502 @code{struct} or @code{union}, not on a @code{typedef} which does not
3503 also define the enumerated type, structure or union.
3505 @item transparent_union
3506 This attribute, attached to a @code{union} type definition, indicates
3507 that any function parameter having that union type causes calls to that
3508 function to be treated in a special way.
3510 First, the argument corresponding to a transparent union type can be of
3511 any type in the union; no cast is required.  Also, if the union contains
3512 a pointer type, the corresponding argument can be a null pointer
3513 constant or a void pointer expression; and if the union contains a void
3514 pointer type, the corresponding argument can be any pointer expression.
3515 If the union member type is a pointer, qualifiers like @code{const} on
3516 the referenced type must be respected, just as with normal pointer
3517 conversions.
3519 Second, the argument is passed to the function using the calling
3520 conventions of the first member of the transparent union, not the calling
3521 conventions of the union itself.  All members of the union must have the
3522 same machine representation; this is necessary for this argument passing
3523 to work properly.
3525 Transparent unions are designed for library functions that have multiple
3526 interfaces for compatibility reasons.  For example, suppose the
3527 @code{wait} function must accept either a value of type @code{int *} to
3528 comply with Posix, or a value of type @code{union wait *} to comply with
3529 the 4.1BSD interface.  If @code{wait}'s parameter were @code{void *},
3530 @code{wait} would accept both kinds of arguments, but it would also
3531 accept any other pointer type and this would make argument type checking
3532 less useful.  Instead, @code{<sys/wait.h>} might define the interface
3533 as follows:
3535 @smallexample
3536 typedef union
3537   @{
3538     int *__ip;
3539     union wait *__up;
3540   @} wait_status_ptr_t __attribute__ ((__transparent_union__));
3542 pid_t wait (wait_status_ptr_t);
3543 @end smallexample
3545 This interface allows either @code{int *} or @code{union wait *}
3546 arguments to be passed, using the @code{int *} calling convention.
3547 The program can call @code{wait} with arguments of either type:
3549 @smallexample
3550 int w1 () @{ int w; return wait (&w); @}
3551 int w2 () @{ union wait w; return wait (&w); @}
3552 @end smallexample
3554 With this interface, @code{wait}'s implementation might look like this:
3556 @smallexample
3557 pid_t wait (wait_status_ptr_t p)
3559   return waitpid (-1, p.__ip, 0);
3561 @end smallexample
3563 @item unused
3564 When attached to a type (including a @code{union} or a @code{struct}),
3565 this attribute means that variables of that type are meant to appear
3566 possibly unused.  GCC will not produce a warning for any variables of
3567 that type, even if the variable appears to do nothing.  This is often
3568 the case with lock or thread classes, which are usually defined and then
3569 not referenced, but contain constructors and destructors that have
3570 nontrivial bookkeeping functions.
3572 @item deprecated
3573 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the type
3574 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3575 types that are expected to be removed in a future version of a program.
3576 If possible, the warning also includes the location of the declaration
3577 of the deprecated type, to enable users to easily find further
3578 information about why the type is deprecated, or what they should do
3579 instead.  Note that the warnings only occur for uses and then only
3580 if the type is being applied to an identifier that itself is not being
3581 declared as deprecated.
3583 @smallexample
3584 typedef int T1 __attribute__ ((deprecated));
3585 T1 x;
3586 typedef T1 T2;
3587 T2 y;
3588 typedef T1 T3 __attribute__ ((deprecated));
3589 T3 z __attribute__ ((deprecated));
3590 @end smallexample
3592 results in a warning on line 2 and 3 but not lines 4, 5, or 6.  No
3593 warning is issued for line 4 because T2 is not explicitly
3594 deprecated.  Line 5 has no warning because T3 is explicitly
3595 deprecated.  Similarly for line 6.
3597 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3598 variables (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Variable Attributes}.)
3600 @item may_alias
3601 Accesses to objects with types with this attribute are not subjected to
3602 type-based alias analysis, but are instead assumed to be able to alias
3603 any other type of objects, just like the @code{char} type.  See
3604 @option{-fstrict-aliasing} for more information on aliasing issues.
3606 Example of use:
3608 @smallexample
3609 typedef short __attribute__((__may_alias__)) short_a;
3612 main (void)
3614   int a = 0x12345678;
3615   short_a *b = (short_a *) &a;
3617   b[1] = 0;
3619   if (a == 0x12345678)
3620     abort();
3622   exit(0);
3624 @end smallexample
3626 If you replaced @code{short_a} with @code{short} in the variable
3627 declaration, the above program would abort when compiled with
3628 @option{-fstrict-aliasing}, which is on by default at @option{-O2} or
3629 above in recent GCC versions.
3631 @subsection i386 Type Attributes
3633 Two attributes are currently defined for i386 configurations:
3634 @code{ms_struct} and @code{gcc_struct}
3636 @item ms_struct
3637 @itemx gcc_struct
3638 @cindex @code{ms_struct}
3639 @cindex @code{gcc_struct}
3641 If @code{packed} is used on a structure, or if bit-fields are used
3642 it may be that the Microsoft ABI packs them differently
3643 than GCC would normally pack them.  Particularly when moving packed
3644 data between functions compiled with GCC and the native Microsoft compiler
3645 (either via function call or as data in a file), it may be necessary to access
3646 either format.
3648 Currently @option{-m[no-]ms-bitfields} is provided for the Microsoft Windows X86
3649 compilers to match the native Microsoft compiler.
3650 @end table
3652 To specify multiple attributes, separate them by commas within the
3653 double parentheses: for example, @samp{__attribute__ ((aligned (16),
3654 packed))}.
3656 @node Inline
3657 @section An Inline Function is As Fast As a Macro
3658 @cindex inline functions
3659 @cindex integrating function code
3660 @cindex open coding
3661 @cindex macros, inline alternative
3663 By declaring a function @code{inline}, you can direct GCC to
3664 integrate that function's code into the code for its callers.  This
3665 makes execution faster by eliminating the function-call overhead; in
3666 addition, if any of the actual argument values are constant, their known
3667 values may permit simplifications at compile time so that not all of the
3668 inline function's code needs to be included.  The effect on code size is
3669 less predictable; object code may be larger or smaller with function
3670 inlining, depending on the particular case.  Inlining of functions is an
3671 optimization and it really ``works'' only in optimizing compilation.  If
3672 you don't use @option{-O}, no function is really inline.
3674 Inline functions are included in the ISO C99 standard, but there are
3675 currently substantial differences between what GCC implements and what
3676 the ISO C99 standard requires.
3678 To declare a function inline, use the @code{inline} keyword in its
3679 declaration, like this:
3681 @smallexample
3682 inline int
3683 inc (int *a)
3685   (*a)++;
3687 @end smallexample
3689 (If you are writing a header file to be included in ISO C programs, write
3690 @code{__inline__} instead of @code{inline}.  @xref{Alternate Keywords}.)
3691 You can also make all ``simple enough'' functions inline with the option
3692 @option{-finline-functions}.
3694 @opindex Winline
3695 Note that certain usages in a function definition can make it unsuitable
3696 for inline substitution.  Among these usages are: use of varargs, use of
3697 alloca, use of variable sized data types (@pxref{Variable Length}),
3698 use of computed goto (@pxref{Labels as Values}), use of nonlocal goto,
3699 and nested functions (@pxref{Nested Functions}).  Using @option{-Winline}
3700 will warn when a function marked @code{inline} could not be substituted,
3701 and will give the reason for the failure.
3703 Note that in C and Objective-C, unlike C++, the @code{inline} keyword
3704 does not affect the linkage of the function.
3706 @cindex automatic @code{inline} for C++ member fns
3707 @cindex @code{inline} automatic for C++ member fns
3708 @cindex member fns, automatically @code{inline}
3709 @cindex C++ member fns, automatically @code{inline}
3710 @opindex fno-default-inline
3711 GCC automatically inlines member functions defined within the class
3712 body of C++ programs even if they are not explicitly declared
3713 @code{inline}.  (You can override this with @option{-fno-default-inline};
3714 @pxref{C++ Dialect Options,,Options Controlling C++ Dialect}.)
3716 @cindex inline functions, omission of
3717 @opindex fkeep-inline-functions
3718 When a function is both inline and @code{static}, if all calls to the
3719 function are integrated into the caller, and the function's address is
3720 never used, then the function's own assembler code is never referenced.
3721 In this case, GCC does not actually output assembler code for the
3722 function, unless you specify the option @option{-fkeep-inline-functions}.
3723 Some calls cannot be integrated for various reasons (in particular,
3724 calls that precede the function's definition cannot be integrated, and
3725 neither can recursive calls within the definition).  If there is a
3726 nonintegrated call, then the function is compiled to assembler code as
3727 usual.  The function must also be compiled as usual if the program
3728 refers to its address, because that can't be inlined.
3730 @cindex non-static inline function
3731 When an inline function is not @code{static}, then the compiler must assume
3732 that there may be calls from other source files; since a global symbol can
3733 be defined only once in any program, the function must not be defined in
3734 the other source files, so the calls therein cannot be integrated.
3735 Therefore, a non-@code{static} inline function is always compiled on its
3736 own in the usual fashion.
3738 If you specify both @code{inline} and @code{extern} in the function
3739 definition, then the definition is used only for inlining.  In no case
3740 is the function compiled on its own, not even if you refer to its
3741 address explicitly.  Such an address becomes an external reference, as
3742 if you had only declared the function, and had not defined it.
3744 This combination of @code{inline} and @code{extern} has almost the
3745 effect of a macro.  The way to use it is to put a function definition in
3746 a header file with these keywords, and put another copy of the
3747 definition (lacking @code{inline} and @code{extern}) in a library file.
3748 The definition in the header file will cause most calls to the function
3749 to be inlined.  If any uses of the function remain, they will refer to
3750 the single copy in the library.
3752 Since GCC eventually will implement ISO C99 semantics for
3753 inline functions, it is best to use @code{static inline} only
3754 to guarantee compatibility.  (The
3755 existing semantics will remain available when @option{-std=gnu89} is
3756 specified, but eventually the default will be @option{-std=gnu99} and
3757 that will implement the C99 semantics, though it does not do so yet.)
3759 GCC does not inline any functions when not optimizing unless you specify
3760 the @samp{always_inline} attribute for the function, like this:
3762 @smallexample
3763 /* Prototype.  */
3764 inline void foo (const char) __attribute__((always_inline));
3765 @end smallexample
3767 @node Extended Asm
3768 @section Assembler Instructions with C Expression Operands
3769 @cindex extended @code{asm}
3770 @cindex @code{asm} expressions
3771 @cindex assembler instructions
3772 @cindex registers
3774 In an assembler instruction using @code{asm}, you can specify the
3775 operands of the instruction using C expressions.  This means you need not
3776 guess which registers or memory locations will contain the data you want
3777 to use.
3779 You must specify an assembler instruction template much like what
3780 appears in a machine description, plus an operand constraint string for
3781 each operand.
3783 For example, here is how to use the 68881's @code{fsinx} instruction:
3785 @smallexample
3786 asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
3787 @end smallexample
3789 @noindent
3790 Here @code{angle} is the C expression for the input operand while
3791 @code{result} is that of the output operand.  Each has @samp{"f"} as its
3792 operand constraint, saying that a floating point register is required.
3793 The @samp{=} in @samp{=f} indicates that the operand is an output; all
3794 output operands' constraints must use @samp{=}.  The constraints use the
3795 same language used in the machine description (@pxref{Constraints}).
3797 Each operand is described by an operand-constraint string followed by
3798 the C expression in parentheses.  A colon separates the assembler
3799 template from the first output operand and another separates the last
3800 output operand from the first input, if any.  Commas separate the
3801 operands within each group.  The total number of operands is currently
3802 limited to 30; this limitation may be lifted in some future version of
3803 GCC.
3805 If there are no output operands but there are input operands, you must
3806 place two consecutive colons surrounding the place where the output
3807 operands would go.
3809 As of GCC version 3.1, it is also possible to specify input and output
3810 operands using symbolic names which can be referenced within the
3811 assembler code.  These names are specified inside square brackets
3812 preceding the constraint string, and can be referenced inside the
3813 assembler code using @code{%[@var{name}]} instead of a percentage sign
3814 followed by the operand number.  Using named operands the above example
3815 could look like:
3817 @smallexample
3818 asm ("fsinx %[angle],%[output]"
3819      : [output] "=f" (result)
3820      : [angle] "f" (angle));
3821 @end smallexample
3823 @noindent
3824 Note that the symbolic operand names have no relation whatsoever to
3825 other C identifiers.  You may use any name you like, even those of
3826 existing C symbols, but you must ensure that no two operands within the same
3827 assembler construct use the same symbolic name.
3829 Output operand expressions must be lvalues; the compiler can check this.
3830 The input operands need not be lvalues.  The compiler cannot check
3831 whether the operands have data types that are reasonable for the
3832 instruction being executed.  It does not parse the assembler instruction
3833 template and does not know what it means or even whether it is valid
3834 assembler input.  The extended @code{asm} feature is most often used for
3835 machine instructions the compiler itself does not know exist.  If
3836 the output expression cannot be directly addressed (for example, it is a
3837 bit-field), your constraint must allow a register.  In that case, GCC
3838 will use the register as the output of the @code{asm}, and then store
3839 that register into the output.
3841 The ordinary output operands must be write-only; GCC will assume that
3842 the values in these operands before the instruction are dead and need
3843 not be generated.  Extended asm supports input-output or read-write
3844 operands.  Use the constraint character @samp{+} to indicate such an
3845 operand and list it with the output operands.  You should only use
3846 read-write operands when the constraints for the operand (or the
3847 operand in which only some of the bits are to be changed) allow a
3848 register.
3850 You may, as an alternative, logically split its function into two
3851 separate operands, one input operand and one write-only output
3852 operand.  The connection between them is expressed by constraints
3853 which say they need to be in the same location when the instruction
3854 executes.  You can use the same C expression for both operands, or
3855 different expressions.  For example, here we write the (fictitious)
3856 @samp{combine} instruction with @code{bar} as its read-only source
3857 operand and @code{foo} as its read-write destination:
3859 @smallexample
3860 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "0" (foo), "g" (bar));
3861 @end smallexample
3863 @noindent
3864 The constraint @samp{"0"} for operand 1 says that it must occupy the
3865 same location as operand 0.  A number in constraint is allowed only in
3866 an input operand and it must refer to an output operand.
3868 Only a number in the constraint can guarantee that one operand will be in
3869 the same place as another.  The mere fact that @code{foo} is the value
3870 of both operands is not enough to guarantee that they will be in the
3871 same place in the generated assembler code.  The following would not
3872 work reliably:
3874 @smallexample
3875 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "r" (foo), "g" (bar));
3876 @end smallexample
3878 Various optimizations or reloading could cause operands 0 and 1 to be in
3879 different registers; GCC knows no reason not to do so.  For example, the
3880 compiler might find a copy of the value of @code{foo} in one register and
3881 use it for operand 1, but generate the output operand 0 in a different
3882 register (copying it afterward to @code{foo}'s own address).  Of course,
3883 since the register for operand 1 is not even mentioned in the assembler
3884 code, the result will not work, but GCC can't tell that.
3886 As of GCC version 3.1, one may write @code{[@var{name}]} instead of
3887 the operand number for a matching constraint.  For example:
3889 @smallexample
3890 asm ("cmoveq %1,%2,%[result]"
3891      : [result] "=r"(result)
3892      : "r" (test), "r"(new), "[result]"(old));
3893 @end smallexample
3895 Some instructions clobber specific hard registers.  To describe this,
3896 write a third colon after the input operands, followed by the names of
3897 the clobbered hard registers (given as strings).  Here is a realistic
3898 example for the VAX:
3900 @smallexample
3901 asm volatile ("movc3 %0,%1,%2"
3902               : /* no outputs */
3903               : "g" (from), "g" (to), "g" (count)
3904               : "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5");
3905 @end smallexample
3907 You may not write a clobber description in a way that overlaps with an
3908 input or output operand.  For example, you may not have an operand
3909 describing a register class with one member if you mention that register
3910 in the clobber list.  Variables declared to live in specific registers
3911 (@pxref{Explicit Reg Vars}), and used as asm input or output operands must
3912 have no part mentioned in the clobber description.
3913 There is no way for you to specify that an input
3914 operand is modified without also specifying it as an output
3915 operand.  Note that if all the output operands you specify are for this
3916 purpose (and hence unused), you will then also need to specify
3917 @code{volatile} for the @code{asm} construct, as described below, to
3918 prevent GCC from deleting the @code{asm} statement as unused.
3920 If you refer to a particular hardware register from the assembler code,
3921 you will probably have to list the register after the third colon to
3922 tell the compiler the register's value is modified.  In some assemblers,
3923 the register names begin with @samp{%}; to produce one @samp{%} in the
3924 assembler code, you must write @samp{%%} in the input.
3926 If your assembler instruction can alter the condition code register, add
3927 @samp{cc} to the list of clobbered registers.  GCC on some machines
3928 represents the condition codes as a specific hardware register;
3929 @samp{cc} serves to name this register.  On other machines, the
3930 condition code is handled differently, and specifying @samp{cc} has no
3931 effect.  But it is valid no matter what the machine.
3933 If your assembler instructions access memory in an unpredictable
3934 fashion, add @samp{memory} to the list of clobbered registers.  This
3935 will cause GCC to not keep memory values cached in registers across the
3936 assembler instruction and not optimize stores or loads to that memory.
3937 You will also want to add the @code{volatile} keyword if the memory
3938 affected is not listed in the inputs or outputs of the @code{asm}, as
3939 the @samp{memory} clobber does not count as a side-effect of the
3940 @code{asm}.  If you know how large the accessed memory is, you can add
3941 it as input or output but if this is not known, you should add
3942 @samp{memory}.  As an example, if you access ten bytes of a string, you
3943 can use a memory input like:
3945 @example
3946 @{"m"( (@{ struct @{ char x[10]; @} *p = (void *)ptr ; *p; @}) )@}.
3947 @end example
3949 Note that in the following example the memory input is necessary,
3950 otherwise GCC might optimize the store to @code{x} away:
3951 @example
3952 int foo ()
3954   int x = 42;
3955   int *y = &x;
3956   int result;
3957   asm ("magic stuff accessing an 'int' pointed to by '%1'"
3958         "=&d" (r) : "a" (y), "m" (*y));
3959   return result;     
3961 @end example
3963 You can put multiple assembler instructions together in a single
3964 @code{asm} template, separated by the characters normally used in assembly
3965 code for the system.  A combination that works in most places is a newline
3966 to break the line, plus a tab character to move to the instruction field
3967 (written as @samp{\n\t}).  Sometimes semicolons can be used, if the
3968 assembler allows semicolons as a line-breaking character.  Note that some
3969 assembler dialects use semicolons to start a comment.
3970 The input operands are guaranteed not to use any of the clobbered
3971 registers, and neither will the output operands' addresses, so you can
3972 read and write the clobbered registers as many times as you like.  Here
3973 is an example of multiple instructions in a template; it assumes the
3974 subroutine @code{_foo} accepts arguments in registers 9 and 10:
3976 @smallexample
3977 asm ("movl %0,r9\n\tmovl %1,r10\n\tcall _foo"
3978      : /* no outputs */
3979      : "g" (from), "g" (to)
3980      : "r9", "r10");
3981 @end smallexample
3983 Unless an output operand has the @samp{&} constraint modifier, GCC
3984 may allocate it in the same register as an unrelated input operand, on
3985 the assumption the inputs are consumed before the outputs are produced.
3986 This assumption may be false if the assembler code actually consists of
3987 more than one instruction.  In such a case, use @samp{&} for each output
3988 operand that may not overlap an input.  @xref{Modifiers}.
3990 If you want to test the condition code produced by an assembler
3991 instruction, you must include a branch and a label in the @code{asm}
3992 construct, as follows:
3994 @smallexample
3995 asm ("clr %0\n\tfrob %1\n\tbeq 0f\n\tmov #1,%0\n0:"
3996      : "g" (result)
3997      : "g" (input));
3998 @end smallexample
4000 @noindent
4001 This assumes your assembler supports local labels, as the GNU assembler
4002 and most Unix assemblers do.
4004 Speaking of labels, jumps from one @code{asm} to another are not
4005 supported.  The compiler's optimizers do not know about these jumps, and
4006 therefore they cannot take account of them when deciding how to
4007 optimize.
4009 @cindex macros containing @code{asm}
4010 Usually the most convenient way to use these @code{asm} instructions is to
4011 encapsulate them in macros that look like functions.  For example,
4013 @smallexample
4014 #define sin(x)       \
4015 (@{ double __value, __arg = (x);   \
4016    asm ("fsinx %1,%0": "=f" (__value): "f" (__arg));  \
4017    __value; @})
4018 @end smallexample
4020 @noindent
4021 Here the variable @code{__arg} is used to make sure that the instruction
4022 operates on a proper @code{double} value, and to accept only those
4023 arguments @code{x} which can convert automatically to a @code{double}.
4025 Another way to make sure the instruction operates on the correct data
4026 type is to use a cast in the @code{asm}.  This is different from using a
4027 variable @code{__arg} in that it converts more different types.  For
4028 example, if the desired type were @code{int}, casting the argument to
4029 @code{int} would accept a pointer with no complaint, while assigning the
4030 argument to an @code{int} variable named @code{__arg} would warn about
4031 using a pointer unless the caller explicitly casts it.
4033 If an @code{asm} has output operands, GCC assumes for optimization
4034 purposes the instruction has no side effects except to change the output
4035 operands.  This does not mean instructions with a side effect cannot be
4036 used, but you must be careful, because the compiler may eliminate them
4037 if the output operands aren't used, or move them out of loops, or
4038 replace two with one if they constitute a common subexpression.  Also,
4039 if your instruction does have a side effect on a variable that otherwise
4040 appears not to change, the old value of the variable may be reused later
4041 if it happens to be found in a register.
4043 You can prevent an @code{asm} instruction from being deleted, moved
4044 significantly, or combined, by writing the keyword @code{volatile} after
4045 the @code{asm}.  For example:
4047 @smallexample
4048 #define get_and_set_priority(new)              \
4049 (@{ int __old;                                  \
4050    asm volatile ("get_and_set_priority %0, %1" \
4051                  : "=g" (__old) : "g" (new));  \
4052    __old; @})
4053 @end smallexample
4055 @noindent
4056 If you write an @code{asm} instruction with no outputs, GCC will know
4057 the instruction has side-effects and will not delete the instruction or
4058 move it outside of loops.
4060 The @code{volatile} keyword indicates that the instruction has
4061 important side-effects.  GCC will not delete a volatile @code{asm} if
4062 it is reachable.  (The instruction can still be deleted if GCC can
4063 prove that control-flow will never reach the location of the
4064 instruction.)  In addition, GCC will not reschedule instructions
4065 across a volatile @code{asm} instruction.  For example:
4067 @smallexample
4068 *(volatile int *)addr = foo;
4069 asm volatile ("eieio" : : );
4070 @end smallexample
4072 @noindent
4073 Assume @code{addr} contains the address of a memory mapped device
4074 register.  The PowerPC @code{eieio} instruction (Enforce In-order
4075 Execution of I/O) tells the CPU to make sure that the store to that
4076 device register happens before it issues any other I/O@.
4078 Note that even a volatile @code{asm} instruction can be moved in ways
4079 that appear insignificant to the compiler, such as across jump
4080 instructions.  You can't expect a sequence of volatile @code{asm}
4081 instructions to remain perfectly consecutive.  If you want consecutive
4082 output, use a single @code{asm}.  Also, GCC will perform some
4083 optimizations across a volatile @code{asm} instruction; GCC does not
4084 ``forget everything'' when it encounters a volatile @code{asm}
4085 instruction the way some other compilers do.
4087 An @code{asm} instruction without any operands or clobbers (an ``old
4088 style'' @code{asm}) will be treated identically to a volatile
4089 @code{asm} instruction.
4091 It is a natural idea to look for a way to give access to the condition
4092 code left by the assembler instruction.  However, when we attempted to
4093 implement this, we found no way to make it work reliably.  The problem
4094 is that output operands might need reloading, which would result in
4095 additional following ``store'' instructions.  On most machines, these
4096 instructions would alter the condition code before there was time to
4097 test it.  This problem doesn't arise for ordinary ``test'' and
4098 ``compare'' instructions because they don't have any output operands.
4100 For reasons similar to those described above, it is not possible to give
4101 an assembler instruction access to the condition code left by previous
4102 instructions.
4104 If you are writing a header file that should be includable in ISO C
4105 programs, write @code{__asm__} instead of @code{asm}.  @xref{Alternate
4106 Keywords}.
4108 @subsection Size of an @code{asm}
4110 Some targets require that GCC track the size of each instruction used in
4111 order to generate correct code.  Because the final length of an
4112 @code{asm} is only known by the assembler, GCC must make an estimate as
4113 to how big it will be.  The estimate is formed by counting the number of
4114 statements in the pattern of the @code{asm} and multiplying that by the
4115 length of the longest instruction on that processor.  Statements in the
4116 @code{asm} are identified by newline characters and whatever statement
4117 separator characters are supported by the assembler; on most processors
4118 this is the `@code{;}' character.
4120 Normally, GCC's estimate is perfectly adequate to ensure that correct
4121 code is generated, but it is possible to confuse the compiler if you use
4122 pseudo instructions or assembler macros that expand into multiple real
4123 instructions or if you use assembler directives that expand to more
4124 space in the object file than would be needed for a single instruction.
4125 If this happens then the assembler will produce a diagnostic saying that
4126 a label is unreachable.
4128 @subsection i386 floating point asm operands
4130 There are several rules on the usage of stack-like regs in
4131 asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
4132 stack-like regs:
4134 @enumerate
4135 @item
4136 Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
4137 necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
4138 which must be explicitly popped by gcc.
4140 An input reg that is implicitly popped by the asm must be
4141 explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
4142 output operand.
4144 @item
4145 For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
4146 necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
4147 If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
4148 the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
4149 stack looked like---it's not clear how the rest of the stack ``slides
4150 up''.
4152 All implicitly popped input regs must be closer to the top of
4153 the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
4155 It is possible that if an input dies in an insn, reload might
4156 use the input reg for an output reload.  Consider this example:
4158 @smallexample
4159 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
4160 @end smallexample
4162 This asm says that input B is not popped by the asm, and that
4163 the asm pushes a result onto the reg-stack, i.e., the stack is one
4164 deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
4165 reload will think that it can use the same reg for both the input and
4166 the output, if input B dies in this insn.
4168 If any input operand uses the @code{f} constraint, all output reg
4169 constraints must use the @code{&} earlyclobber.
4171 The asm above would be written as
4173 @smallexample
4174 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
4175 @end smallexample
4177 @item
4178 Some operands need to be in particular places on the stack.  All
4179 output operands fall in this category---there is no other way to
4180 know which regs the outputs appear in unless the user indicates
4181 this in the constraints.
4183 Output operands must specifically indicate which reg an output
4184 appears in after an asm.  @code{=f} is not allowed: the operand
4185 constraints must select a class with a single reg.
4187 @item
4188 Output operands may not be ``inserted'' between existing stack regs.
4189 Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
4190 are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
4191 It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
4193 Output operands must start at the top of the reg-stack: output
4194 operands may not ``skip'' a reg.
4196 @item
4197 Some asm statements may need extra stack space for internal
4198 calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
4199 unrelated to the inputs and outputs.
4201 @end enumerate
4203 Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
4204 takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
4206 @smallexample
4207 asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
4208 @end smallexample
4210 This asm takes two inputs, which are popped by the @code{fyl2xp1} opcode,
4211 and replaces them with one output.  The user must code the @code{st(1)}
4212 clobber for reg-stack.c to know that @code{fyl2xp1} pops both inputs.
4214 @smallexample
4215 asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
4216 @end smallexample
4218 @include md.texi
4220 @node Asm Labels
4221 @section Controlling Names Used in Assembler Code
4222 @cindex assembler names for identifiers
4223 @cindex names used in assembler code
4224 @cindex identifiers, names in assembler code
4226 You can specify the name to be used in the assembler code for a C
4227 function or variable by writing the @code{asm} (or @code{__asm__})
4228 keyword after the declarator as follows:
4230 @smallexample
4231 int foo asm ("myfoo") = 2;
4232 @end smallexample
4234 @noindent
4235 This specifies that the name to be used for the variable @code{foo} in
4236 the assembler code should be @samp{myfoo} rather than the usual
4237 @samp{_foo}.
4239 On systems where an underscore is normally prepended to the name of a C
4240 function or variable, this feature allows you to define names for the
4241 linker that do not start with an underscore.
4243 It does not make sense to use this feature with a non-static local
4244 variable since such variables do not have assembler names.  If you are
4245 trying to put the variable in a particular register, see @ref{Explicit
4246 Reg Vars}.  GCC presently accepts such code with a warning, but will
4247 probably be changed to issue an error, rather than a warning, in the
4248 future.
4250 You cannot use @code{asm} in this way in a function @emph{definition}; but
4251 you can get the same effect by writing a declaration for the function
4252 before its definition and putting @code{asm} there, like this:
4254 @smallexample
4255 extern func () asm ("FUNC");
4257 func (x, y)
4258      int x, y;
4259 /* @r{@dots{}} */
4260 @end smallexample
4262 It is up to you to make sure that the assembler names you choose do not
4263 conflict with any other assembler symbols.  Also, you must not use a
4264 register name; that would produce completely invalid assembler code.  GCC
4265 does not as yet have the ability to store static variables in registers.
4266 Perhaps that will be added.
4268 @node Explicit Reg Vars
4269 @section Variables in Specified Registers
4270 @cindex explicit register variables
4271 @cindex variables in specified registers
4272 @cindex specified registers
4273 @cindex registers, global allocation
4275 GNU C allows you to put a few global variables into specified hardware
4276 registers.  You can also specify the register in which an ordinary
4277 register variable should be allocated.
4279 @itemize @bullet
4280 @item
4281 Global register variables reserve registers throughout the program.
4282 This may be useful in programs such as programming language
4283 interpreters which have a couple of global variables that are accessed
4284 very often.
4286 @item
4287 Local register variables in specific registers do not reserve the
4288 registers.  The compiler's data flow analysis is capable of determining
4289 where the specified registers contain live values, and where they are
4290 available for other uses.  Stores into local register variables may be deleted
4291 when they appear to be dead according to dataflow analysis.  References
4292 to local register variables may be deleted or moved or simplified.
4294 These local variables are sometimes convenient for use with the extended
4295 @code{asm} feature (@pxref{Extended Asm}), if you want to write one
4296 output of the assembler instruction directly into a particular register.
4297 (This will work provided the register you specify fits the constraints
4298 specified for that operand in the @code{asm}.)
4299 @end itemize
4301 @menu
4302 * Global Reg Vars::
4303 * Local Reg Vars::
4304 @end menu
4306 @node Global Reg Vars
4307 @subsection Defining Global Register Variables
4308 @cindex global register variables
4309 @cindex registers, global variables in
4311 You can define a global register variable in GNU C like this:
4313 @smallexample
4314 register int *foo asm ("a5");
4315 @end smallexample
4317 @noindent
4318 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Choose a
4319 register which is normally saved and restored by function calls on your
4320 machine, so that library routines will not clobber it.
4322 Naturally the register name is cpu-dependent, so you would need to
4323 conditionalize your program according to cpu type.  The register
4324 @code{a5} would be a good choice on a 68000 for a variable of pointer
4325 type.  On machines with register windows, be sure to choose a ``global''
4326 register that is not affected magically by the function call mechanism.
4328 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4329 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4330 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4332 Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a register
4333 automatically, but first we need to figure out how it should choose and
4334 how to enable you to guide the choice.  No solution is evident.
4336 Defining a global register variable in a certain register reserves that
4337 register entirely for this use, at least within the current compilation.
4338 The register will not be allocated for any other purpose in the functions
4339 in the current compilation.  The register will not be saved and restored by
4340 these functions.  Stores into this register are never deleted even if they
4341 would appear to be dead, but references may be deleted or moved or
4342 simplified.
4344 It is not safe to access the global register variables from signal
4345 handlers, or from more than one thread of control, because the system
4346 library routines may temporarily use the register for other things (unless
4347 you recompile them specially for the task at hand).
4349 @cindex @code{qsort}, and global register variables
4350 It is not safe for one function that uses a global register variable to
4351 call another such function @code{foo} by way of a third function
4352 @code{lose} that was compiled without knowledge of this variable (i.e.@: in a
4353 different source file in which the variable wasn't declared).  This is
4354 because @code{lose} might save the register and put some other value there.
4355 For example, you can't expect a global register variable to be available in
4356 the comparison-function that you pass to @code{qsort}, since @code{qsort}
4357 might have put something else in that register.  (If you are prepared to
4358 recompile @code{qsort} with the same global register variable, you can
4359 solve this problem.)
4361 If you want to recompile @code{qsort} or other source files which do not
4362 actually use your global register variable, so that they will not use that
4363 register for any other purpose, then it suffices to specify the compiler
4364 option @option{-ffixed-@var{reg}}.  You need not actually add a global
4365 register declaration to their source code.
4367 A function which can alter the value of a global register variable cannot
4368 safely be called from a function compiled without this variable, because it
4369 could clobber the value the caller expects to find there on return.
4370 Therefore, the function which is the entry point into the part of the
4371 program that uses the global register variable must explicitly save and
4372 restore the value which belongs to its caller.
4374 @cindex register variable after @code{longjmp}
4375 @cindex global register after @code{longjmp}
4376 @cindex value after @code{longjmp}
4377 @findex longjmp
4378 @findex setjmp
4379 On most machines, @code{longjmp} will restore to each global register
4380 variable the value it had at the time of the @code{setjmp}.  On some
4381 machines, however, @code{longjmp} will not change the value of global
4382 register variables.  To be portable, the function that called @code{setjmp}
4383 should make other arrangements to save the values of the global register
4384 variables, and to restore them in a @code{longjmp}.  This way, the same
4385 thing will happen regardless of what @code{longjmp} does.
4387 All global register variable declarations must precede all function
4388 definitions.  If such a declaration could appear after function
4389 definitions, the declaration would be too late to prevent the register from
4390 being used for other purposes in the preceding functions.
4392 Global register variables may not have initial values, because an
4393 executable file has no means to supply initial contents for a register.
4395 On the SPARC, there are reports that g3 @dots{} g7 are suitable
4396 registers, but certain library functions, such as @code{getwd}, as well
4397 as the subroutines for division and remainder, modify g3 and g4.  g1 and
4398 g2 are local temporaries.
4400 On the 68000, a2 @dots{} a5 should be suitable, as should d2 @dots{} d7.
4401 Of course, it will not do to use more than a few of those.
4403 @node Local Reg Vars
4404 @subsection Specifying Registers for Local Variables
4405 @cindex local variables, specifying registers
4406 @cindex specifying registers for local variables
4407 @cindex registers for local variables
4409 You can define a local register variable with a specified register
4410 like this:
4412 @smallexample
4413 register int *foo asm ("a5");
4414 @end smallexample
4416 @noindent
4417 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Note
4418 that this is the same syntax used for defining global register
4419 variables, but for a local variable it would appear within a function.
4421 Naturally the register name is cpu-dependent, but this is not a
4422 problem, since specific registers are most often useful with explicit
4423 assembler instructions (@pxref{Extended Asm}).  Both of these things
4424 generally require that you conditionalize your program according to
4425 cpu type.
4427 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4428 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4429 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4431 Defining such a register variable does not reserve the register; it
4432 remains available for other uses in places where flow control determines
4433 the variable's value is not live.
4435 This option does not guarantee that GCC will generate code that has
4436 this variable in the register you specify at all times.  You may not
4437 code an explicit reference to this register in an @code{asm} statement
4438 and assume it will always refer to this variable.
4440 Stores into local register variables may be deleted when they appear to be dead
4441 according to dataflow analysis.  References to local register variables may
4442 be deleted or moved or simplified.
4444 @node Alternate Keywords
4445 @section Alternate Keywords
4446 @cindex alternate keywords
4447 @cindex keywords, alternate
4449 @option{-ansi} and the various @option{-std} options disable certain
4450 keywords.  This causes trouble when you want to use GNU C extensions, or
4451 a general-purpose header file that should be usable by all programs,
4452 including ISO C programs.  The keywords @code{asm}, @code{typeof} and
4453 @code{inline} are not available in programs compiled with
4454 @option{-ansi} or @option{-std} (although @code{inline} can be used in a
4455 program compiled with @option{-std=c99}).  The ISO C99 keyword
4456 @code{restrict} is only available when @option{-std=gnu99} (which will
4457 eventually be the default) or @option{-std=c99} (or the equivalent
4458 @option{-std=iso9899:1999}) is used.
4460 The way to solve these problems is to put @samp{__} at the beginning and
4461 end of each problematical keyword.  For example, use @code{__asm__}
4462 instead of @code{asm}, and @code{__inline__} instead of @code{inline}.
4464 Other C compilers won't accept these alternative keywords; if you want to
4465 compile with another compiler, you can define the alternate keywords as
4466 macros to replace them with the customary keywords.  It looks like this:
4468 @smallexample
4469 #ifndef __GNUC__
4470 #define __asm__ asm
4471 #endif
4472 @end smallexample
4474 @findex __extension__
4475 @opindex pedantic
4476 @option{-pedantic} and other options cause warnings for many GNU C extensions.
4477 You can
4478 prevent such warnings within one expression by writing
4479 @code{__extension__} before the expression.  @code{__extension__} has no
4480 effect aside from this.
4482 @node Incomplete Enums
4483 @section Incomplete @code{enum} Types
4485 You can define an @code{enum} tag without specifying its possible values.
4486 This results in an incomplete type, much like what you get if you write
4487 @code{struct foo} without describing the elements.  A later declaration
4488 which does specify the possible values completes the type.
4490 You can't allocate variables or storage using the type while it is
4491 incomplete.  However, you can work with pointers to that type.
4493 This extension may not be very useful, but it makes the handling of
4494 @code{enum} more consistent with the way @code{struct} and @code{union}
4495 are handled.
4497 This extension is not supported by GNU C++.
4499 @node Function Names
4500 @section Function Names as Strings
4501 @cindex @code{__func__} identifier
4502 @cindex @code{__FUNCTION__} identifier
4503 @cindex @code{__PRETTY_FUNCTION__} identifier
4505 GCC provides three magic variables which hold the name of the current
4506 function, as a string.  The first of these is @code{__func__}, which
4507 is part of the C99 standard:
4509 @display
4510 The identifier @code{__func__} is implicitly declared by the translator
4511 as if, immediately following the opening brace of each function
4512 definition, the declaration
4514 @smallexample
4515 static const char __func__[] = "function-name";
4516 @end smallexample
4518 appeared, where function-name is the name of the lexically-enclosing
4519 function.  This name is the unadorned name of the function.
4520 @end display
4522 @code{__FUNCTION__} is another name for @code{__func__}.  Older
4523 versions of GCC recognize only this name.  However, it is not
4524 standardized.  For maximum portability, we recommend you use
4525 @code{__func__}, but provide a fallback definition with the
4526 preprocessor:
4528 @smallexample
4529 #if __STDC_VERSION__ < 199901L
4530 # if __GNUC__ >= 2
4531 #  define __func__ __FUNCTION__
4532 # else
4533 #  define __func__ "<unknown>"
4534 # endif
4535 #endif
4536 @end smallexample
4538 In C, @code{__PRETTY_FUNCTION__} is yet another name for
4539 @code{__func__}.  However, in C++, @code{__PRETTY_FUNCTION__} contains
4540 the type signature of the function as well as its bare name.  For
4541 example, this program:
4543 @smallexample
4544 extern "C" @{
4545 extern int printf (char *, ...);
4548 class a @{
4549  public:
4550   void sub (int i)
4551     @{
4552       printf ("__FUNCTION__ = %s\n", __FUNCTION__);
4553       printf ("__PRETTY_FUNCTION__ = %s\n", __PRETTY_FUNCTION__);
4554     @}
4558 main (void)
4560   a ax;
4561   ax.sub (0);
4562   return 0;
4564 @end smallexample
4566 @noindent
4567 gives this output:
4569 @smallexample
4570 __FUNCTION__ = sub
4571 __PRETTY_FUNCTION__ = void a::sub(int)
4572 @end smallexample
4574 These identifiers are not preprocessor macros.  In GCC 3.3 and
4575 earlier, in C only, @code{__FUNCTION__} and @code{__PRETTY_FUNCTION__}
4576 were treated as string literals; they could be used to initialize
4577 @code{char} arrays, and they could be concatenated with other string
4578 literals.  GCC 3.4 and later treat them as variables, like
4579 @code{__func__}.  In C++, @code{__FUNCTION__} and
4580 @code{__PRETTY_FUNCTION__} have always been variables.
4582 @node Return Address
4583 @section Getting the Return or Frame Address of a Function
4585 These functions may be used to get information about the callers of a
4586 function.
4588 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_return_address (unsigned int @var{level})
4589 This function returns the return address of the current function, or of
4590 one of its callers.  The @var{level} argument is number of frames to
4591 scan up the call stack.  A value of @code{0} yields the return address
4592 of the current function, a value of @code{1} yields the return address
4593 of the caller of the current function, and so forth. When inlining
4594 the expected behavior is that the function will return the address of
4595 the function that will be returned to.  To work around this behavior use
4596 the @code{noinline} function attribute.
4598 The @var{level} argument must be a constant integer.
4600 On some machines it may be impossible to determine the return address of
4601 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4602 of the stack has been reached, this function will return @code{0} or a
4603 random value. In addition, @code{__builtin_frame_address} may be used
4604 to determine if the top of the stack has been reached.
4606 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4607 purposes.
4608 @end deftypefn
4610 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_frame_address (unsigned int @var{level})
4611 This function is similar to @code{__builtin_return_address}, but it
4612 returns the address of the function frame rather than the return address
4613 of the function.  Calling @code{__builtin_frame_address} with a value of
4614 @code{0} yields the frame address of the current function, a value of
4615 @code{1} yields the frame address of the caller of the current function,
4616 and so forth.
4618 The frame is the area on the stack which holds local variables and saved
4619 registers.  The frame address is normally the address of the first word
4620 pushed on to the stack by the function.  However, the exact definition
4621 depends upon the processor and the calling convention.  If the processor
4622 has a dedicated frame pointer register, and the function has a frame,
4623 then @code{__builtin_frame_address} will return the value of the frame
4624 pointer register.
4626 On some machines it may be impossible to determine the frame address of
4627 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4628 of the stack has been reached, this function will return @code{0} if
4629 the first frame pointer is properly initialized by the startup code.
4631 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4632 purposes.
4633 @end deftypefn
4635 @node Vector Extensions
4636 @section Using vector instructions through built-in functions
4638 On some targets, the instruction set contains SIMD vector instructions that
4639 operate on multiple values contained in one large register at the same time.
4640 For example, on the i386 the MMX, 3Dnow! and SSE extensions can be used
4641 this way.
4643 The first step in using these extensions is to provide the necessary data
4644 types.  This should be done using an appropriate @code{typedef}:
4646 @smallexample
4647 typedef int v4si __attribute__ ((vector_size (16)));
4648 @end smallexample
4650 The @code{int} type specifies the base type, while the attribute specifies
4651 the vector size for the variable, measured in bytes.  For example, the
4652 declaration above causes the compiler to set the mode for the @code{v4si}
4653 type to be 16 bytes wide and divided into @code{int} sized units.  For
4654 a 32-bit @code{int} this means a vector of 4 units of 4 bytes, and the
4655 corresponding mode of @code{foo} will be @acronym{V4SI}.
4657 The @code{vector_size} attribute is only applicable to integral and
4658 float scalars, although arrays, pointers, and function return values
4659 are allowed in conjunction with this construct.
4661 All the basic integer types can be used as base types, both as signed
4662 and as unsigned: @code{char}, @code{short}, @code{int}, @code{long},
4663 @code{long long}.  In addition, @code{float} and @code{double} can be
4664 used to build floating-point vector types.
4666 Specifying a combination that is not valid for the current architecture
4667 will cause GCC to synthesize the instructions using a narrower mode.
4668 For example, if you specify a variable of type @code{V4SI} and your
4669 architecture does not allow for this specific SIMD type, GCC will
4670 produce code that uses 4 @code{SIs}.
4672 The types defined in this manner can be used with a subset of normal C
4673 operations.  Currently, GCC will allow using the following operators
4674 on these types: @code{+, -, *, /, unary minus, ^, |, &, ~}@.
4676 The operations behave like C++ @code{valarrays}.  Addition is defined as
4677 the addition of the corresponding elements of the operands.  For
4678 example, in the code below, each of the 4 elements in @var{a} will be
4679 added to the corresponding 4 elements in @var{b} and the resulting
4680 vector will be stored in @var{c}.
4682 @smallexample
4683 typedef int v4si __attribute__ ((vector_size (16)));
4685 v4si a, b, c;
4687 c = a + b;
4688 @end smallexample
4690 Subtraction, multiplication, division, and the logical operations
4691 operate in a similar manner.  Likewise, the result of using the unary
4692 minus or complement operators on a vector type is a vector whose
4693 elements are the negative or complemented values of the corresponding
4694 elements in the operand.
4696 You can declare variables and use them in function calls and returns, as
4697 well as in assignments and some casts.  You can specify a vector type as
4698 a return type for a function.  Vector types can also be used as function
4699 arguments.  It is possible to cast from one vector type to another,
4700 provided they are of the same size (in fact, you can also cast vectors
4701 to and from other datatypes of the same size).
4703 You cannot operate between vectors of different lengths or different
4704 signedness without a cast.
4706 A port that supports hardware vector operations, usually provides a set
4707 of built-in functions that can be used to operate on vectors.  For
4708 example, a function to add two vectors and multiply the result by a
4709 third could look like this:
4711 @smallexample
4712 v4si f (v4si a, v4si b, v4si c)
4714   v4si tmp = __builtin_addv4si (a, b);
4715   return __builtin_mulv4si (tmp, c);
4718 @end smallexample
4720 @node Offsetof
4721 @section Offsetof
4722 @findex __builtin_offsetof
4724 GCC implements for both C and C++ a syntactic extension to implement
4725 the @code{offsetof} macro.
4727 @smallexample
4728 primary:
4729         "__builtin_offsetof" "(" @code{typename} "," offsetof_member_designator ")"
4731 offsetof_member_designator:
4732           @code{identifier}
4733         | offsetof_member_designator "." @code{identifier}
4734         | offsetof_member_designator "[" @code{expr} "]"
4735 @end smallexample
4737 This extension is sufficient such that
4739 @smallexample
4740 #define offsetof(@var{type}, @var{member})  __builtin_offsetof (@var{type}, @var{member})
4741 @end smallexample
4743 is a suitable definition of the @code{offsetof} macro.  In C++, @var{type}
4744 may be dependent.  In either case, @var{member} may consist of a single
4745 identifier, or a sequence of member accesses and array references.
4747 @node Other Builtins
4748 @section Other built-in functions provided by GCC
4749 @cindex built-in functions
4750 @findex __builtin_isgreater
4751 @findex __builtin_isgreaterequal
4752 @findex __builtin_isless
4753 @findex __builtin_islessequal
4754 @findex __builtin_islessgreater
4755 @findex __builtin_isunordered
4756 @findex _Exit
4757 @findex _exit
4758 @findex abort
4759 @findex abs
4760 @findex acos
4761 @findex acosf
4762 @findex acosh
4763 @findex acoshf
4764 @findex acoshl
4765 @findex acosl
4766 @findex alloca
4767 @findex asin
4768 @findex asinf
4769 @findex asinh
4770 @findex asinhf
4771 @findex asinhl
4772 @findex asinl
4773 @findex atan
4774 @findex atan2
4775 @findex atan2f
4776 @findex atan2l
4777 @findex atanf
4778 @findex atanh
4779 @findex atanhf
4780 @findex atanhl
4781 @findex atanl
4782 @findex bcmp
4783 @findex bzero
4784 @findex cabs
4785 @findex cabsf
4786 @findex cabsl
4787 @findex cacos
4788 @findex cacosf
4789 @findex cacosh
4790 @findex cacoshf
4791 @findex cacoshl
4792 @findex cacosl
4793 @findex calloc
4794 @findex carg
4795 @findex cargf
4796 @findex cargl
4797 @findex casin
4798 @findex casinf
4799 @findex casinh
4800 @findex casinhf
4801 @findex casinhl
4802 @findex casinl
4803 @findex catan
4804 @findex catanf
4805 @findex catanh
4806 @findex catanhf
4807 @findex catanhl
4808 @findex catanl
4809 @findex cbrt
4810 @findex cbrtf
4811 @findex cbrtl
4812 @findex ccos
4813 @findex ccosf
4814 @findex ccosh
4815 @findex ccoshf
4816 @findex ccoshl
4817 @findex ccosl
4818 @findex ceil
4819 @findex ceilf
4820 @findex ceill
4821 @findex cexp
4822 @findex cexpf
4823 @findex cexpl
4824 @findex cimag
4825 @findex cimagf
4826 @findex cimagl
4827 @findex conj
4828 @findex conjf
4829 @findex conjl
4830 @findex copysign
4831 @findex copysignf
4832 @findex copysignl
4833 @findex cos
4834 @findex cosf
4835 @findex cosh
4836 @findex coshf
4837 @findex coshl
4838 @findex cosl
4839 @findex cpow
4840 @findex cpowf
4841 @findex cpowl
4842 @findex cproj
4843 @findex cprojf
4844 @findex cprojl
4845 @findex creal
4846 @findex crealf
4847 @findex creall
4848 @findex csin
4849 @findex csinf
4850 @findex csinh
4851 @findex csinhf
4852 @findex csinhl
4853 @findex csinl
4854 @findex csqrt
4855 @findex csqrtf
4856 @findex csqrtl
4857 @findex ctan
4858 @findex ctanf
4859 @findex ctanh
4860 @findex ctanhf
4861 @findex ctanhl
4862 @findex ctanl
4863 @findex dcgettext
4864 @findex dgettext
4865 @findex drem
4866 @findex dremf
4867 @findex dreml
4868 @findex erf
4869 @findex erfc
4870 @findex erfcf
4871 @findex erfcl
4872 @findex erff
4873 @findex erfl
4874 @findex exit
4875 @findex exp
4876 @findex exp10
4877 @findex exp10f
4878 @findex exp10l
4879 @findex exp2
4880 @findex exp2f
4881 @findex exp2l
4882 @findex expf
4883 @findex expl
4884 @findex expm1
4885 @findex expm1f
4886 @findex expm1l
4887 @findex fabs
4888 @findex fabsf
4889 @findex fabsl
4890 @findex fdim
4891 @findex fdimf
4892 @findex fdiml
4893 @findex ffs
4894 @findex floor
4895 @findex floorf
4896 @findex floorl
4897 @findex fma
4898 @findex fmaf
4899 @findex fmal
4900 @findex fmax
4901 @findex fmaxf
4902 @findex fmaxl
4903 @findex fmin
4904 @findex fminf
4905 @findex fminl
4906 @findex fmod
4907 @findex fmodf
4908 @findex fmodl
4909 @findex fprintf
4910 @findex fprintf_unlocked
4911 @findex fputs
4912 @findex fputs_unlocked
4913 @findex frexp
4914 @findex frexpf
4915 @findex frexpl
4916 @findex fscanf
4917 @findex gamma
4918 @findex gammaf
4919 @findex gammal
4920 @findex gettext
4921 @findex hypot
4922 @findex hypotf
4923 @findex hypotl
4924 @findex ilogb
4925 @findex ilogbf
4926 @findex ilogbl
4927 @findex imaxabs
4928 @findex index
4929 @findex isalnum
4930 @findex isalpha
4931 @findex isascii
4932 @findex isblank
4933 @findex iscntrl
4934 @findex isdigit
4935 @findex isgraph
4936 @findex islower
4937 @findex isprint
4938 @findex ispunct
4939 @findex isspace
4940 @findex isupper
4941 @findex iswalnum
4942 @findex iswalpha
4943 @findex iswblank
4944 @findex iswcntrl
4945 @findex iswdigit
4946 @findex iswgraph
4947 @findex iswlower
4948 @findex iswprint
4949 @findex iswpunct
4950 @findex iswspace
4951 @findex iswupper
4952 @findex iswxdigit
4953 @findex isxdigit
4954 @findex j0
4955 @findex j0f
4956 @findex j0l
4957 @findex j1
4958 @findex j1f
4959 @findex j1l
4960 @findex jn
4961 @findex jnf
4962 @findex jnl
4963 @findex labs
4964 @findex ldexp
4965 @findex ldexpf
4966 @findex ldexpl
4967 @findex lgamma
4968 @findex lgammaf
4969 @findex lgammal
4970 @findex llabs
4971 @findex llrint
4972 @findex llrintf
4973 @findex llrintl
4974 @findex llround
4975 @findex llroundf
4976 @findex llroundl
4977 @findex log
4978 @findex log10
4979 @findex log10f
4980 @findex log10l
4981 @findex log1p
4982 @findex log1pf
4983 @findex log1pl
4984 @findex log2
4985 @findex log2f
4986 @findex log2l
4987 @findex logb
4988 @findex logbf
4989 @findex logbl
4990 @findex logf
4991 @findex logl
4992 @findex lrint
4993 @findex lrintf
4994 @findex lrintl
4995 @findex lround
4996 @findex lroundf
4997 @findex lroundl
4998 @findex malloc
4999 @findex memcmp
5000 @findex memcpy
5001 @findex mempcpy
5002 @findex memset
5003 @findex modf
5004 @findex modff
5005 @findex modfl
5006 @findex nearbyint
5007 @findex nearbyintf
5008 @findex nearbyintl
5009 @findex nextafter
5010 @findex nextafterf
5011 @findex nextafterl
5012 @findex nexttoward
5013 @findex nexttowardf
5014 @findex nexttowardl
5015 @findex pow
5016 @findex pow10
5017 @findex pow10f
5018 @findex pow10l
5019 @findex powf
5020 @findex powl
5021 @findex printf
5022 @findex printf_unlocked
5023 @findex putchar
5024 @findex puts
5025 @findex remainder
5026 @findex remainderf
5027 @findex remainderl
5028 @findex remquo
5029 @findex remquof
5030 @findex remquol
5031 @findex rindex
5032 @findex rint
5033 @findex rintf
5034 @findex rintl
5035 @findex round
5036 @findex roundf
5037 @findex roundl
5038 @findex scalb
5039 @findex scalbf
5040 @findex scalbl
5041 @findex scalbln
5042 @findex scalblnf
5043 @findex scalblnf
5044 @findex scalbn
5045 @findex scalbnf
5046 @findex scanfnl
5047 @findex signbit
5048 @findex signbitf
5049 @findex signbitl
5050 @findex significand
5051 @findex significandf
5052 @findex significandl
5053 @findex sin
5054 @findex sincos
5055 @findex sincosf
5056 @findex sincosl
5057 @findex sinf
5058 @findex sinh
5059 @findex sinhf
5060 @findex sinhl
5061 @findex sinl
5062 @findex snprintf
5063 @findex sprintf
5064 @findex sqrt
5065 @findex sqrtf
5066 @findex sqrtl
5067 @findex sscanf
5068 @findex stpcpy
5069 @findex strcat
5070 @findex strchr
5071 @findex strcmp
5072 @findex strcpy
5073 @findex strcspn
5074 @findex strdup
5075 @findex strfmon
5076 @findex strftime
5077 @findex strlen
5078 @findex strncat
5079 @findex strncmp
5080 @findex strncpy
5081 @findex strpbrk
5082 @findex strrchr
5083 @findex strspn
5084 @findex strstr
5085 @findex tan
5086 @findex tanf
5087 @findex tanh
5088 @findex tanhf
5089 @findex tanhl
5090 @findex tanl
5091 @findex tgamma
5092 @findex tgammaf
5093 @findex tgammal
5094 @findex toascii
5095 @findex tolower
5096 @findex toupper
5097 @findex towlower
5098 @findex towupper
5099 @findex trunc
5100 @findex truncf
5101 @findex truncl
5102 @findex vfprintf
5103 @findex vfscanf
5104 @findex vprintf
5105 @findex vscanf
5106 @findex vsnprintf
5107 @findex vsprintf
5108 @findex vsscanf
5109 @findex y0
5110 @findex y0f
5111 @findex y0l
5112 @findex y1
5113 @findex y1f
5114 @findex y1l
5115 @findex yn
5116 @findex ynf
5117 @findex ynl
5119 GCC provides a large number of built-in functions other than the ones
5120 mentioned above.  Some of these are for internal use in the processing
5121 of exceptions or variable-length argument lists and will not be
5122 documented here because they may change from time to time; we do not
5123 recommend general use of these functions.
5125 The remaining functions are provided for optimization purposes.
5127 @opindex fno-builtin
5128 GCC includes built-in versions of many of the functions in the standard
5129 C library.  The versions prefixed with @code{__builtin_} will always be
5130 treated as having the same meaning as the C library function even if you
5131 specify the @option{-fno-builtin} option. (@pxref{C Dialect Options})
5132 Many of these functions are only optimized in certain cases; if they are
5133 not optimized in a particular case, a call to the library function will
5134 be emitted.
5136 @opindex ansi
5137 @opindex std
5138 Outside strict ISO C mode (@option{-ansi}, @option{-std=c89} or
5139 @option{-std=c99}), the functions
5140 @code{_exit}, @code{alloca}, @code{bcmp}, @code{bzero},
5141 @code{dcgettext}, @code{dgettext}, @code{dremf}, @code{dreml},
5142 @code{drem}, @code{exp10f}, @code{exp10l}, @code{exp10}, @code{ffsll},
5143 @code{ffsl}, @code{ffs}, @code{fprintf_unlocked}, @code{fputs_unlocked},
5144 @code{gammaf}, @code{gammal}, @code{gamma}, @code{gettext},
5145 @code{index}, @code{isascii}, @code{j0f}, @code{j0l}, @code{j0},
5146 @code{j1f}, @code{j1l}, @code{j1}, @code{jnf}, @code{jnl}, @code{jn},
5147 @code{mempcpy}, @code{pow10f}, @code{pow10l}, @code{pow10},
5148 @code{printf_unlocked}, @code{rindex}, @code{scalbf}, @code{scalbl},
5149 @code{scalb}, @code{signbit}, @code{signbitf}, @code{signbitl},
5150 @code{significandf}, @code{significandl}, @code{significand},
5151 @code{sincosf}, @code{sincosl}, @code{sincos}, @code{stpcpy},
5152 @code{strdup}, @code{strfmon}, @code{toascii}, @code{y0f}, @code{y0l},
5153 @code{y0}, @code{y1f}, @code{y1l}, @code{y1}, @code{ynf}, @code{ynl} and
5154 @code{yn}
5155 may be handled as built-in functions.
5156 All these functions have corresponding versions
5157 prefixed with @code{__builtin_}, which may be used even in strict C89
5158 mode.
5160 The ISO C99 functions
5161 @code{_Exit}, @code{acoshf}, @code{acoshl}, @code{acosh}, @code{asinhf},
5162 @code{asinhl}, @code{asinh}, @code{atanhf}, @code{atanhl}, @code{atanh},
5163 @code{cabsf}, @code{cabsl}, @code{cabs}, @code{cacosf}, @code{cacoshf},
5164 @code{cacoshl}, @code{cacosh}, @code{cacosl}, @code{cacos},
5165 @code{cargf}, @code{cargl}, @code{carg}, @code{casinf}, @code{casinhf},
5166 @code{casinhl}, @code{casinh}, @code{casinl}, @code{casin},
5167 @code{catanf}, @code{catanhf}, @code{catanhl}, @code{catanh},
5168 @code{catanl}, @code{catan}, @code{cbrtf}, @code{cbrtl}, @code{cbrt},
5169 @code{ccosf}, @code{ccoshf}, @code{ccoshl}, @code{ccosh}, @code{ccosl},
5170 @code{ccos}, @code{cexpf}, @code{cexpl}, @code{cexp}, @code{cimagf},
5171 @code{cimagl}, @code{cimag}, @code{conjf}, @code{conjl}, @code{conj},
5172 @code{copysignf}, @code{copysignl}, @code{copysign}, @code{cpowf},
5173 @code{cpowl}, @code{cpow}, @code{cprojf}, @code{cprojl}, @code{cproj},
5174 @code{crealf}, @code{creall}, @code{creal}, @code{csinf}, @code{csinhf},
5175 @code{csinhl}, @code{csinh}, @code{csinl}, @code{csin}, @code{csqrtf},
5176 @code{csqrtl}, @code{csqrt}, @code{ctanf}, @code{ctanhf}, @code{ctanhl},
5177 @code{ctanh}, @code{ctanl}, @code{ctan}, @code{erfcf}, @code{erfcl},
5178 @code{erfc}, @code{erff}, @code{erfl}, @code{erf}, @code{exp2f},
5179 @code{exp2l}, @code{exp2}, @code{expm1f}, @code{expm1l}, @code{expm1},
5180 @code{fdimf}, @code{fdiml}, @code{fdim}, @code{fmaf}, @code{fmal},
5181 @code{fmaxf}, @code{fmaxl}, @code{fmax}, @code{fma}, @code{fminf},
5182 @code{fminl}, @code{fmin}, @code{hypotf}, @code{hypotl}, @code{hypot},
5183 @code{ilogbf}, @code{ilogbl}, @code{ilogb}, @code{imaxabs},
5184 @code{isblank}, @code{iswblank}, @code{lgammaf}, @code{lgammal},
5185 @code{lgamma}, @code{llabs}, @code{llrintf}, @code{llrintl},
5186 @code{llrint}, @code{llroundf}, @code{llroundl}, @code{llround},
5187 @code{log1pf}, @code{log1pl}, @code{log1p}, @code{log2f}, @code{log2l},
5188 @code{log2}, @code{logbf}, @code{logbl}, @code{logb}, @code{lrintf},
5189 @code{lrintl}, @code{lrint}, @code{lroundf}, @code{lroundl},
5190 @code{lround}, @code{nearbyintf}, @code{nearbyintl}, @code{nearbyint},
5191 @code{nextafterf}, @code{nextafterl}, @code{nextafter},
5192 @code{nexttowardf}, @code{nexttowardl}, @code{nexttoward},
5193 @code{remainderf}, @code{remainderl}, @code{remainder}, @code{remquof},
5194 @code{remquol}, @code{remquo}, @code{rintf}, @code{rintl}, @code{rint},
5195 @code{roundf}, @code{roundl}, @code{round}, @code{scalblnf},
5196 @code{scalblnl}, @code{scalbln}, @code{scalbnf}, @code{scalbnl},
5197 @code{scalbn}, @code{snprintf}, @code{tgammaf}, @code{tgammal},
5198 @code{tgamma}, @code{truncf}, @code{truncl}, @code{trunc},
5199 @code{vfscanf}, @code{vscanf}, @code{vsnprintf} and @code{vsscanf}
5200 are handled as built-in functions
5201 except in strict ISO C90 mode (@option{-ansi} or @option{-std=c89}).
5203 There are also built-in versions of the ISO C99 functions
5204 @code{acosf}, @code{acosl}, @code{asinf}, @code{asinl}, @code{atan2f},
5205 @code{atan2l}, @code{atanf}, @code{atanl}, @code{ceilf}, @code{ceill},
5206 @code{cosf}, @code{coshf}, @code{coshl}, @code{cosl}, @code{expf},
5207 @code{expl}, @code{fabsf}, @code{fabsl}, @code{floorf}, @code{floorl},
5208 @code{fmodf}, @code{fmodl}, @code{frexpf}, @code{frexpl}, @code{ldexpf},
5209 @code{ldexpl}, @code{log10f}, @code{log10l}, @code{logf}, @code{logl},
5210 @code{modfl}, @code{modf}, @code{powf}, @code{powl}, @code{sinf},
5211 @code{sinhf}, @code{sinhl}, @code{sinl}, @code{sqrtf}, @code{sqrtl},
5212 @code{tanf}, @code{tanhf}, @code{tanhl} and @code{tanl}
5213 that are recognized in any mode since ISO C90 reserves these names for
5214 the purpose to which ISO C99 puts them.  All these functions have
5215 corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
5217 The ISO C94 functions
5218 @code{iswalnum}, @code{iswalpha}, @code{iswcntrl}, @code{iswdigit},
5219 @code{iswgraph}, @code{iswlower}, @code{iswprint}, @code{iswpunct},
5220 @code{iswspace}, @code{iswupper}, @code{iswxdigit}, @code{towlower} and
5221 @code{towupper}
5222 are handled as built-in functions
5223 except in strict ISO C90 mode (@option{-ansi} or @option{-std=c89}).
5225 The ISO C90 functions
5226 @code{abort}, @code{abs}, @code{acos}, @code{asin}, @code{atan2},
5227 @code{atan}, @code{calloc}, @code{ceil}, @code{cosh}, @code{cos},
5228 @code{exit}, @code{exp}, @code{fabs}, @code{floor}, @code{fmod},
5229 @code{fprintf}, @code{fputs}, @code{frexp}, @code{fscanf},
5230 @code{isalnum}, @code{isalpha}, @code{iscntrl}, @code{isdigit},
5231 @code{isgraph}, @code{islower}, @code{isprint}, @code{ispunct},
5232 @code{isspace}, @code{isupper}, @code{isxdigit}, @code{tolower},
5233 @code{toupper}, @code{labs}, @code{ldexp}, @code{log10}, @code{log},
5234 @code{malloc}, @code{memcmp}, @code{memcpy}, @code{memset}, @code{modf},
5235 @code{pow}, @code{printf}, @code{putchar}, @code{puts}, @code{scanf},
5236 @code{sinh}, @code{sin}, @code{snprintf}, @code{sprintf}, @code{sqrt},
5237 @code{sscanf}, @code{strcat}, @code{strchr}, @code{strcmp},
5238 @code{strcpy}, @code{strcspn}, @code{strlen}, @code{strncat},
5239 @code{strncmp}, @code{strncpy}, @code{strpbrk}, @code{strrchr},
5240 @code{strspn}, @code{strstr}, @code{tanh}, @code{tan}, @code{vfprintf},
5241 @code{vprintf} and @code{vsprintf}
5242 are all recognized as built-in functions unless
5243 @option{-fno-builtin} is specified (or @option{-fno-builtin-@var{function}}
5244 is specified for an individual function).  All of these functions have
5245 corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
5247 GCC provides built-in versions of the ISO C99 floating point comparison
5248 macros that avoid raising exceptions for unordered operands.  They have
5249 the same names as the standard macros ( @code{isgreater},
5250 @code{isgreaterequal}, @code{isless}, @code{islessequal},
5251 @code{islessgreater}, and @code{isunordered}) , with @code{__builtin_}
5252 prefixed.  We intend for a library implementor to be able to simply
5253 @code{#define} each standard macro to its built-in equivalent.
5255 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_types_compatible_p (@var{type1}, @var{type2})
5257 You can use the built-in function @code{__builtin_types_compatible_p} to
5258 determine whether two types are the same.
5260 This built-in function returns 1 if the unqualified versions of the
5261 types @var{type1} and @var{type2} (which are types, not expressions) are
5262 compatible, 0 otherwise.  The result of this built-in function can be
5263 used in integer constant expressions.
5265 This built-in function ignores top level qualifiers (e.g., @code{const},
5266 @code{volatile}).  For example, @code{int} is equivalent to @code{const
5267 int}.
5269 The type @code{int[]} and @code{int[5]} are compatible.  On the other
5270 hand, @code{int} and @code{char *} are not compatible, even if the size
5271 of their types, on the particular architecture are the same.  Also, the
5272 amount of pointer indirection is taken into account when determining
5273 similarity.  Consequently, @code{short *} is not similar to
5274 @code{short **}.  Furthermore, two types that are typedefed are
5275 considered compatible if their underlying types are compatible.
5277 An @code{enum} type is not considered to be compatible with another
5278 @code{enum} type even if both are compatible with the same integer
5279 type; this is what the C standard specifies.
5280 For example, @code{enum @{foo, bar@}} is not similar to
5281 @code{enum @{hot, dog@}}.
5283 You would typically use this function in code whose execution varies
5284 depending on the arguments' types.  For example:
5286 @smallexample
5287 #define foo(x)                                                  \
5288   (@{                                                           \
5289     typeof (x) tmp;                                             \
5290     if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), long double)) \
5291       tmp = foo_long_double (tmp);                              \
5292     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), double)) \
5293       tmp = foo_double (tmp);                                   \
5294     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), float))  \
5295       tmp = foo_float (tmp);                                    \
5296     else                                                        \
5297       abort ();                                                 \
5298     tmp;                                                        \
5299   @})
5300 @end smallexample
5302 @emph{Note:} This construct is only available for C.
5304 @end deftypefn
5306 @deftypefn {Built-in Function} @var{type} __builtin_choose_expr (@var{const_exp}, @var{exp1}, @var{exp2})
5308 You can use the built-in function @code{__builtin_choose_expr} to
5309 evaluate code depending on the value of a constant expression.  This
5310 built-in function returns @var{exp1} if @var{const_exp}, which is a
5311 constant expression that must be able to be determined at compile time,
5312 is nonzero.  Otherwise it returns 0.
5314 This built-in function is analogous to the @samp{? :} operator in C,
5315 except that the expression returned has its type unaltered by promotion
5316 rules.  Also, the built-in function does not evaluate the expression
5317 that was not chosen.  For example, if @var{const_exp} evaluates to true,
5318 @var{exp2} is not evaluated even if it has side-effects.
5320 This built-in function can return an lvalue if the chosen argument is an
5321 lvalue.
5323 If @var{exp1} is returned, the return type is the same as @var{exp1}'s
5324 type.  Similarly, if @var{exp2} is returned, its return type is the same
5325 as @var{exp2}.
5327 Example:
5329 @smallexample
5330 #define foo(x)                                                    \
5331   __builtin_choose_expr (                                         \
5332     __builtin_types_compatible_p (typeof (x), double),            \
5333     foo_double (x),                                               \
5334     __builtin_choose_expr (                                       \
5335       __builtin_types_compatible_p (typeof (x), float),           \
5336       foo_float (x),                                              \
5337       /* @r{The void expression results in a compile-time error}  \
5338          @r{when assigning the result to something.}  */          \
5339       (void)0))
5340 @end smallexample
5342 @emph{Note:} This construct is only available for C.  Furthermore, the
5343 unused expression (@var{exp1} or @var{exp2} depending on the value of
5344 @var{const_exp}) may still generate syntax errors.  This may change in
5345 future revisions.
5347 @end deftypefn
5349 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_constant_p (@var{exp})
5350 You can use the built-in function @code{__builtin_constant_p} to
5351 determine if a value is known to be constant at compile-time and hence
5352 that GCC can perform constant-folding on expressions involving that
5353 value.  The argument of the function is the value to test.  The function
5354 returns the integer 1 if the argument is known to be a compile-time
5355 constant and 0 if it is not known to be a compile-time constant.  A
5356 return of 0 does not indicate that the value is @emph{not} a constant,
5357 but merely that GCC cannot prove it is a constant with the specified
5358 value of the @option{-O} option.
5360 You would typically use this function in an embedded application where
5361 memory was a critical resource.  If you have some complex calculation,
5362 you may want it to be folded if it involves constants, but need to call
5363 a function if it does not.  For example:
5365 @smallexample
5366 #define Scale_Value(X)      \
5367   (__builtin_constant_p (X) \
5368   ? ((X) * SCALE + OFFSET) : Scale (X))
5369 @end smallexample
5371 You may use this built-in function in either a macro or an inline
5372 function.  However, if you use it in an inlined function and pass an
5373 argument of the function as the argument to the built-in, GCC will
5374 never return 1 when you call the inline function with a string constant
5375 or compound literal (@pxref{Compound Literals}) and will not return 1
5376 when you pass a constant numeric value to the inline function unless you
5377 specify the @option{-O} option.
5379 You may also use @code{__builtin_constant_p} in initializers for static
5380 data.  For instance, you can write
5382 @smallexample
5383 static const int table[] = @{
5384    __builtin_constant_p (EXPRESSION) ? (EXPRESSION) : -1,
5385    /* @r{@dots{}} */
5387 @end smallexample
5389 @noindent
5390 This is an acceptable initializer even if @var{EXPRESSION} is not a
5391 constant expression.  GCC must be more conservative about evaluating the
5392 built-in in this case, because it has no opportunity to perform
5393 optimization.
5395 Previous versions of GCC did not accept this built-in in data
5396 initializers.  The earliest version where it is completely safe is
5397 3.0.1.
5398 @end deftypefn
5400 @deftypefn {Built-in Function} long __builtin_expect (long @var{exp}, long @var{c})
5401 @opindex fprofile-arcs
5402 You may use @code{__builtin_expect} to provide the compiler with
5403 branch prediction information.  In general, you should prefer to
5404 use actual profile feedback for this (@option{-fprofile-arcs}), as
5405 programmers are notoriously bad at predicting how their programs
5406 actually perform.  However, there are applications in which this
5407 data is hard to collect.
5409 The return value is the value of @var{exp}, which should be an
5410 integral expression.  The value of @var{c} must be a compile-time
5411 constant.  The semantics of the built-in are that it is expected
5412 that @var{exp} == @var{c}.  For example:
5414 @smallexample
5415 if (__builtin_expect (x, 0))
5416   foo ();
5417 @end smallexample
5419 @noindent
5420 would indicate that we do not expect to call @code{foo}, since
5421 we expect @code{x} to be zero.  Since you are limited to integral
5422 expressions for @var{exp}, you should use constructions such as
5424 @smallexample
5425 if (__builtin_expect (ptr != NULL, 1))
5426   error ();
5427 @end smallexample
5429 @noindent
5430 when testing pointer or floating-point values.
5431 @end deftypefn
5433 @deftypefn {Built-in Function} void __builtin_prefetch (const void *@var{addr}, ...)
5434 This function is used to minimize cache-miss latency by moving data into
5435 a cache before it is accessed.
5436 You can insert calls to @code{__builtin_prefetch} into code for which
5437 you know addresses of data in memory that is likely to be accessed soon.
5438 If the target supports them, data prefetch instructions will be generated.
5439 If the prefetch is done early enough before the access then the data will
5440 be in the cache by the time it is accessed.
5442 The value of @var{addr} is the address of the memory to prefetch.
5443 There are two optional arguments, @var{rw} and @var{locality}.
5444 The value of @var{rw} is a compile-time constant one or zero; one
5445 means that the prefetch is preparing for a write to the memory address
5446 and zero, the default, means that the prefetch is preparing for a read.
5447 The value @var{locality} must be a compile-time constant integer between
5448 zero and three.  A value of zero means that the data has no temporal
5449 locality, so it need not be left in the cache after the access.  A value
5450 of three means that the data has a high degree of temporal locality and
5451 should be left in all levels of cache possible.  Values of one and two
5452 mean, respectively, a low or moderate degree of temporal locality.  The
5453 default is three.
5455 @smallexample
5456 for (i = 0; i < n; i++)
5457   @{
5458     a[i] = a[i] + b[i];
5459     __builtin_prefetch (&a[i+j], 1, 1);
5460     __builtin_prefetch (&b[i+j], 0, 1);
5461     /* @r{@dots{}} */
5462   @}
5463 @end smallexample
5465 Data prefetch does not generate faults if @var{addr} is invalid, but
5466 the address expression itself must be valid.  For example, a prefetch
5467 of @code{p->next} will not fault if @code{p->next} is not a valid
5468 address, but evaluation will fault if @code{p} is not a valid address.
5470 If the target does not support data prefetch, the address expression
5471 is evaluated if it includes side effects but no other code is generated
5472 and GCC does not issue a warning.
5473 @end deftypefn
5475 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_huge_val (void)
5476 Returns a positive infinity, if supported by the floating-point format,
5477 else @code{DBL_MAX}.  This function is suitable for implementing the
5478 ISO C macro @code{HUGE_VAL}.
5479 @end deftypefn
5481 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_huge_valf (void)
5482 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except the return type is @code{float}.
5483 @end deftypefn
5485 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_huge_vall (void)
5486 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except the return
5487 type is @code{long double}.
5488 @end deftypefn
5490 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_inf (void)
5491 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except a warning is generated
5492 if the target floating-point format does not support infinities.
5493 This function is suitable for implementing the ISO C99 macro @code{INFINITY}.
5494 @end deftypefn
5496 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_inff (void)
5497 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return type is @code{float}.
5498 @end deftypefn
5500 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_infl (void)
5501 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return
5502 type is @code{long double}.
5503 @end deftypefn
5505 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_nan (const char *str)
5506 This is an implementation of the ISO C99 function @code{nan}.
5508 Since ISO C99 defines this function in terms of @code{strtod}, which we
5509 do not implement, a description of the parsing is in order.  The string
5510 is parsed as by @code{strtol}; that is, the base is recognized by
5511 leading @samp{0} or @samp{0x} prefixes.  The number parsed is placed
5512 in the significand such that the least significant bit of the number
5513 is at the least significant bit of the significand.  The number is
5514 truncated to fit the significand field provided.  The significand is
5515 forced to be a quiet NaN.
5517 This function, if given a string literal, is evaluated early enough
5518 that it is considered a compile-time constant.
5519 @end deftypefn
5521 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_nanf (const char *str)
5522 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{float}.
5523 @end deftypefn
5525 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_nanl (const char *str)
5526 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{long double}.
5527 @end deftypefn
5529 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_nans (const char *str)
5530 Similar to @code{__builtin_nan}, except the significand is forced
5531 to be a signaling NaN.  The @code{nans} function is proposed by
5532 @uref{http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg14/www/docs/n965.htm,,WG14 N965}.
5533 @end deftypefn
5535 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_nansf (const char *str)
5536 Similar to @code{__builtin_nans}, except the return type is @code{float}.
5537 @end deftypefn
5539 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_nansl (const char *str)
5540 Similar to @code{__builtin_nans}, except the return type is @code{long double}.
5541 @end deftypefn
5543 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffs (unsigned int x)
5544 Returns one plus the index of the least significant 1-bit of @var{x}, or
5545 if @var{x} is zero, returns zero.
5546 @end deftypefn
5548 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clz (unsigned int x)
5549 Returns the number of leading 0-bits in @var{x}, starting at the most
5550 significant bit position.  If @var{x} is 0, the result is undefined.
5551 @end deftypefn
5553 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctz (unsigned int x)
5554 Returns the number of trailing 0-bits in @var{x}, starting at the least
5555 significant bit position.  If @var{x} is 0, the result is undefined.
5556 @end deftypefn
5558 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcount (unsigned int x)
5559 Returns the number of 1-bits in @var{x}.
5560 @end deftypefn
5562 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parity (unsigned int x)
5563 Returns the parity of @var{x}, i.@:e. the number of 1-bits in @var{x}
5564 modulo 2.
5565 @end deftypefn
5567 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffsl (unsigned long)
5568 Similar to @code{__builtin_ffs}, except the argument type is
5569 @code{unsigned long}.
5570 @end deftypefn
5572 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clzl (unsigned long)
5573 Similar to @code{__builtin_clz}, except the argument type is
5574 @code{unsigned long}.
5575 @end deftypefn
5577 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctzl (unsigned long)
5578 Similar to @code{__builtin_ctz}, except the argument type is
5579 @code{unsigned long}.
5580 @end deftypefn
5582 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcountl (unsigned long)
5583 Similar to @code{__builtin_popcount}, except the argument type is
5584 @code{unsigned long}.
5585 @end deftypefn
5587 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parityl (unsigned long)
5588 Similar to @code{__builtin_parity}, except the argument type is
5589 @code{unsigned long}.
5590 @end deftypefn
5592 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffsll (unsigned long long)
5593 Similar to @code{__builtin_ffs}, except the argument type is
5594 @code{unsigned long long}.
5595 @end deftypefn
5597 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clzll (unsigned long long)
5598 Similar to @code{__builtin_clz}, except the argument type is
5599 @code{unsigned long long}.
5600 @end deftypefn
5602 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctzll (unsigned long long)
5603 Similar to @code{__builtin_ctz}, except the argument type is
5604 @code{unsigned long long}.
5605 @end deftypefn
5607 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcountll (unsigned long long)
5608 Similar to @code{__builtin_popcount}, except the argument type is
5609 @code{unsigned long long}.
5610 @end deftypefn
5612 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parityll (unsigned long long)
5613 Similar to @code{__builtin_parity}, except the argument type is
5614 @code{unsigned long long}.
5615 @end deftypefn
5618 @node Target Builtins
5619 @section Built-in Functions Specific to Particular Target Machines
5621 On some target machines, GCC supports many built-in functions specific
5622 to those machines.  Generally these generate calls to specific machine
5623 instructions, but allow the compiler to schedule those calls.
5625 @menu
5626 * Alpha Built-in Functions::
5627 * ARM Built-in Functions::
5628 * X86 Built-in Functions::
5629 * PowerPC AltiVec Built-in Functions::
5630 @end menu
5632 @node Alpha Built-in Functions
5633 @subsection Alpha Built-in Functions
5635 These built-in functions are available for the Alpha family of
5636 processors, depending on the command-line switches used.
5638 The following built-in functions are always available.  They
5639 all generate the machine instruction that is part of the name.
5641 @smallexample
5642 long __builtin_alpha_implver (void)
5643 long __builtin_alpha_rpcc (void)
5644 long __builtin_alpha_amask (long)
5645 long __builtin_alpha_cmpbge (long, long)
5646 long __builtin_alpha_extbl (long, long)
5647 long __builtin_alpha_extwl (long, long)
5648 long __builtin_alpha_extll (long, long)
5649 long __builtin_alpha_extql (long, long)
5650 long __builtin_alpha_extwh (long, long)
5651 long __builtin_alpha_extlh (long, long)
5652 long __builtin_alpha_extqh (long, long)
5653 long __builtin_alpha_insbl (long, long)
5654 long __builtin_alpha_inswl (long, long)
5655 long __builtin_alpha_insll (long, long)
5656 long __builtin_alpha_insql (long, long)
5657 long __builtin_alpha_inswh (long, long)
5658 long __builtin_alpha_inslh (long, long)
5659 long __builtin_alpha_insqh (long, long)
5660 long __builtin_alpha_mskbl (long, long)
5661 long __builtin_alpha_mskwl (long, long)
5662 long __builtin_alpha_mskll (long, long)
5663 long __builtin_alpha_mskql (long, long)
5664 long __builtin_alpha_mskwh (long, long)
5665 long __builtin_alpha_msklh (long, long)
5666 long __builtin_alpha_mskqh (long, long)
5667 long __builtin_alpha_umulh (long, long)
5668 long __builtin_alpha_zap (long, long)
5669 long __builtin_alpha_zapnot (long, long)
5670 @end smallexample
5672 The following built-in functions are always with @option{-mmax}
5673 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{pca56} or
5674 later.  They all generate the machine instruction that is part
5675 of the name.
5677 @smallexample
5678 long __builtin_alpha_pklb (long)
5679 long __builtin_alpha_pkwb (long)
5680 long __builtin_alpha_unpkbl (long)
5681 long __builtin_alpha_unpkbw (long)
5682 long __builtin_alpha_minub8 (long, long)
5683 long __builtin_alpha_minsb8 (long, long)
5684 long __builtin_alpha_minuw4 (long, long)
5685 long __builtin_alpha_minsw4 (long, long)
5686 long __builtin_alpha_maxub8 (long, long)
5687 long __builtin_alpha_maxsb8 (long, long)
5688 long __builtin_alpha_maxuw4 (long, long)
5689 long __builtin_alpha_maxsw4 (long, long)
5690 long __builtin_alpha_perr (long, long)
5691 @end smallexample
5693 The following built-in functions are always with @option{-mcix}
5694 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{ev67} or
5695 later.  They all generate the machine instruction that is part
5696 of the name.
5698 @smallexample
5699 long __builtin_alpha_cttz (long)
5700 long __builtin_alpha_ctlz (long)
5701 long __builtin_alpha_ctpop (long)
5702 @end smallexample
5704 The following builtins are available on systems that use the OSF/1
5705 PALcode.  Normally they invoke the @code{rduniq} and @code{wruniq}
5706 PAL calls, but when invoked with @option{-mtls-kernel}, they invoke
5707 @code{rdval} and @code{wrval}.
5709 @smallexample
5710 void *__builtin_thread_pointer (void)
5711 void __builtin_set_thread_pointer (void *)
5712 @end smallexample
5714 @node ARM Built-in Functions
5715 @subsection ARM Built-in Functions
5717 These built-in functions are available for the ARM family of
5718 processors, when the @option{-mcpu=iwmmxt} switch is used:
5720 @smallexample
5721 typedef int v2si __attribute__ ((vector_size (8)));
5722 typedef short v4hi __attribute__ ((vector_size (8)));
5723 typedef char v8qi __attribute__ ((vector_size (8)));
5725 int __builtin_arm_getwcx (int)
5726 void __builtin_arm_setwcx (int, int)
5727 int __builtin_arm_textrmsb (v8qi, int)
5728 int __builtin_arm_textrmsh (v4hi, int)
5729 int __builtin_arm_textrmsw (v2si, int)
5730 int __builtin_arm_textrmub (v8qi, int)
5731 int __builtin_arm_textrmuh (v4hi, int)
5732 int __builtin_arm_textrmuw (v2si, int)
5733 v8qi __builtin_arm_tinsrb (v8qi, int)
5734 v4hi __builtin_arm_tinsrh (v4hi, int)
5735 v2si __builtin_arm_tinsrw (v2si, int)
5736 long long __builtin_arm_tmia (long long, int, int)
5737 long long __builtin_arm_tmiabb (long long, int, int)
5738 long long __builtin_arm_tmiabt (long long, int, int)
5739 long long __builtin_arm_tmiaph (long long, int, int)
5740 long long __builtin_arm_tmiatb (long long, int, int)
5741 long long __builtin_arm_tmiatt (long long, int, int)
5742 int __builtin_arm_tmovmskb (v8qi)
5743 int __builtin_arm_tmovmskh (v4hi)
5744 int __builtin_arm_tmovmskw (v2si)
5745 long long __builtin_arm_waccb (v8qi)
5746 long long __builtin_arm_wacch (v4hi)
5747 long long __builtin_arm_waccw (v2si)
5748 v8qi __builtin_arm_waddb (v8qi, v8qi)
5749 v8qi __builtin_arm_waddbss (v8qi, v8qi)
5750 v8qi __builtin_arm_waddbus (v8qi, v8qi)
5751 v4hi __builtin_arm_waddh (v4hi, v4hi)
5752 v4hi __builtin_arm_waddhss (v4hi, v4hi)
5753 v4hi __builtin_arm_waddhus (v4hi, v4hi)
5754 v2si __builtin_arm_waddw (v2si, v2si)
5755 v2si __builtin_arm_waddwss (v2si, v2si)
5756 v2si __builtin_arm_waddwus (v2si, v2si)
5757 v8qi __builtin_arm_walign (v8qi, v8qi, int)
5758 long long __builtin_arm_wand(long long, long long)
5759 long long __builtin_arm_wandn (long long, long long)
5760 v8qi __builtin_arm_wavg2b (v8qi, v8qi)
5761 v8qi __builtin_arm_wavg2br (v8qi, v8qi)
5762 v4hi __builtin_arm_wavg2h (v4hi, v4hi)
5763 v4hi __builtin_arm_wavg2hr (v4hi, v4hi)
5764 v8qi __builtin_arm_wcmpeqb (v8qi, v8qi)
5765 v4hi __builtin_arm_wcmpeqh (v4hi, v4hi)
5766 v2si __builtin_arm_wcmpeqw (v2si, v2si)
5767 v8qi __builtin_arm_wcmpgtsb (v8qi, v8qi)
5768 v4hi __builtin_arm_wcmpgtsh (v4hi, v4hi)
5769 v2si __builtin_arm_wcmpgtsw (v2si, v2si)
5770 v8qi __builtin_arm_wcmpgtub (v8qi, v8qi)
5771 v4hi __builtin_arm_wcmpgtuh (v4hi, v4hi)
5772 v2si __builtin_arm_wcmpgtuw (v2si, v2si)
5773 long long __builtin_arm_wmacs (long long, v4hi, v4hi)
5774 long long __builtin_arm_wmacsz (v4hi, v4hi)
5775 long long __builtin_arm_wmacu (long long, v4hi, v4hi)
5776 long long __builtin_arm_wmacuz (v4hi, v4hi)
5777 v4hi __builtin_arm_wmadds (v4hi, v4hi)
5778 v4hi __builtin_arm_wmaddu (v4hi, v4hi)
5779 v8qi __builtin_arm_wmaxsb (v8qi, v8qi)
5780 v4hi __builtin_arm_wmaxsh (v4hi, v4hi)
5781 v2si __builtin_arm_wmaxsw (v2si, v2si)
5782 v8qi __builtin_arm_wmaxub (v8qi, v8qi)
5783 v4hi __builtin_arm_wmaxuh (v4hi, v4hi)
5784 v2si __builtin_arm_wmaxuw (v2si, v2si)
5785 v8qi __builtin_arm_wminsb (v8qi, v8qi)
5786 v4hi __builtin_arm_wminsh (v4hi, v4hi)
5787 v2si __builtin_arm_wminsw (v2si, v2si)
5788 v8qi __builtin_arm_wminub (v8qi, v8qi)
5789 v4hi __builtin_arm_wminuh (v4hi, v4hi)
5790 v2si __builtin_arm_wminuw (v2si, v2si)
5791 v4hi __builtin_arm_wmulsm (v4hi, v4hi)
5792 v4hi __builtin_arm_wmulul (v4hi, v4hi)
5793 v4hi __builtin_arm_wmulum (v4hi, v4hi)
5794 long long __builtin_arm_wor (long long, long long)
5795 v2si __builtin_arm_wpackdss (long long, long long)
5796 v2si __builtin_arm_wpackdus (long long, long long)
5797 v8qi __builtin_arm_wpackhss (v4hi, v4hi)
5798 v8qi __builtin_arm_wpackhus (v4hi, v4hi)
5799 v4hi __builtin_arm_wpackwss (v2si, v2si)
5800 v4hi __builtin_arm_wpackwus (v2si, v2si)
5801 long long __builtin_arm_wrord (long long, long long)
5802 long long __builtin_arm_wrordi (long long, int)
5803 v4hi __builtin_arm_wrorh (v4hi, long long)
5804 v4hi __builtin_arm_wrorhi (v4hi, int)
5805 v2si __builtin_arm_wrorw (v2si, long long)
5806 v2si __builtin_arm_wrorwi (v2si, int)
5807 v2si __builtin_arm_wsadb (v8qi, v8qi)
5808 v2si __builtin_arm_wsadbz (v8qi, v8qi)
5809 v2si __builtin_arm_wsadh (v4hi, v4hi)
5810 v2si __builtin_arm_wsadhz (v4hi, v4hi)
5811 v4hi __builtin_arm_wshufh (v4hi, int)
5812 long long __builtin_arm_wslld (long long, long long)
5813 long long __builtin_arm_wslldi (long long, int)
5814 v4hi __builtin_arm_wsllh (v4hi, long long)
5815 v4hi __builtin_arm_wsllhi (v4hi, int)
5816 v2si __builtin_arm_wsllw (v2si, long long)
5817 v2si __builtin_arm_wsllwi (v2si, int)
5818 long long __builtin_arm_wsrad (long long, long long)
5819 long long __builtin_arm_wsradi (long long, int)
5820 v4hi __builtin_arm_wsrah (v4hi, long long)
5821 v4hi __builtin_arm_wsrahi (v4hi, int)
5822 v2si __builtin_arm_wsraw (v2si, long long)
5823 v2si __builtin_arm_wsrawi (v2si, int)
5824 long long __builtin_arm_wsrld (long long, long long)
5825 long long __builtin_arm_wsrldi (long long, int)
5826 v4hi __builtin_arm_wsrlh (v4hi, long long)
5827 v4hi __builtin_arm_wsrlhi (v4hi, int)
5828 v2si __builtin_arm_wsrlw (v2si, long long)
5829 v2si __builtin_arm_wsrlwi (v2si, int)
5830 v8qi __builtin_arm_wsubb (v8qi, v8qi)
5831 v8qi __builtin_arm_wsubbss (v8qi, v8qi)
5832 v8qi __builtin_arm_wsubbus (v8qi, v8qi)
5833 v4hi __builtin_arm_wsubh (v4hi, v4hi)
5834 v4hi __builtin_arm_wsubhss (v4hi, v4hi)
5835 v4hi __builtin_arm_wsubhus (v4hi, v4hi)
5836 v2si __builtin_arm_wsubw (v2si, v2si)
5837 v2si __builtin_arm_wsubwss (v2si, v2si)
5838 v2si __builtin_arm_wsubwus (v2si, v2si)
5839 v4hi __builtin_arm_wunpckehsb (v8qi)
5840 v2si __builtin_arm_wunpckehsh (v4hi)
5841 long long __builtin_arm_wunpckehsw (v2si)
5842 v4hi __builtin_arm_wunpckehub (v8qi)
5843 v2si __builtin_arm_wunpckehuh (v4hi)
5844 long long __builtin_arm_wunpckehuw (v2si)
5845 v4hi __builtin_arm_wunpckelsb (v8qi)
5846 v2si __builtin_arm_wunpckelsh (v4hi)
5847 long long __builtin_arm_wunpckelsw (v2si)
5848 v4hi __builtin_arm_wunpckelub (v8qi)
5849 v2si __builtin_arm_wunpckeluh (v4hi)
5850 long long __builtin_arm_wunpckeluw (v2si)
5851 v8qi __builtin_arm_wunpckihb (v8qi, v8qi)
5852 v4hi __builtin_arm_wunpckihh (v4hi, v4hi)
5853 v2si __builtin_arm_wunpckihw (v2si, v2si)
5854 v8qi __builtin_arm_wunpckilb (v8qi, v8qi)
5855 v4hi __builtin_arm_wunpckilh (v4hi, v4hi)
5856 v2si __builtin_arm_wunpckilw (v2si, v2si)
5857 long long __builtin_arm_wxor (long long, long long)
5858 long long __builtin_arm_wzero ()
5859 @end smallexample
5861 @node X86 Built-in Functions
5862 @subsection X86 Built-in Functions
5864 These built-in functions are available for the i386 and x86-64 family
5865 of computers, depending on the command-line switches used.
5867 The following machine modes are available for use with MMX built-in functions
5868 (@pxref{Vector Extensions}): @code{V2SI} for a vector of two 32-bit integers,
5869 @code{V4HI} for a vector of four 16-bit integers, and @code{V8QI} for a
5870 vector of eight 8-bit integers.  Some of the built-in functions operate on
5871 MMX registers as a whole 64-bit entity, these use @code{DI} as their mode.
5873 If 3Dnow extensions are enabled, @code{V2SF} is used as a mode for a vector
5874 of two 32-bit floating point values.
5876 If SSE extensions are enabled, @code{V4SF} is used for a vector of four 32-bit
5877 floating point values.  Some instructions use a vector of four 32-bit
5878 integers, these use @code{V4SI}.  Finally, some instructions operate on an
5879 entire vector register, interpreting it as a 128-bit integer, these use mode
5880 @code{TI}.
5882 The following built-in functions are made available by @option{-mmmx}.
5883 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5885 @smallexample
5886 v8qi __builtin_ia32_paddb (v8qi, v8qi)
5887 v4hi __builtin_ia32_paddw (v4hi, v4hi)
5888 v2si __builtin_ia32_paddd (v2si, v2si)
5889 v8qi __builtin_ia32_psubb (v8qi, v8qi)
5890 v4hi __builtin_ia32_psubw (v4hi, v4hi)
5891 v2si __builtin_ia32_psubd (v2si, v2si)
5892 v8qi __builtin_ia32_paddsb (v8qi, v8qi)
5893 v4hi __builtin_ia32_paddsw (v4hi, v4hi)
5894 v8qi __builtin_ia32_psubsb (v8qi, v8qi)
5895 v4hi __builtin_ia32_psubsw (v4hi, v4hi)
5896 v8qi __builtin_ia32_paddusb (v8qi, v8qi)
5897 v4hi __builtin_ia32_paddusw (v4hi, v4hi)
5898 v8qi __builtin_ia32_psubusb (v8qi, v8qi)
5899 v4hi __builtin_ia32_psubusw (v4hi, v4hi)
5900 v4hi __builtin_ia32_pmullw (v4hi, v4hi)
5901 v4hi __builtin_ia32_pmulhw (v4hi, v4hi)
5902 di __builtin_ia32_pand (di, di)
5903 di __builtin_ia32_pandn (di,di)
5904 di __builtin_ia32_por (di, di)
5905 di __builtin_ia32_pxor (di, di)
5906 v8qi __builtin_ia32_pcmpeqb (v8qi, v8qi)
5907 v4hi __builtin_ia32_pcmpeqw (v4hi, v4hi)
5908 v2si __builtin_ia32_pcmpeqd (v2si, v2si)
5909 v8qi __builtin_ia32_pcmpgtb (v8qi, v8qi)
5910 v4hi __builtin_ia32_pcmpgtw (v4hi, v4hi)
5911 v2si __builtin_ia32_pcmpgtd (v2si, v2si)
5912 v8qi __builtin_ia32_punpckhbw (v8qi, v8qi)
5913 v4hi __builtin_ia32_punpckhwd (v4hi, v4hi)
5914 v2si __builtin_ia32_punpckhdq (v2si, v2si)
5915 v8qi __builtin_ia32_punpcklbw (v8qi, v8qi)
5916 v4hi __builtin_ia32_punpcklwd (v4hi, v4hi)
5917 v2si __builtin_ia32_punpckldq (v2si, v2si)
5918 v8qi __builtin_ia32_packsswb (v4hi, v4hi)
5919 v4hi __builtin_ia32_packssdw (v2si, v2si)
5920 v8qi __builtin_ia32_packuswb (v4hi, v4hi)
5921 @end smallexample
5923 The following built-in functions are made available either with
5924 @option{-msse}, or with a combination of @option{-m3dnow} and
5925 @option{-march=athlon}.  All of them generate the machine
5926 instruction that is part of the name.
5928 @smallexample
5929 v4hi __builtin_ia32_pmulhuw (v4hi, v4hi)
5930 v8qi __builtin_ia32_pavgb (v8qi, v8qi)
5931 v4hi __builtin_ia32_pavgw (v4hi, v4hi)
5932 v4hi __builtin_ia32_psadbw (v8qi, v8qi)
5933 v8qi __builtin_ia32_pmaxub (v8qi, v8qi)
5934 v4hi __builtin_ia32_pmaxsw (v4hi, v4hi)
5935 v8qi __builtin_ia32_pminub (v8qi, v8qi)
5936 v4hi __builtin_ia32_pminsw (v4hi, v4hi)
5937 int __builtin_ia32_pextrw (v4hi, int)
5938 v4hi __builtin_ia32_pinsrw (v4hi, int, int)
5939 int __builtin_ia32_pmovmskb (v8qi)
5940 void __builtin_ia32_maskmovq (v8qi, v8qi, char *)
5941 void __builtin_ia32_movntq (di *, di)
5942 void __builtin_ia32_sfence (void)
5943 @end smallexample
5945 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
5946 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5948 @smallexample
5949 int __builtin_ia32_comieq (v4sf, v4sf)
5950 int __builtin_ia32_comineq (v4sf, v4sf)
5951 int __builtin_ia32_comilt (v4sf, v4sf)
5952 int __builtin_ia32_comile (v4sf, v4sf)
5953 int __builtin_ia32_comigt (v4sf, v4sf)
5954 int __builtin_ia32_comige (v4sf, v4sf)
5955 int __builtin_ia32_ucomieq (v4sf, v4sf)
5956 int __builtin_ia32_ucomineq (v4sf, v4sf)
5957 int __builtin_ia32_ucomilt (v4sf, v4sf)
5958 int __builtin_ia32_ucomile (v4sf, v4sf)
5959 int __builtin_ia32_ucomigt (v4sf, v4sf)
5960 int __builtin_ia32_ucomige (v4sf, v4sf)
5961 v4sf __builtin_ia32_addps (v4sf, v4sf)
5962 v4sf __builtin_ia32_subps (v4sf, v4sf)
5963 v4sf __builtin_ia32_mulps (v4sf, v4sf)
5964 v4sf __builtin_ia32_divps (v4sf, v4sf)
5965 v4sf __builtin_ia32_addss (v4sf, v4sf)
5966 v4sf __builtin_ia32_subss (v4sf, v4sf)
5967 v4sf __builtin_ia32_mulss (v4sf, v4sf)
5968 v4sf __builtin_ia32_divss (v4sf, v4sf)
5969 v4si __builtin_ia32_cmpeqps (v4sf, v4sf)
5970 v4si __builtin_ia32_cmpltps (v4sf, v4sf)
5971 v4si __builtin_ia32_cmpleps (v4sf, v4sf)
5972 v4si __builtin_ia32_cmpgtps (v4sf, v4sf)
5973 v4si __builtin_ia32_cmpgeps (v4sf, v4sf)
5974 v4si __builtin_ia32_cmpunordps (v4sf, v4sf)
5975 v4si __builtin_ia32_cmpneqps (v4sf, v4sf)
5976 v4si __builtin_ia32_cmpnltps (v4sf, v4sf)
5977 v4si __builtin_ia32_cmpnleps (v4sf, v4sf)
5978 v4si __builtin_ia32_cmpngtps (v4sf, v4sf)
5979 v4si __builtin_ia32_cmpngeps (v4sf, v4sf)
5980 v4si __builtin_ia32_cmpordps (v4sf, v4sf)
5981 v4si __builtin_ia32_cmpeqss (v4sf, v4sf)
5982 v4si __builtin_ia32_cmpltss (v4sf, v4sf)
5983 v4si __builtin_ia32_cmpless (v4sf, v4sf)
5984 v4si __builtin_ia32_cmpunordss (v4sf, v4sf)
5985 v4si __builtin_ia32_cmpneqss (v4sf, v4sf)
5986 v4si __builtin_ia32_cmpnlts (v4sf, v4sf)
5987 v4si __builtin_ia32_cmpnless (v4sf, v4sf)
5988 v4si __builtin_ia32_cmpordss (v4sf, v4sf)
5989 v4sf __builtin_ia32_maxps (v4sf, v4sf)
5990 v4sf __builtin_ia32_maxss (v4sf, v4sf)
5991 v4sf __builtin_ia32_minps (v4sf, v4sf)
5992 v4sf __builtin_ia32_minss (v4sf, v4sf)
5993 v4sf __builtin_ia32_andps (v4sf, v4sf)
5994 v4sf __builtin_ia32_andnps (v4sf, v4sf)
5995 v4sf __builtin_ia32_orps (v4sf, v4sf)
5996 v4sf __builtin_ia32_xorps (v4sf, v4sf)
5997 v4sf __builtin_ia32_movss (v4sf, v4sf)
5998 v4sf __builtin_ia32_movhlps (v4sf, v4sf)
5999 v4sf __builtin_ia32_movlhps (v4sf, v4sf)
6000 v4sf __builtin_ia32_unpckhps (v4sf, v4sf)
6001 v4sf __builtin_ia32_unpcklps (v4sf, v4sf)
6002 v4sf __builtin_ia32_cvtpi2ps (v4sf, v2si)
6003 v4sf __builtin_ia32_cvtsi2ss (v4sf, int)
6004 v2si __builtin_ia32_cvtps2pi (v4sf)
6005 int __builtin_ia32_cvtss2si (v4sf)
6006 v2si __builtin_ia32_cvttps2pi (v4sf)
6007 int __builtin_ia32_cvttss2si (v4sf)
6008 v4sf __builtin_ia32_rcpps (v4sf)
6009 v4sf __builtin_ia32_rsqrtps (v4sf)
6010 v4sf __builtin_ia32_sqrtps (v4sf)
6011 v4sf __builtin_ia32_rcpss (v4sf)
6012 v4sf __builtin_ia32_rsqrtss (v4sf)
6013 v4sf __builtin_ia32_sqrtss (v4sf)
6014 v4sf __builtin_ia32_shufps (v4sf, v4sf, int)
6015 void __builtin_ia32_movntps (float *, v4sf)
6016 int __builtin_ia32_movmskps (v4sf)
6017 @end smallexample
6019 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
6021 @table @code
6022 @item v4sf __builtin_ia32_loadaps (float *)
6023 Generates the @code{movaps} machine instruction as a load from memory.
6024 @item void __builtin_ia32_storeaps (float *, v4sf)
6025 Generates the @code{movaps} machine instruction as a store to memory.
6026 @item v4sf __builtin_ia32_loadups (float *)
6027 Generates the @code{movups} machine instruction as a load from memory.
6028 @item void __builtin_ia32_storeups (float *, v4sf)
6029 Generates the @code{movups} machine instruction as a store to memory.
6030 @item v4sf __builtin_ia32_loadsss (float *)
6031 Generates the @code{movss} machine instruction as a load from memory.
6032 @item void __builtin_ia32_storess (float *, v4sf)
6033 Generates the @code{movss} machine instruction as a store to memory.
6034 @item v4sf __builtin_ia32_loadhps (v4sf, v2si *)
6035 Generates the @code{movhps} machine instruction as a load from memory.
6036 @item v4sf __builtin_ia32_loadlps (v4sf, v2si *)
6037 Generates the @code{movlps} machine instruction as a load from memory
6038 @item void __builtin_ia32_storehps (v4sf, v2si *)
6039 Generates the @code{movhps} machine instruction as a store to memory.
6040 @item void __builtin_ia32_storelps (v4sf, v2si *)
6041 Generates the @code{movlps} machine instruction as a store to memory.
6042 @end table
6044 The following built-in functions are available when @option{-msse3} is used.
6045 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
6047 @smallexample
6048 v2df __builtin_ia32_addsubpd (v2df, v2df)
6049 v2df __builtin_ia32_addsubps (v2df, v2df)
6050 v2df __builtin_ia32_haddpd (v2df, v2df)
6051 v2df __builtin_ia32_haddps (v2df, v2df)
6052 v2df __builtin_ia32_hsubpd (v2df, v2df)
6053 v2df __builtin_ia32_hsubps (v2df, v2df)
6054 v16qi __builtin_ia32_lddqu (char const *)
6055 void __builtin_ia32_monitor (void *, unsigned int, unsigned int)
6056 v2df __builtin_ia32_movddup (v2df)
6057 v4sf __builtin_ia32_movshdup (v4sf)
6058 v4sf __builtin_ia32_movsldup (v4sf)
6059 void __builtin_ia32_mwait (unsigned int, unsigned int)
6060 @end smallexample
6062 The following built-in functions are available when @option{-msse3} is used.
6064 @table @code
6065 @item v2df __builtin_ia32_loadddup (double const *)
6066 Generates the @code{movddup} machine instruction as a load from memory.
6067 @end table
6069 The following built-in functions are available when @option{-m3dnow} is used.
6070 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
6072 @smallexample
6073 void __builtin_ia32_femms (void)
6074 v8qi __builtin_ia32_pavgusb (v8qi, v8qi)
6075 v2si __builtin_ia32_pf2id (v2sf)
6076 v2sf __builtin_ia32_pfacc (v2sf, v2sf)
6077 v2sf __builtin_ia32_pfadd (v2sf, v2sf)
6078 v2si __builtin_ia32_pfcmpeq (v2sf, v2sf)
6079 v2si __builtin_ia32_pfcmpge (v2sf, v2sf)
6080 v2si __builtin_ia32_pfcmpgt (v2sf, v2sf)
6081 v2sf __builtin_ia32_pfmax (v2sf, v2sf)
6082 v2sf __builtin_ia32_pfmin (v2sf, v2sf)
6083 v2sf __builtin_ia32_pfmul (v2sf, v2sf)
6084 v2sf __builtin_ia32_pfrcp (v2sf)
6085 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit1 (v2sf, v2sf)
6086 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit2 (v2sf, v2sf)
6087 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrt (v2sf)
6088 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrtit1 (v2sf, v2sf)
6089 v2sf __builtin_ia32_pfsub (v2sf, v2sf)
6090 v2sf __builtin_ia32_pfsubr (v2sf, v2sf)
6091 v2sf __builtin_ia32_pi2fd (v2si)
6092 v4hi __builtin_ia32_pmulhrw (v4hi, v4hi)
6093 @end smallexample
6095 The following built-in functions are available when both @option{-m3dnow}
6096 and @option{-march=athlon} are used.  All of them generate the machine
6097 instruction that is part of the name.
6099 @smallexample
6100 v2si __builtin_ia32_pf2iw (v2sf)
6101 v2sf __builtin_ia32_pfnacc (v2sf, v2sf)
6102 v2sf __builtin_ia32_pfpnacc (v2sf, v2sf)
6103 v2sf __builtin_ia32_pi2fw (v2si)
6104 v2sf __builtin_ia32_pswapdsf (v2sf)
6105 v2si __builtin_ia32_pswapdsi (v2si)
6106 @end smallexample
6108 @node PowerPC AltiVec Built-in Functions
6109 @subsection PowerPC AltiVec Built-in Functions
6111 These built-in functions are available for the PowerPC family
6112 of computers, depending on the command-line switches used.
6114 The following machine modes are available for use with AltiVec built-in
6115 functions (@pxref{Vector Extensions}): @code{V4SI} for a vector of four
6116 32-bit integers, @code{V4SF} for a vector of four 32-bit floating point
6117 numbers, @code{V8HI} for a vector of eight 16-bit integers, and
6118 @code{V16QI} for a vector of sixteen 8-bit integers.
6120 The following functions are made available by including
6121 @code{<altivec.h>} and using @option{-maltivec} and
6122 @option{-mabi=altivec}.  The functions implement the functionality
6123 described in Motorola's AltiVec Programming Interface Manual.
6125 There are a few differences from Motorola's documentation and GCC's
6126 implementation.  Vector constants are done with curly braces (not
6127 parentheses).  Vector initializers require no casts if the vector
6128 constant is of the same type as the variable it is initializing.  The
6129 @code{vector bool} type is deprecated and will be discontinued in
6130 further revisions.  Use @code{vector signed} instead.  If @code{signed}
6131 or @code{unsigned} is omitted, the vector type will default to
6132 @code{signed}.  Lastly, all overloaded functions are implemented with macros
6133 for the C implementation.  So code the following example will not work:
6135 @smallexample
6136   vec_add ((vector signed int)@{1, 2, 3, 4@}, foo);
6137 @end smallexample
6139 Since vec_add is a macro, the vector constant in the above example will
6140 be treated as four different arguments.  Wrap the entire argument in
6141 parentheses for this to work.  The C++ implementation does not use
6142 macros.
6144 @emph{Note:} Only the @code{<altivec.h>} interface is supported.
6145 Internally, GCC uses built-in functions to achieve the functionality in
6146 the aforementioned header file, but they are not supported and are
6147 subject to change without notice.
6149 @smallexample
6150 vector signed char vec_abs (vector signed char, vector signed char);
6151 vector signed short vec_abs (vector signed short, vector signed short);
6152 vector signed int vec_abs (vector signed int, vector signed int);
6153 vector signed float vec_abs (vector signed float, vector signed float);
6155 vector signed char vec_abss (vector signed char, vector signed char);
6156 vector signed short vec_abss (vector signed short, vector signed short);
6158 vector signed char vec_add (vector signed char, vector signed char);
6159 vector unsigned char vec_add (vector signed char, vector unsigned char);
6161 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char, vector signed char);
6163 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char,
6164                               vector unsigned char);
6165 vector signed short vec_add (vector signed short, vector signed short);
6166 vector unsigned short vec_add (vector signed short,
6167                                vector unsigned short);
6168 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
6169                                vector signed short);
6170 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
6171                                vector unsigned short);
6172 vector signed int vec_add (vector signed int, vector signed int);
6173 vector unsigned int vec_add (vector signed int, vector unsigned int);
6174 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector signed int);
6175 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector unsigned int);
6176 vector float vec_add (vector float, vector float);
6178 vector unsigned int vec_addc (vector unsigned int, vector unsigned int);
6180 vector unsigned char vec_adds (vector signed char,
6181                                vector unsigned char);
6182 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
6183                                vector signed char);
6184 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
6185                                vector unsigned char);
6186 vector signed char vec_adds (vector signed char, vector signed char);
6187 vector unsigned short vec_adds (vector signed short,
6188                                 vector unsigned short);
6189 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
6190                                 vector signed short);
6191 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
6192                                 vector unsigned short);
6193 vector signed short vec_adds (vector signed short, vector signed short);
6195 vector unsigned int vec_adds (vector signed int, vector unsigned int);
6196 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector signed int);
6197 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector unsigned int);
6199 vector signed int vec_adds (vector signed int, vector signed int);
6201 vector float vec_and (vector float, vector float);
6202 vector float vec_and (vector float, vector signed int);
6203 vector float vec_and (vector signed int, vector float);
6204 vector signed int vec_and (vector signed int, vector signed int);
6205 vector unsigned int vec_and (vector signed int, vector unsigned int);
6206 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector signed int);
6207 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector unsigned int);
6208 vector signed short vec_and (vector signed short, vector signed short);
6209 vector unsigned short vec_and (vector signed short,
6210                                vector unsigned short);
6211 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
6212                                vector signed short);
6213 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
6214                                vector unsigned short);
6215 vector signed char vec_and (vector signed char, vector signed char);
6216 vector unsigned char vec_and (vector signed char, vector unsigned char);
6218 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char, vector signed char);
6220 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char,
6221                               vector unsigned char);
6223 vector float vec_andc (vector float, vector float);
6224 vector float vec_andc (vector float, vector signed int);
6225 vector float vec_andc (vector signed int, vector float);
6226 vector signed int vec_andc (vector signed int, vector signed int);
6227 vector unsigned int vec_andc (vector signed int, vector unsigned int);
6228 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector signed int);
6229 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector unsigned int);
6231 vector signed short vec_andc (vector signed short, vector signed short);
6233 vector unsigned short vec_andc (vector signed short,
6234                                 vector unsigned short);
6235 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
6236                                 vector signed short);
6237 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
6238                                 vector unsigned short);
6239 vector signed char vec_andc (vector signed char, vector signed char);
6240 vector unsigned char vec_andc (vector signed char,
6241                                vector unsigned char);
6242 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
6243                                vector signed char);
6244 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
6245                                vector unsigned char);
6247 vector unsigned char vec_avg (vector unsigned char,
6248                               vector unsigned char);
6249 vector signed char vec_avg (vector signed char, vector signed char);
6250 vector unsigned short vec_avg (vector unsigned short,
6251                                vector unsigned short);
6252 vector signed short vec_avg (vector signed short, vector signed short);
6253 vector unsigned int vec_avg (vector unsigned int, vector unsigned int);
6254 vector signed int vec_avg (vector signed int, vector signed int);
6256 vector float vec_ceil (vector float);
6258 vector signed int vec_cmpb (vector float, vector float);
6260 vector signed char vec_cmpeq (vector signed char, vector signed char);
6261 vector signed char vec_cmpeq (vector unsigned char,
6262                               vector unsigned char);
6263 vector signed short vec_cmpeq (vector signed short,
6264                                vector signed short);
6265 vector signed short vec_cmpeq (vector unsigned short,
6266                                vector unsigned short);
6267 vector signed int vec_cmpeq (vector signed int, vector signed int);
6268 vector signed int vec_cmpeq (vector unsigned int, vector unsigned int);
6269 vector signed int vec_cmpeq (vector float, vector float);
6271 vector signed int vec_cmpge (vector float, vector float);
6273 vector signed char vec_cmpgt (vector unsigned char,
6274                               vector unsigned char);
6275 vector signed char vec_cmpgt (vector signed char, vector signed char);
6276 vector signed short vec_cmpgt (vector unsigned short,
6277                                vector unsigned short);
6278 vector signed short vec_cmpgt (vector signed short,
6279                                vector signed short);
6280 vector signed int vec_cmpgt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6281 vector signed int vec_cmpgt (vector signed int, vector signed int);
6282 vector signed int vec_cmpgt (vector float, vector float);
6284 vector signed int vec_cmple (vector float, vector float);
6286 vector signed char vec_cmplt (vector unsigned char,
6287                               vector unsigned char);
6288 vector signed char vec_cmplt (vector signed char, vector signed char);
6289 vector signed short vec_cmplt (vector unsigned short,
6290                                vector unsigned short);
6291 vector signed short vec_cmplt (vector signed short,
6292                                vector signed short);
6293 vector signed int vec_cmplt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6294 vector signed int vec_cmplt (vector signed int, vector signed int);
6295 vector signed int vec_cmplt (vector float, vector float);
6297 vector float vec_ctf (vector unsigned int, const char);
6298 vector float vec_ctf (vector signed int, const char);
6300 vector signed int vec_cts (vector float, const char);
6302 vector unsigned int vec_ctu (vector float, const char);
6304 void vec_dss (const char);
6306 void vec_dssall (void);
6308 void vec_dst (void *, int, const char);
6310 void vec_dstst (void *, int, const char);
6312 void vec_dststt (void *, int, const char);
6314 void vec_dstt (void *, int, const char);
6316 vector float vec_expte (vector float, vector float);
6318 vector float vec_floor (vector float, vector float);
6320 vector float vec_ld (int, vector float *);
6321 vector float vec_ld (int, float *):
6322 vector signed int vec_ld (int, int *);
6323 vector signed int vec_ld (int, vector signed int *);
6324 vector unsigned int vec_ld (int, vector unsigned int *);
6325 vector unsigned int vec_ld (int, unsigned int *);
6326 vector signed short vec_ld (int, short *, vector signed short *);
6327 vector unsigned short vec_ld (int, unsigned short *,
6328                               vector unsigned short *);
6329 vector signed char vec_ld (int, signed char *);
6330 vector signed char vec_ld (int, vector signed char *);
6331 vector unsigned char vec_ld (int, unsigned char *);
6332 vector unsigned char vec_ld (int, vector unsigned char *);
6334 vector signed char vec_lde (int, signed char *);
6335 vector unsigned char vec_lde (int, unsigned char *);
6336 vector signed short vec_lde (int, short *);
6337 vector unsigned short vec_lde (int, unsigned short *);
6338 vector float vec_lde (int, float *);
6339 vector signed int vec_lde (int, int *);
6340 vector unsigned int vec_lde (int, unsigned int *);
6342 void float vec_ldl (int, float *);
6343 void float vec_ldl (int, vector float *);
6344 void signed int vec_ldl (int, vector signed int *);
6345 void signed int vec_ldl (int, int *);
6346 void unsigned int vec_ldl (int, unsigned int *);
6347 void unsigned int vec_ldl (int, vector unsigned int *);
6348 void signed short vec_ldl (int, vector signed short *);
6349 void signed short vec_ldl (int, short *);
6350 void unsigned short vec_ldl (int, vector unsigned short *);
6351 void unsigned short vec_ldl (int, unsigned short *);
6352 void signed char vec_ldl (int, vector signed char *);
6353 void signed char vec_ldl (int, signed char *);
6354 void unsigned char vec_ldl (int, vector unsigned char *);
6355 void unsigned char vec_ldl (int, unsigned char *);
6357 vector float vec_loge (vector float);
6359 vector unsigned char vec_lvsl (int, void *, int *);
6361 vector unsigned char vec_lvsr (int, void *, int *);
6363 vector float vec_madd (vector float, vector float, vector float);
6365 vector signed short vec_madds (vector signed short, vector signed short,
6366                                vector signed short);
6368 vector unsigned char vec_max (vector signed char, vector unsigned char);
6370 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char, vector signed char);
6372 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char,
6373                               vector unsigned char);
6374 vector signed char vec_max (vector signed char, vector signed char);
6375 vector unsigned short vec_max (vector signed short,
6376                                vector unsigned short);
6377 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
6378                                vector signed short);
6379 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
6380                                vector unsigned short);
6381 vector signed short vec_max (vector signed short, vector signed short);
6382 vector unsigned int vec_max (vector signed int, vector unsigned int);
6383 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector signed int);
6384 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector unsigned int);
6385 vector signed int vec_max (vector signed int, vector signed int);
6386 vector float vec_max (vector float, vector float);
6388 vector signed char vec_mergeh (vector signed char, vector signed char);
6389 vector unsigned char vec_mergeh (vector unsigned char,
6390                                  vector unsigned char);
6391 vector signed short vec_mergeh (vector signed short,
6392                                 vector signed short);
6393 vector unsigned short vec_mergeh (vector unsigned short,
6394                                   vector unsigned short);
6395 vector float vec_mergeh (vector float, vector float);
6396 vector signed int vec_mergeh (vector signed int, vector signed int);
6397 vector unsigned int vec_mergeh (vector unsigned int,
6398                                 vector unsigned int);
6400 vector signed char vec_mergel (vector signed char, vector signed char);
6401 vector unsigned char vec_mergel (vector unsigned char,
6402                                  vector unsigned char);
6403 vector signed short vec_mergel (vector signed short,
6404                                 vector signed short);
6405 vector unsigned short vec_mergel (vector unsigned short,
6406                                   vector unsigned short);
6407 vector float vec_mergel (vector float, vector float);
6408 vector signed int vec_mergel (vector signed int, vector signed int);
6409 vector unsigned int vec_mergel (vector unsigned int,
6410                                 vector unsigned int);
6412 vector unsigned short vec_mfvscr (void);
6414 vector unsigned char vec_min (vector signed char, vector unsigned char);
6416 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char, vector signed char);
6418 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char,
6419                               vector unsigned char);
6420 vector signed char vec_min (vector signed char, vector signed char);
6421 vector unsigned short vec_min (vector signed short,
6422                                vector unsigned short);
6423 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
6424                                vector signed short);
6425 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
6426                                vector unsigned short);
6427 vector signed short vec_min (vector signed short, vector signed short);
6428 vector unsigned int vec_min (vector signed int, vector unsigned int);
6429 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector signed int);
6430 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector unsigned int);
6431 vector signed int vec_min (vector signed int, vector signed int);
6432 vector float vec_min (vector float, vector float);
6434 vector signed short vec_mladd (vector signed short, vector signed short,
6435                                vector signed short);
6436 vector signed short vec_mladd (vector signed short,
6437                                vector unsigned short,
6438                                vector unsigned short);
6439 vector signed short vec_mladd (vector unsigned short,
6440                                vector signed short,
6441                                vector signed short);
6442 vector unsigned short vec_mladd (vector unsigned short,
6443                                  vector unsigned short,
6444                                  vector unsigned short);
6446 vector signed short vec_mradds (vector signed short,
6447                                 vector signed short,
6448                                 vector signed short);
6450 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned char,
6451                               vector unsigned char,
6452                               vector unsigned int);
6453 vector signed int vec_msum (vector signed char, vector unsigned char,
6454                             vector signed int);
6455 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned short,
6456                               vector unsigned short,
6457                               vector unsigned int);
6458 vector signed int vec_msum (vector signed short, vector signed short,
6459                             vector signed int);
6461 vector unsigned int vec_msums (vector unsigned short,
6462                                vector unsigned short,
6463                                vector unsigned int);
6464 vector signed int vec_msums (vector signed short, vector signed short,
6465                              vector signed int);
6467 void vec_mtvscr (vector signed int);
6468 void vec_mtvscr (vector unsigned int);
6469 void vec_mtvscr (vector signed short);
6470 void vec_mtvscr (vector unsigned short);
6471 void vec_mtvscr (vector signed char);
6472 void vec_mtvscr (vector unsigned char);
6474 vector unsigned short vec_mule (vector unsigned char,
6475                                 vector unsigned char);
6476 vector signed short vec_mule (vector signed char, vector signed char);
6477 vector unsigned int vec_mule (vector unsigned short,
6478                               vector unsigned short);
6479 vector signed int vec_mule (vector signed short, vector signed short);
6481 vector unsigned short vec_mulo (vector unsigned char,
6482                                 vector unsigned char);
6483 vector signed short vec_mulo (vector signed char, vector signed char);
6484 vector unsigned int vec_mulo (vector unsigned short,
6485                               vector unsigned short);
6486 vector signed int vec_mulo (vector signed short, vector signed short);
6488 vector float vec_nmsub (vector float, vector float, vector float);
6490 vector float vec_nor (vector float, vector float);
6491 vector signed int vec_nor (vector signed int, vector signed int);
6492 vector unsigned int vec_nor (vector unsigned int, vector unsigned int);
6493 vector signed short vec_nor (vector signed short, vector signed short);
6494 vector unsigned short vec_nor (vector unsigned short,
6495                                vector unsigned short);
6496 vector signed char vec_nor (vector signed char, vector signed char);
6497 vector unsigned char vec_nor (vector unsigned char,
6498                               vector unsigned char);
6500 vector float vec_or (vector float, vector float);
6501 vector float vec_or (vector float, vector signed int);
6502 vector float vec_or (vector signed int, vector float);
6503 vector signed int vec_or (vector signed int, vector signed int);
6504 vector unsigned int vec_or (vector signed int, vector unsigned int);
6505 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector signed int);
6506 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector unsigned int);
6507 vector signed short vec_or (vector signed short, vector signed short);
6508 vector unsigned short vec_or (vector signed short,
6509                               vector unsigned short);
6510 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
6511                               vector signed short);
6512 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
6513                               vector unsigned short);
6514 vector signed char vec_or (vector signed char, vector signed char);
6515 vector unsigned char vec_or (vector signed char, vector unsigned char);
6516 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char, vector signed char);
6517 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char,
6518                              vector unsigned char);
6520 vector signed char vec_pack (vector signed short, vector signed short);
6521 vector unsigned char vec_pack (vector unsigned short,
6522                                vector unsigned short);
6523 vector signed short vec_pack (vector signed int, vector signed int);
6524 vector unsigned short vec_pack (vector unsigned int,
6525                                 vector unsigned int);
6527 vector signed short vec_packpx (vector unsigned int,
6528                                 vector unsigned int);
6530 vector unsigned char vec_packs (vector unsigned short,
6531                                 vector unsigned short);
6532 vector signed char vec_packs (vector signed short, vector signed short);
6534 vector unsigned short vec_packs (vector unsigned int,
6535                                  vector unsigned int);
6536 vector signed short vec_packs (vector signed int, vector signed int);
6538 vector unsigned char vec_packsu (vector unsigned short,
6539                                  vector unsigned short);
6540 vector unsigned char vec_packsu (vector signed short,
6541                                  vector signed short);
6542 vector unsigned short vec_packsu (vector unsigned int,
6543                                   vector unsigned int);
6544 vector unsigned short vec_packsu (vector signed int, vector signed int);
6546 vector float vec_perm (vector float, vector float,
6547                        vector unsigned char);
6548 vector signed int vec_perm (vector signed int, vector signed int,
6549                             vector unsigned char);
6550 vector unsigned int vec_perm (vector unsigned int, vector unsigned int,
6551                               vector unsigned char);
6552 vector signed short vec_perm (vector signed short, vector signed short,
6553                               vector unsigned char);
6554 vector unsigned short vec_perm (vector unsigned short,
6555                                 vector unsigned short,
6556                                 vector unsigned char);
6557 vector signed char vec_perm (vector signed char, vector signed char,
6558                              vector unsigned char);
6559 vector unsigned char vec_perm (vector unsigned char,
6560                                vector unsigned char,
6561                                vector unsigned char);
6563 vector float vec_re (vector float);
6565 vector signed char vec_rl (vector signed char, vector unsigned char);
6566 vector unsigned char vec_rl (vector unsigned char,
6567                              vector unsigned char);
6568 vector signed short vec_rl (vector signed short, vector unsigned short);
6570 vector unsigned short vec_rl (vector unsigned short,
6571                               vector unsigned short);
6572 vector signed int vec_rl (vector signed int, vector unsigned int);
6573 vector unsigned int vec_rl (vector unsigned int, vector unsigned int);
6575 vector float vec_round (vector float);
6577 vector float vec_rsqrte (vector float);
6579 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector signed int);
6580 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector unsigned int);
6581 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
6582                            vector signed int);
6583 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
6584                            vector unsigned int);
6585 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
6586                              vector signed int);
6587 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
6588                              vector unsigned int);
6589 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
6590                              vector signed short);
6591 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
6592                              vector unsigned short);
6593 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
6594                                vector unsigned short,
6595                                vector signed short);
6596 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
6597                                vector unsigned short,
6598                                vector unsigned short);
6599 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
6600                             vector signed char);
6601 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
6602                             vector unsigned char);
6603 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
6604                               vector unsigned char,
6605                               vector signed char);
6606 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
6607                               vector unsigned char,
6608                               vector unsigned char);
6610 vector signed char vec_sl (vector signed char, vector unsigned char);
6611 vector unsigned char vec_sl (vector unsigned char,
6612                              vector unsigned char);
6613 vector signed short vec_sl (vector signed short, vector unsigned short);
6615 vector unsigned short vec_sl (vector unsigned short,
6616                               vector unsigned short);
6617 vector signed int vec_sl (vector signed int, vector unsigned int);
6618 vector unsigned int vec_sl (vector unsigned int, vector unsigned int);
6620 vector float vec_sld (vector float, vector float, const char);
6621 vector signed int vec_sld (vector signed int, vector signed int,
6622                            const char);
6623 vector unsigned int vec_sld (vector unsigned int, vector unsigned int,
6624                              const char);
6625 vector signed short vec_sld (vector signed short, vector signed short,
6626                              const char);
6627 vector unsigned short vec_sld (vector unsigned short,
6628                                vector unsigned short, const char);
6629 vector signed char vec_sld (vector signed char, vector signed char,
6630                             const char);
6631 vector unsigned char vec_sld (vector unsigned char,
6632                               vector unsigned char,
6633                               const char);
6635 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned int);
6636 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned short);
6637 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned char);
6638 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned int);
6639 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int,
6640                              vector unsigned short);
6641 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned char);
6643 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned int);
6644 vector signed short vec_sll (vector signed short,
6645                              vector unsigned short);
6646 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned char);
6648 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
6649                                vector unsigned int);
6650 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
6651                                vector unsigned short);
6652 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
6653                                vector unsigned char);
6654 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned int);
6655 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned short);
6656 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned char);
6657 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
6658                               vector unsigned int);
6659 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
6660                               vector unsigned short);
6661 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
6662                               vector unsigned char);
6664 vector float vec_slo (vector float, vector signed char);
6665 vector float vec_slo (vector float, vector unsigned char);
6666 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector signed char);
6667 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector unsigned char);
6668 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector signed char);
6669 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector unsigned char);
6671 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector signed char);
6672 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector unsigned char);
6674 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
6675                                vector signed char);
6676 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
6677                                vector unsigned char);
6678 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector signed char);
6679 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector unsigned char);
6680 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char, vector signed char);
6682 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char,
6683                               vector unsigned char);
6685 vector signed char vec_splat (vector signed char, const char);
6686 vector unsigned char vec_splat (vector unsigned char, const char);
6687 vector signed short vec_splat (vector signed short, const char);
6688 vector unsigned short vec_splat (vector unsigned short, const char);
6689 vector float vec_splat (vector float, const char);
6690 vector signed int vec_splat (vector signed int, const char);
6691 vector unsigned int vec_splat (vector unsigned int, const char);
6693 vector signed char vec_splat_s8 (const char);
6695 vector signed short vec_splat_s16 (const char);
6697 vector signed int vec_splat_s32 (const char);
6699 vector unsigned char vec_splat_u8 (const char);
6701 vector unsigned short vec_splat_u16 (const char);
6703 vector unsigned int vec_splat_u32 (const char);
6705 vector signed char vec_sr (vector signed char, vector unsigned char);
6706 vector unsigned char vec_sr (vector unsigned char,
6707                              vector unsigned char);
6708 vector signed short vec_sr (vector signed short, vector unsigned short);
6710 vector unsigned short vec_sr (vector unsigned short,
6711                               vector unsigned short);
6712 vector signed int vec_sr (vector signed int, vector unsigned int);
6713 vector unsigned int vec_sr (vector unsigned int, vector unsigned int);
6715 vector signed char vec_sra (vector signed char, vector unsigned char);
6716 vector unsigned char vec_sra (vector unsigned char,
6717                               vector unsigned char);
6718 vector signed short vec_sra (vector signed short,
6719                              vector unsigned short);
6720 vector unsigned short vec_sra (vector unsigned short,
6721                                vector unsigned short);
6722 vector signed int vec_sra (vector signed int, vector unsigned int);
6723 vector unsigned int vec_sra (vector unsigned int, vector unsigned int);
6725 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned int);
6726 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned short);
6727 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned char);
6728 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned int);
6729 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int,
6730                              vector unsigned short);
6731 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned char);
6733 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned int);
6734 vector signed short vec_srl (vector signed short,
6735                              vector unsigned short);
6736 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned char);
6738 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6739                                vector unsigned int);
6740 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6741                                vector unsigned short);
6742 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6743                                vector unsigned char);
6744 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned int);
6745 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned short);
6746 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned char);
6747 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6748                               vector unsigned int);
6749 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6750                               vector unsigned short);
6751 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6752                               vector unsigned char);
6754 vector float vec_sro (vector float, vector signed char);
6755 vector float vec_sro (vector float, vector unsigned char);
6756 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector signed char);
6757 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector unsigned char);
6758 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector signed char);
6759 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector unsigned char);
6761 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector signed char);
6762 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector unsigned char);
6764 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
6765                                vector signed char);
6766 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
6767                                vector unsigned char);
6768 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector signed char);
6769 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector unsigned char);
6770 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char, vector signed char);
6772 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char,
6773                               vector unsigned char);
6775 void vec_st (vector float, int, float *);
6776 void vec_st (vector float, int, vector float *);
6777 void vec_st (vector signed int, int, int *);
6778 void vec_st (vector signed int, int, unsigned int *);
6779 void vec_st (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6780 void vec_st (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
6781 void vec_st (vector signed short, int, short *);
6782 void vec_st (vector signed short, int, vector unsigned short *);
6783 void vec_st (vector signed short, int, vector signed short *);
6784 void vec_st (vector unsigned short, int, unsigned short *);
6785 void vec_st (vector unsigned short, int, vector unsigned short *);
6786 void vec_st (vector signed char, int, signed char *);
6787 void vec_st (vector signed char, int, unsigned char *);
6788 void vec_st (vector signed char, int, vector signed char *);
6789 void vec_st (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6790 void vec_st (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
6792 void vec_ste (vector signed char, int, unsigned char *);
6793 void vec_ste (vector signed char, int, signed char *);
6794 void vec_ste (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6795 void vec_ste (vector signed short, int, short *);
6796 void vec_ste (vector signed short, int, unsigned short *);
6797 void vec_ste (vector unsigned short, int, void *);
6798 void vec_ste (vector signed int, int, unsigned int *);
6799 void vec_ste (vector signed int, int, int *);
6800 void vec_ste (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6801 void vec_ste (vector float, int, float *);
6803 void vec_stl (vector float, int, vector float *);
6804 void vec_stl (vector float, int, float *);
6805 void vec_stl (vector signed int, int, vector signed int *);
6806 void vec_stl (vector signed int, int, int *);
6807 void vec_stl (vector signed int, int, unsigned int *);
6808 void vec_stl (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
6809 void vec_stl (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6810 void vec_stl (vector signed short, int, short *);
6811 void vec_stl (vector signed short, int, unsigned short *);
6812 void vec_stl (vector signed short, int, vector signed short *);
6813 void vec_stl (vector unsigned short, int, unsigned short *);
6814 void vec_stl (vector unsigned short, int, vector signed short *);
6815 void vec_stl (vector signed char, int, signed char *);
6816 void vec_stl (vector signed char, int, unsigned char *);
6817 void vec_stl (vector signed char, int, vector signed char *);
6818 void vec_stl (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6819 void vec_stl (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
6821 vector signed char vec_sub (vector signed char, vector signed char);
6822 vector unsigned char vec_sub (vector signed char, vector unsigned char);
6824 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char, vector signed char);
6826 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char,
6827                               vector unsigned char);
6828 vector signed short vec_sub (vector signed short, vector signed short);
6829 vector unsigned short vec_sub (vector signed short,
6830                                vector unsigned short);
6831 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
6832                                vector signed short);
6833 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
6834                                vector unsigned short);
6835 vector signed int vec_sub (vector signed int, vector signed int);
6836 vector unsigned int vec_sub (vector signed int, vector unsigned int);
6837 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector signed int);
6838 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector unsigned int);
6839 vector float vec_sub (vector float, vector float);
6841 vector unsigned int vec_subc (vector unsigned int, vector unsigned int);
6843 vector unsigned char vec_subs (vector signed char,
6844                                vector unsigned char);
6845 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
6846                                vector signed char);
6847 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
6848                                vector unsigned char);
6849 vector signed char vec_subs (vector signed char, vector signed char);
6850 vector unsigned short vec_subs (vector signed short,
6851                                 vector unsigned short);
6852 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
6853                                 vector signed short);
6854 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
6855                                 vector unsigned short);
6856 vector signed short vec_subs (vector signed short, vector signed short);
6858 vector unsigned int vec_subs (vector signed int, vector unsigned int);
6859 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector signed int);
6860 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector unsigned int);
6862 vector signed int vec_subs (vector signed int, vector signed int);
6864 vector unsigned int vec_sum4s (vector unsigned char,
6865                                vector unsigned int);
6866 vector signed int vec_sum4s (vector signed char, vector signed int);
6867 vector signed int vec_sum4s (vector signed short, vector signed int);
6869 vector signed int vec_sum2s (vector signed int, vector signed int);
6871 vector signed int vec_sums (vector signed int, vector signed int);
6873 vector float vec_trunc (vector float);
6875 vector signed short vec_unpackh (vector signed char);
6876 vector unsigned int vec_unpackh (vector signed short);
6877 vector signed int vec_unpackh (vector signed short);
6879 vector signed short vec_unpackl (vector signed char);
6880 vector unsigned int vec_unpackl (vector signed short);
6881 vector signed int vec_unpackl (vector signed short);
6883 vector float vec_xor (vector float, vector float);
6884 vector float vec_xor (vector float, vector signed int);
6885 vector float vec_xor (vector signed int, vector float);
6886 vector signed int vec_xor (vector signed int, vector signed int);
6887 vector unsigned int vec_xor (vector signed int, vector unsigned int);
6888 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector signed int);
6889 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector unsigned int);
6890 vector signed short vec_xor (vector signed short, vector signed short);
6891 vector unsigned short vec_xor (vector signed short,
6892                                vector unsigned short);
6893 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
6894                                vector signed short);
6895 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
6896                                vector unsigned short);
6897 vector signed char vec_xor (vector signed char, vector signed char);
6898 vector unsigned char vec_xor (vector signed char, vector unsigned char);
6900 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char, vector signed char);
6902 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char,
6903                               vector unsigned char);
6905 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector unsigned char);
6907 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector signed char);
6908 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char, vector signed char);
6910 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char,
6911                               vector unsigned char);
6912 vector signed int vec_all_eq (vector signed short,
6913                               vector unsigned short);
6914 vector signed int vec_all_eq (vector signed short, vector signed short);
6916 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
6917                               vector signed short);
6918 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
6919                               vector unsigned short);
6920 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector unsigned int);
6921 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector signed int);
6922 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector signed int);
6923 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
6925 vector signed int vec_all_eq (vector float, vector float);
6927 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector unsigned char);
6929 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char, vector signed char);
6931 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char,
6932                               vector unsigned char);
6933 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector signed char);
6934 vector signed int vec_all_ge (vector signed short,
6935                               vector unsigned short);
6936 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
6937                               vector signed short);
6938 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
6939                               vector unsigned short);
6940 vector signed int vec_all_ge (vector signed short, vector signed short);
6942 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector unsigned int);
6943 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector signed int);
6944 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
6946 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector signed int);
6947 vector signed int vec_all_ge (vector float, vector float);
6949 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector unsigned char);
6951 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char, vector signed char);
6953 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char,
6954                               vector unsigned char);
6955 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector signed char);
6956 vector signed int vec_all_gt (vector signed short,
6957                               vector unsigned short);
6958 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
6959                               vector signed short);
6960 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
6961                               vector unsigned short);
6962 vector signed int vec_all_gt (vector signed short, vector signed short);
6964 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector unsigned int);
6965 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector signed int);
6966 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6968 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector signed int);
6969 vector signed int vec_all_gt (vector float, vector float);
6971 vector signed int vec_all_in (vector float, vector float);
6973 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector unsigned char);
6975 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char, vector signed char);
6977 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char,
6978                               vector unsigned char);
6979 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector signed char);
6980 vector signed int vec_all_le (vector signed short,
6981                               vector unsigned short);
6982 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
6983                               vector signed short);
6984 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
6985                               vector unsigned short);
6986 vector signed int vec_all_le (vector signed short, vector signed short);
6988 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector unsigned int);
6989 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector signed int);
6990 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
6992 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector signed int);
6993 vector signed int vec_all_le (vector float, vector float);
6995 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector unsigned char);
6997 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char, vector signed char);
6999 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char,
7000                               vector unsigned char);
7001 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector signed char);
7002 vector signed int vec_all_lt (vector signed short,
7003                               vector unsigned short);
7004 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
7005                               vector signed short);
7006 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
7007                               vector unsigned short);
7008 vector signed int vec_all_lt (vector signed short, vector signed short);
7010 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector unsigned int);
7011 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector signed int);
7012 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
7014 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector signed int);
7015 vector signed int vec_all_lt (vector float, vector float);
7017 vector signed int vec_all_nan (vector float);
7019 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector unsigned char);
7021 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector signed char);
7022 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char, vector signed char);
7024 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char,
7025                               vector unsigned char);
7026 vector signed int vec_all_ne (vector signed short,
7027                               vector unsigned short);
7028 vector signed int vec_all_ne (vector signed short, vector signed short);
7030 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
7031                               vector signed short);
7032 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
7033                               vector unsigned short);
7034 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector unsigned int);
7035 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector signed int);
7036 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector signed int);
7037 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
7039 vector signed int vec_all_ne (vector float, vector float);
7041 vector signed int vec_all_nge (vector float, vector float);
7043 vector signed int vec_all_ngt (vector float, vector float);
7045 vector signed int vec_all_nle (vector float, vector float);
7047 vector signed int vec_all_nlt (vector float, vector float);
7049 vector signed int vec_all_numeric (vector float);
7051 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector unsigned char);
7053 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector signed char);
7054 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char, vector signed char);
7056 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char,
7057                               vector unsigned char);
7058 vector signed int vec_any_eq (vector signed short,
7059                               vector unsigned short);
7060 vector signed int vec_any_eq (vector signed short, vector signed short);
7062 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
7063                               vector signed short);
7064 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
7065                               vector unsigned short);
7066 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector unsigned int);
7067 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector signed int);
7068 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector signed int);
7069 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
7071 vector signed int vec_any_eq (vector float, vector float);
7073 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector unsigned char);
7075 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char, vector signed char);
7077 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char,
7078                               vector unsigned char);
7079 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector signed char);
7080 vector signed int vec_any_ge (vector signed short,
7081                               vector unsigned short);
7082 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
7083                               vector signed short);
7084 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
7085                               vector unsigned short);
7086 vector signed int vec_any_ge (vector signed short, vector signed short);
7088 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector unsigned int);
7089 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector signed int);
7090 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
7092 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector signed int);
7093 vector signed int vec_any_ge (vector float, vector float);
7095 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector unsigned char);
7097 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char, vector signed char);
7099 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char,
7100                               vector unsigned char);
7101 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector signed char);
7102 vector signed int vec_any_gt (vector signed short,
7103                               vector unsigned short);
7104 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
7105                               vector signed short);
7106 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
7107                               vector unsigned short);
7108 vector signed int vec_any_gt (vector signed short, vector signed short);
7110 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector unsigned int);
7111 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector signed int);
7112 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
7114 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector signed int);
7115 vector signed int vec_any_gt (vector float, vector float);
7117 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector unsigned char);
7119 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char, vector signed char);
7121 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char,
7122                               vector unsigned char);
7123 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector signed char);
7124 vector signed int vec_any_le (vector signed short,
7125                               vector unsigned short);
7126 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
7127                               vector signed short);
7128 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
7129                               vector unsigned short);
7130 vector signed int vec_any_le (vector signed short, vector signed short);
7132 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector unsigned int);
7133 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector signed int);
7134 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
7136 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector signed int);
7137 vector signed int vec_any_le (vector float, vector float);
7139 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector unsigned char);
7141 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char, vector signed char);
7143 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char,
7144                               vector unsigned char);
7145 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector signed char);
7146 vector signed int vec_any_lt (vector signed short,
7147                               vector unsigned short);
7148 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
7149                               vector signed short);
7150 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
7151                               vector unsigned short);
7152 vector signed int vec_any_lt (vector signed short, vector signed short);
7154 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector unsigned int);
7155 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector signed int);
7156 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
7158 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector signed int);
7159 vector signed int vec_any_lt (vector float, vector float);
7161 vector signed int vec_any_nan (vector float);
7163 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector unsigned char);
7165 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector signed char);
7166 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char, vector signed char);
7168 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char,
7169                               vector unsigned char);
7170 vector signed int vec_any_ne (vector signed short,
7171                               vector unsigned short);
7172 vector signed int vec_any_ne (vector signed short, vector signed short);
7174 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
7175                               vector signed short);
7176 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
7177                               vector unsigned short);
7178 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector unsigned int);
7179 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector signed int);
7180 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector signed int);
7181 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
7183 vector signed int vec_any_ne (vector float, vector float);
7185 vector signed int vec_any_nge (vector float, vector float);
7187 vector signed int vec_any_ngt (vector float, vector float);
7189 vector signed int vec_any_nle (vector float, vector float);
7191 vector signed int vec_any_nlt (vector float, vector float);
7193 vector signed int vec_any_numeric (vector float);
7195 vector signed int vec_any_out (vector float, vector float);
7196 @end smallexample
7198 @node Pragmas
7199 @section Pragmas Accepted by GCC
7200 @cindex pragmas
7201 @cindex #pragma
7203 GCC supports several types of pragmas, primarily in order to compile
7204 code originally written for other compilers.  Note that in general
7205 we do not recommend the use of pragmas; @xref{Function Attributes},
7206 for further explanation.
7208 @menu
7209 * ARM Pragmas::
7210 * RS/6000 and PowerPC Pragmas::
7211 * Darwin Pragmas::
7212 * Symbol-Renaming Pragmas::
7213 @end menu
7215 @node ARM Pragmas
7216 @subsection ARM Pragmas
7218 The ARM target defines pragmas for controlling the default addition of
7219 @code{long_call} and @code{short_call} attributes to functions.
7220 @xref{Function Attributes}, for information about the effects of these
7221 attributes.
7223 @table @code
7224 @item long_calls
7225 @cindex pragma, long_calls
7226 Set all subsequent functions to have the @code{long_call} attribute.
7228 @item no_long_calls
7229 @cindex pragma, no_long_calls
7230 Set all subsequent functions to have the @code{short_call} attribute.
7232 @item long_calls_off
7233 @cindex pragma, long_calls_off
7234 Do not affect the @code{long_call} or @code{short_call} attributes of
7235 subsequent functions.
7236 @end table
7238 @node RS/6000 and PowerPC Pragmas
7239 @subsection RS/6000 and PowerPC Pragmas
7241 The RS/6000 and PowerPC targets define one pragma for controlling
7242 whether or not the @code{longcall} attribute is added to function
7243 declarations by default.  This pragma overrides the @option{-mlongcall}
7244 option, but not the @code{longcall} and @code{shortcall} attributes.
7245 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information about when long
7246 calls are and are not necessary.
7248 @table @code
7249 @item longcall (1)
7250 @cindex pragma, longcall
7251 Apply the @code{longcall} attribute to all subsequent function
7252 declarations.
7254 @item longcall (0)
7255 Do not apply the @code{longcall} attribute to subsequent function
7256 declarations.
7257 @end table
7259 @c Describe c4x pragmas here.
7260 @c Describe h8300 pragmas here.
7261 @c Describe sh pragmas here.
7262 @c Describe v850 pragmas here.
7264 @node Darwin Pragmas
7265 @subsection Darwin Pragmas
7267 The following pragmas are available for all architectures running the
7268 Darwin operating system.  These are useful for compatibility with other
7269 Mac OS compilers.
7271 @table @code
7272 @item mark @var{tokens}@dots{}
7273 @cindex pragma, mark
7274 This pragma is accepted, but has no effect.
7276 @item options align=@var{alignment}
7277 @cindex pragma, options align
7278 This pragma sets the alignment of fields in structures.  The values of
7279 @var{alignment} may be @code{mac68k}, to emulate m68k alignment, or
7280 @code{power}, to emulate PowerPC alignment.  Uses of this pragma nest
7281 properly; to restore the previous setting, use @code{reset} for the
7282 @var{alignment}.
7284 @item segment @var{tokens}@dots{}
7285 @cindex pragma, segment
7286 This pragma is accepted, but has no effect.
7288 @item unused (@var{var} [, @var{var}]@dots{})
7289 @cindex pragma, unused
7290 This pragma declares variables to be possibly unused.  GCC will not
7291 produce warnings for the listed variables.  The effect is similar to
7292 that of the @code{unused} attribute, except that this pragma may appear
7293 anywhere within the variables' scopes.
7294 @end table
7296 @node Symbol-Renaming Pragmas
7297 @subsection Symbol-Renaming Pragmas
7299 For compatibility with the Solaris and Tru64 UNIX system headers, GCC
7300 supports two @code{#pragma} directives which change the name used in
7301 assembly for a given declaration.  These pragmas are only available on
7302 platforms whose system headers need them.  To get this effect on all
7303 platforms supported by GCC, use the asm labels extension (@pxref{Asm
7304 Labels}).
7306 @table @code
7307 @item redefine_extname @var{oldname} @var{newname}
7308 @cindex pragma, redefine_extname
7310 This pragma gives the C function @var{oldname} the assembly symbol
7311 @var{newname}.  The preprocessor macro @code{__PRAGMA_REDEFINE_EXTNAME}
7312 will be defined if this pragma is available (currently only on
7313 Solaris).
7315 @item extern_prefix @var{string}
7316 @cindex pragma, extern_prefix
7318 This pragma causes all subsequent external function and variable
7319 declarations to have @var{string} prepended to their assembly symbols.
7320 This effect may be terminated with another @code{extern_prefix} pragma
7321 whose argument is an empty string.  The preprocessor macro
7322 @code{__PRAGMA_EXTERN_PREFIX} will be defined if this pragma is
7323 available (currently only on Tru64 UNIX).
7324 @end table
7326 These pragmas and the asm labels extension interact in a complicated
7327 manner.  Here are some corner cases you may want to be aware of.
7329 @enumerate
7330 @item Both pragmas silently apply only to declarations with external
7331 linkage.  Asm labels do not have this restriction.
7333 @item In C++, both pragmas silently apply only to declarations with
7334 ``C'' linkage.  Again, asm labels do not have this restriction.
7336 @item If any of the three ways of changing the assembly name of a
7337 declaration is applied to a declaration whose assembly name has
7338 already been determined (either by a previous use of one of these
7339 features, or because the compiler needed the assembly name in order to
7340 generate code), and the new name is different, a warning issues and
7341 the name does not change.
7343 @item The @var{oldname} used by @code{#pragma redefine_extname} is
7344 always the C-language name.
7346 @item If @code{#pragma extern_prefix} is in effect, and a declaration
7347 occurs with an asm label attached, the prefix is silently ignored for
7348 that declaration.
7350 @item If @code{#pragma extern_prefix} and @code{#pragma redefine_extname}
7351 apply to the same declaration, whichever triggered first wins, and a
7352 warning issues if they contradict each other.  (We would like to have
7353 @code{#pragma redefine_extname} always win, for consistency with asm
7354 labels, but if @code{#pragma extern_prefix} triggers first we have no
7355 way of knowing that that happened.)
7356 @end enumerate
7358 @node Unnamed Fields
7359 @section Unnamed struct/union fields within structs/unions.
7360 @cindex struct
7361 @cindex union
7363 For compatibility with other compilers, GCC allows you to define
7364 a structure or union that contains, as fields, structures and unions
7365 without names.  For example:
7367 @smallexample
7368 struct @{
7369   int a;
7370   union @{
7371     int b;
7372     float c;
7373   @};
7374   int d;
7375 @} foo;
7376 @end smallexample
7378 In this example, the user would be able to access members of the unnamed
7379 union with code like @samp{foo.b}.  Note that only unnamed structs and
7380 unions are allowed, you may not have, for example, an unnamed
7381 @code{int}.
7383 You must never create such structures that cause ambiguous field definitions.
7384 For example, this structure:
7386 @smallexample
7387 struct @{
7388   int a;
7389   struct @{
7390     int a;
7391   @};
7392 @} foo;
7393 @end smallexample
7395 It is ambiguous which @code{a} is being referred to with @samp{foo.a}.
7396 Such constructs are not supported and must be avoided.  In the future,
7397 such constructs may be detected and treated as compilation errors.
7399 @node Thread-Local
7400 @section Thread-Local Storage
7401 @cindex Thread-Local Storage
7402 @cindex @acronym{TLS}
7403 @cindex __thread
7405 Thread-local storage (@acronym{TLS}) is a mechanism by which variables
7406 are allocated such that there is one instance of the variable per extant
7407 thread.  The run-time model GCC uses to implement this originates
7408 in the IA-64 processor-specific ABI, but has since been migrated
7409 to other processors as well.  It requires significant support from
7410 the linker (@command{ld}), dynamic linker (@command{ld.so}), and
7411 system libraries (@file{libc.so} and @file{libpthread.so}), so it
7412 is not available everywhere.
7414 At the user level, the extension is visible with a new storage
7415 class keyword: @code{__thread}.  For example:
7417 @smallexample
7418 __thread int i;
7419 extern __thread struct state s;
7420 static __thread char *p;
7421 @end smallexample
7423 The @code{__thread} specifier may be used alone, with the @code{extern}
7424 or @code{static} specifiers, but with no other storage class specifier.
7425 When used with @code{extern} or @code{static}, @code{__thread} must appear
7426 immediately after the other storage class specifier.
7428 The @code{__thread} specifier may be applied to any global, file-scoped
7429 static, function-scoped static, or static data member of a class.  It may
7430 not be applied to block-scoped automatic or non-static data member.
7432 When the address-of operator is applied to a thread-local variable, it is
7433 evaluated at run-time and returns the address of the current thread's
7434 instance of that variable.  An address so obtained may be used by any
7435 thread.  When a thread terminates, any pointers to thread-local variables
7436 in that thread become invalid.
7438 No static initialization may refer to the address of a thread-local variable.
7440 In C++, if an initializer is present for a thread-local variable, it must
7441 be a @var{constant-expression}, as defined in 5.19.2 of the ANSI/ISO C++
7442 standard.
7444 See @uref{http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf,
7445 ELF Handling For Thread-Local Storage} for a detailed explanation of
7446 the four thread-local storage addressing models, and how the run-time
7447 is expected to function.
7449 @menu
7450 * C99 Thread-Local Edits::
7451 * C++98 Thread-Local Edits::
7452 @end menu
7454 @node C99 Thread-Local Edits
7455 @subsection ISO/IEC 9899:1999 Edits for Thread-Local Storage
7457 The following are a set of changes to ISO/IEC 9899:1999 (aka C99)
7458 that document the exact semantics of the language extension.
7460 @itemize @bullet
7461 @item
7462 @cite{5.1.2  Execution environments}
7464 Add new text after paragraph 1
7466 @quotation
7467 Within either execution environment, a @dfn{thread} is a flow of
7468 control within a program.  It is implementation defined whether
7469 or not there may be more than one thread associated with a program.
7470 It is implementation defined how threads beyond the first are
7471 created, the name and type of the function called at thread
7472 startup, and how threads may be terminated.  However, objects
7473 with thread storage duration shall be initialized before thread
7474 startup.
7475 @end quotation
7477 @item
7478 @cite{6.2.4  Storage durations of objects}
7480 Add new text before paragraph 3
7482 @quotation
7483 An object whose identifier is declared with the storage-class
7484 specifier @w{@code{__thread}} has @dfn{thread storage duration}.
7485 Its lifetime is the entire execution of the thread, and its
7486 stored value is initialized only once, prior to thread startup.
7487 @end quotation
7489 @item
7490 @cite{6.4.1  Keywords}
7492 Add @code{__thread}.
7494 @item
7495 @cite{6.7.1  Storage-class specifiers}
7497 Add @code{__thread} to the list of storage class specifiers in
7498 paragraph 1.
7500 Change paragraph 2 to
7502 @quotation
7503 With the exception of @code{__thread}, at most one storage-class
7504 specifier may be given [@dots{}].  The @code{__thread} specifier may
7505 be used alone, or immediately following @code{extern} or
7506 @code{static}.
7507 @end quotation
7509 Add new text after paragraph 6
7511 @quotation
7512 The declaration of an identifier for a variable that has
7513 block scope that specifies @code{__thread} shall also
7514 specify either @code{extern} or @code{static}.
7516 The @code{__thread} specifier shall be used only with
7517 variables.
7518 @end quotation
7519 @end itemize
7521 @node C++98 Thread-Local Edits
7522 @subsection ISO/IEC 14882:1998 Edits for Thread-Local Storage
7524 The following are a set of changes to ISO/IEC 14882:1998 (aka C++98)
7525 that document the exact semantics of the language extension.
7527 @itemize @bullet
7528 @item
7529 @b{[intro.execution]}
7531 New text after paragraph 4
7533 @quotation
7534 A @dfn{thread} is a flow of control within the abstract machine.
7535 It is implementation defined whether or not there may be more than
7536 one thread.
7537 @end quotation
7539 New text after paragraph 7
7541 @quotation
7542 It is unspecified whether additional action must be taken to
7543 ensure when and whether side effects are visible to other threads.
7544 @end quotation
7546 @item
7547 @b{[lex.key]}
7549 Add @code{__thread}.
7551 @item
7552 @b{[basic.start.main]}
7554 Add after paragraph 5
7556 @quotation
7557 The thread that begins execution at the @code{main} function is called
7558 the @dfn{main thread}.  It is implementation defined how functions
7559 beginning threads other than the main thread are designated or typed.
7560 A function so designated, as well as the @code{main} function, is called
7561 a @dfn{thread startup function}.  It is implementation defined what
7562 happens if a thread startup function returns.  It is implementation
7563 defined what happens to other threads when any thread calls @code{exit}.
7564 @end quotation
7566 @item
7567 @b{[basic.start.init]}
7569 Add after paragraph 4
7571 @quotation
7572 The storage for an object of thread storage duration shall be
7573 statically initialized before the first statement of the thread startup
7574 function.  An object of thread storage duration shall not require
7575 dynamic initialization.
7576 @end quotation
7578 @item
7579 @b{[basic.start.term]}
7581 Add after paragraph 3
7583 @quotation
7584 The type of an object with thread storage duration shall not have a
7585 non-trivial destructor, nor shall it be an array type whose elements
7586 (directly or indirectly) have non-trivial destructors.
7587 @end quotation
7589 @item
7590 @b{[basic.stc]}
7592 Add ``thread storage duration'' to the list in paragraph 1.
7594 Change paragraph 2
7596 @quotation
7597 Thread, static, and automatic storage durations are associated with
7598 objects introduced by declarations [@dots{}].
7599 @end quotation
7601 Add @code{__thread} to the list of specifiers in paragraph 3.
7603 @item
7604 @b{[basic.stc.thread]}
7606 New section before @b{[basic.stc.static]}
7608 @quotation
7609 The keyword @code{__thread} applied to a non-local object gives the
7610 object thread storage duration.
7612 A local variable or class data member declared both @code{static}
7613 and @code{__thread} gives the variable or member thread storage
7614 duration.
7615 @end quotation
7617 @item
7618 @b{[basic.stc.static]}
7620 Change paragraph 1
7622 @quotation
7623 All objects which have neither thread storage duration, dynamic
7624 storage duration nor are local [@dots{}].
7625 @end quotation
7627 @item
7628 @b{[dcl.stc]}
7630 Add @code{__thread} to the list in paragraph 1.
7632 Change paragraph 1
7634 @quotation
7635 With the exception of @code{__thread}, at most one
7636 @var{storage-class-specifier} shall appear in a given
7637 @var{decl-specifier-seq}.  The @code{__thread} specifier may
7638 be used alone, or immediately following the @code{extern} or
7639 @code{static} specifiers.  [@dots{}]
7640 @end quotation
7642 Add after paragraph 5
7644 @quotation
7645 The @code{__thread} specifier can be applied only to the names of objects
7646 and to anonymous unions.
7647 @end quotation
7649 @item
7650 @b{[class.mem]}
7652 Add after paragraph 6
7654 @quotation
7655 Non-@code{static} members shall not be @code{__thread}.
7656 @end quotation
7657 @end itemize
7659 @node C++ Extensions
7660 @chapter Extensions to the C++ Language
7661 @cindex extensions, C++ language
7662 @cindex C++ language extensions
7664 The GNU compiler provides these extensions to the C++ language (and you
7665 can also use most of the C language extensions in your C++ programs).  If you
7666 want to write code that checks whether these features are available, you can
7667 test for the GNU compiler the same way as for C programs: check for a
7668 predefined macro @code{__GNUC__}.  You can also use @code{__GNUG__} to
7669 test specifically for GNU C++ (@pxref{Common Predefined Macros,,
7670 Predefined Macros,cpp,The GNU C Preprocessor}).
7672 @menu
7673 * Min and Max::         C++ Minimum and maximum operators.
7674 * Volatiles::           What constitutes an access to a volatile object.
7675 * Restricted Pointers:: C99 restricted pointers and references.
7676 * Vague Linkage::       Where G++ puts inlines, vtables and such.
7677 * C++ Interface::       You can use a single C++ header file for both
7678                         declarations and definitions.
7679 * Template Instantiation:: Methods for ensuring that exactly one copy of
7680                         each needed template instantiation is emitted.
7681 * Bound member functions:: You can extract a function pointer to the
7682                         method denoted by a @samp{->*} or @samp{.*} expression.
7683 * C++ Attributes::      Variable, function, and type attributes for C++ only.
7684 * Strong Using::      Strong using-directives for namespace composition.
7685 * Java Exceptions::     Tweaking exception handling to work with Java.
7686 * Deprecated Features:: Things will disappear from g++.
7687 * Backwards Compatibility:: Compatibilities with earlier definitions of C++.
7688 @end menu
7690 @node Min and Max
7691 @section Minimum and Maximum Operators in C++
7693 It is very convenient to have operators which return the ``minimum'' or the
7694 ``maximum'' of two arguments.  In GNU C++ (but not in GNU C),
7696 @table @code
7697 @item @var{a} <? @var{b}
7698 @findex <?
7699 @cindex minimum operator
7700 is the @dfn{minimum}, returning the smaller of the numeric values
7701 @var{a} and @var{b};
7703 @item @var{a} >? @var{b}
7704 @findex >?
7705 @cindex maximum operator
7706 is the @dfn{maximum}, returning the larger of the numeric values @var{a}
7707 and @var{b}.
7708 @end table
7710 These operations are not primitive in ordinary C++, since you can
7711 use a macro to return the minimum of two things in C++, as in the
7712 following example.
7714 @smallexample
7715 #define MIN(X,Y) ((X) < (Y) ? : (X) : (Y))
7716 @end smallexample
7718 @noindent
7719 You might then use @w{@samp{int min = MIN (i, j);}} to set @var{min} to
7720 the minimum value of variables @var{i} and @var{j}.
7722 However, side effects in @code{X} or @code{Y} may cause unintended
7723 behavior.  For example, @code{MIN (i++, j++)} will fail, incrementing
7724 the smaller counter twice.  The GNU C @code{typeof} extension allows you
7725 to write safe macros that avoid this kind of problem (@pxref{Typeof}).
7726 However, writing @code{MIN} and @code{MAX} as macros also forces you to
7727 use function-call notation for a fundamental arithmetic operation.
7728 Using GNU C++ extensions, you can write @w{@samp{int min = i <? j;}}
7729 instead.
7731 Since @code{<?} and @code{>?} are built into the compiler, they properly
7732 handle expressions with side-effects;  @w{@samp{int min = i++ <? j++;}}
7733 works correctly.
7735 @node Volatiles
7736 @section When is a Volatile Object Accessed?
7737 @cindex accessing volatiles
7738 @cindex volatile read
7739 @cindex volatile write
7740 @cindex volatile access
7742 Both the C and C++ standard have the concept of volatile objects.  These
7743 are normally accessed by pointers and used for accessing hardware.  The
7744 standards encourage compilers to refrain from optimizations
7745 concerning accesses to volatile objects that it might perform on
7746 non-volatile objects.  The C standard leaves it implementation defined
7747 as to what constitutes a volatile access.  The C++ standard omits to
7748 specify this, except to say that C++ should behave in a similar manner
7749 to C with respect to volatiles, where possible.  The minimum either
7750 standard specifies is that at a sequence point all previous accesses to
7751 volatile objects have stabilized and no subsequent accesses have
7752 occurred.  Thus an implementation is free to reorder and combine
7753 volatile accesses which occur between sequence points, but cannot do so
7754 for accesses across a sequence point.  The use of volatiles does not
7755 allow you to violate the restriction on updating objects multiple times
7756 within a sequence point.
7758 In most expressions, it is intuitively obvious what is a read and what is
7759 a write.  For instance
7761 @smallexample
7762 volatile int *dst = @var{somevalue};
7763 volatile int *src = @var{someothervalue};
7764 *dst = *src;
7765 @end smallexample
7767 @noindent
7768 will cause a read of the volatile object pointed to by @var{src} and stores the
7769 value into the volatile object pointed to by @var{dst}.  There is no
7770 guarantee that these reads and writes are atomic, especially for objects
7771 larger than @code{int}.
7773 Less obvious expressions are where something which looks like an access
7774 is used in a void context.  An example would be,
7776 @smallexample
7777 volatile int *src = @var{somevalue};
7778 *src;
7779 @end smallexample
7781 With C, such expressions are rvalues, and as rvalues cause a read of
7782 the object, GCC interprets this as a read of the volatile being pointed
7783 to.  The C++ standard specifies that such expressions do not undergo
7784 lvalue to rvalue conversion, and that the type of the dereferenced
7785 object may be incomplete.  The C++ standard does not specify explicitly
7786 that it is this lvalue to rvalue conversion which is responsible for
7787 causing an access.  However, there is reason to believe that it is,
7788 because otherwise certain simple expressions become undefined.  However,
7789 because it would surprise most programmers, G++ treats dereferencing a
7790 pointer to volatile object of complete type in a void context as a read
7791 of the object.  When the object has incomplete type, G++ issues a
7792 warning.
7794 @smallexample
7795 struct S;
7796 struct T @{int m;@};
7797 volatile S *ptr1 = @var{somevalue};
7798 volatile T *ptr2 = @var{somevalue};
7799 *ptr1;
7800 *ptr2;
7801 @end smallexample
7803 In this example, a warning is issued for @code{*ptr1}, and @code{*ptr2}
7804 causes a read of the object pointed to.  If you wish to force an error on
7805 the first case, you must force a conversion to rvalue with, for instance
7806 a static cast, @code{static_cast<S>(*ptr1)}.
7808 When using a reference to volatile, G++ does not treat equivalent
7809 expressions as accesses to volatiles, but instead issues a warning that
7810 no volatile is accessed.  The rationale for this is that otherwise it
7811 becomes difficult to determine where volatile access occur, and not
7812 possible to ignore the return value from functions returning volatile
7813 references.  Again, if you wish to force a read, cast the reference to
7814 an rvalue.
7816 @node Restricted Pointers
7817 @section Restricting Pointer Aliasing
7818 @cindex restricted pointers
7819 @cindex restricted references
7820 @cindex restricted this pointer
7822 As with the C front end, G++ understands the C99 feature of restricted pointers,
7823 specified with the @code{__restrict__}, or @code{__restrict} type
7824 qualifier.  Because you cannot compile C++ by specifying the @option{-std=c99}
7825 language flag, @code{restrict} is not a keyword in C++.
7827 In addition to allowing restricted pointers, you can specify restricted
7828 references, which indicate that the reference is not aliased in the local
7829 context.
7831 @smallexample
7832 void fn (int *__restrict__ rptr, int &__restrict__ rref)
7834   /* @r{@dots{}} */
7836 @end smallexample
7838 @noindent
7839 In the body of @code{fn}, @var{rptr} points to an unaliased integer and
7840 @var{rref} refers to a (different) unaliased integer.
7842 You may also specify whether a member function's @var{this} pointer is
7843 unaliased by using @code{__restrict__} as a member function qualifier.
7845 @smallexample
7846 void T::fn () __restrict__
7848   /* @r{@dots{}} */
7850 @end smallexample
7852 @noindent
7853 Within the body of @code{T::fn}, @var{this} will have the effective
7854 definition @code{T *__restrict__ const this}.  Notice that the
7855 interpretation of a @code{__restrict__} member function qualifier is
7856 different to that of @code{const} or @code{volatile} qualifier, in that it
7857 is applied to the pointer rather than the object.  This is consistent with
7858 other compilers which implement restricted pointers.
7860 As with all outermost parameter qualifiers, @code{__restrict__} is
7861 ignored in function definition matching.  This means you only need to
7862 specify @code{__restrict__} in a function definition, rather than
7863 in a function prototype as well.
7865 @node Vague Linkage
7866 @section Vague Linkage
7867 @cindex vague linkage
7869 There are several constructs in C++ which require space in the object
7870 file but are not clearly tied to a single translation unit.  We say that
7871 these constructs have ``vague linkage''.  Typically such constructs are
7872 emitted wherever they are needed, though sometimes we can be more
7873 clever.
7875 @table @asis
7876 @item Inline Functions
7877 Inline functions are typically defined in a header file which can be
7878 included in many different compilations.  Hopefully they can usually be
7879 inlined, but sometimes an out-of-line copy is necessary, if the address
7880 of the function is taken or if inlining fails.  In general, we emit an
7881 out-of-line copy in all translation units where one is needed.  As an
7882 exception, we only emit inline virtual functions with the vtable, since
7883 it will always require a copy.
7885 Local static variables and string constants used in an inline function
7886 are also considered to have vague linkage, since they must be shared
7887 between all inlined and out-of-line instances of the function.
7889 @item VTables
7890 @cindex vtable
7891 C++ virtual functions are implemented in most compilers using a lookup
7892 table, known as a vtable.  The vtable contains pointers to the virtual
7893 functions provided by a class, and each object of the class contains a
7894 pointer to its vtable (or vtables, in some multiple-inheritance
7895 situations).  If the class declares any non-inline, non-pure virtual
7896 functions, the first one is chosen as the ``key method'' for the class,
7897 and the vtable is only emitted in the translation unit where the key
7898 method is defined.
7900 @emph{Note:} If the chosen key method is later defined as inline, the
7901 vtable will still be emitted in every translation unit which defines it.
7902 Make sure that any inline virtuals are declared inline in the class
7903 body, even if they are not defined there.
7905 @item type_info objects
7906 @cindex type_info
7907 @cindex RTTI
7908 C++ requires information about types to be written out in order to
7909 implement @samp{dynamic_cast}, @samp{typeid} and exception handling.
7910 For polymorphic classes (classes with virtual functions), the type_info
7911 object is written out along with the vtable so that @samp{dynamic_cast}
7912 can determine the dynamic type of a class object at runtime.  For all
7913 other types, we write out the type_info object when it is used: when
7914 applying @samp{typeid} to an expression, throwing an object, or
7915 referring to a type in a catch clause or exception specification.
7917 @item Template Instantiations
7918 Most everything in this section also applies to template instantiations,
7919 but there are other options as well.
7920 @xref{Template Instantiation,,Where's the Template?}.
7922 @end table
7924 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
7925 GNU/Linux or Solaris 2, or on Microsoft Windows, duplicate copies of
7926 these constructs will be discarded at link time.  This is known as
7927 COMDAT support.
7929 On targets that don't support COMDAT, but do support weak symbols, GCC
7930 will use them.  This way one copy will override all the others, but
7931 the unused copies will still take up space in the executable.
7933 For targets which do not support either COMDAT or weak symbols,
7934 most entities with vague linkage will be emitted as local symbols to
7935 avoid duplicate definition errors from the linker.  This will not happen
7936 for local statics in inlines, however, as having multiple copies will
7937 almost certainly break things.
7939 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
7940 another way to control placement of these constructs.
7942 @node C++ Interface
7943 @section Declarations and Definitions in One Header
7945 @cindex interface and implementation headers, C++
7946 @cindex C++ interface and implementation headers
7947 C++ object definitions can be quite complex.  In principle, your source
7948 code will need two kinds of things for each object that you use across
7949 more than one source file.  First, you need an @dfn{interface}
7950 specification, describing its structure with type declarations and
7951 function prototypes.  Second, you need the @dfn{implementation} itself.
7952 It can be tedious to maintain a separate interface description in a
7953 header file, in parallel to the actual implementation.  It is also
7954 dangerous, since separate interface and implementation definitions may
7955 not remain parallel.
7957 @cindex pragmas, interface and implementation
7958 With GNU C++, you can use a single header file for both purposes.
7960 @quotation
7961 @emph{Warning:} The mechanism to specify this is in transition.  For the
7962 nonce, you must use one of two @code{#pragma} commands; in a future
7963 release of GNU C++, an alternative mechanism will make these
7964 @code{#pragma} commands unnecessary.
7965 @end quotation
7967 The header file contains the full definitions, but is marked with
7968 @samp{#pragma interface} in the source code.  This allows the compiler
7969 to use the header file only as an interface specification when ordinary
7970 source files incorporate it with @code{#include}.  In the single source
7971 file where the full implementation belongs, you can use either a naming
7972 convention or @samp{#pragma implementation} to indicate this alternate
7973 use of the header file.
7975 @table @code
7976 @item #pragma interface
7977 @itemx #pragma interface "@var{subdir}/@var{objects}.h"
7978 @kindex #pragma interface
7979 Use this directive in @emph{header files} that define object classes, to save
7980 space in most of the object files that use those classes.  Normally,
7981 local copies of certain information (backup copies of inline member
7982 functions, debugging information, and the internal tables that implement
7983 virtual functions) must be kept in each object file that includes class
7984 definitions.  You can use this pragma to avoid such duplication.  When a
7985 header file containing @samp{#pragma interface} is included in a
7986 compilation, this auxiliary information will not be generated (unless
7987 the main input source file itself uses @samp{#pragma implementation}).
7988 Instead, the object files will contain references to be resolved at link
7989 time.
7991 The second form of this directive is useful for the case where you have
7992 multiple headers with the same name in different directories.  If you
7993 use this form, you must specify the same string to @samp{#pragma
7994 implementation}.
7996 @item #pragma implementation
7997 @itemx #pragma implementation "@var{objects}.h"
7998 @kindex #pragma implementation
7999 Use this pragma in a @emph{main input file}, when you want full output from
8000 included header files to be generated (and made globally visible).  The
8001 included header file, in turn, should use @samp{#pragma interface}.
8002 Backup copies of inline member functions, debugging information, and the
8003 internal tables used to implement virtual functions are all generated in
8004 implementation files.
8006 @cindex implied @code{#pragma implementation}
8007 @cindex @code{#pragma implementation}, implied
8008 @cindex naming convention, implementation headers
8009 If you use @samp{#pragma implementation} with no argument, it applies to
8010 an include file with the same basename@footnote{A file's @dfn{basename}
8011 was the name stripped of all leading path information and of trailing
8012 suffixes, such as @samp{.h} or @samp{.C} or @samp{.cc}.} as your source
8013 file.  For example, in @file{allclass.cc}, giving just
8014 @samp{#pragma implementation}
8015 by itself is equivalent to @samp{#pragma implementation "allclass.h"}.
8017 In versions of GNU C++ prior to 2.6.0 @file{allclass.h} was treated as
8018 an implementation file whenever you would include it from
8019 @file{allclass.cc} even if you never specified @samp{#pragma
8020 implementation}.  This was deemed to be more trouble than it was worth,
8021 however, and disabled.
8023 If you use an explicit @samp{#pragma implementation}, it must appear in
8024 your source file @emph{before} you include the affected header files.
8026 Use the string argument if you want a single implementation file to
8027 include code from multiple header files.  (You must also use
8028 @samp{#include} to include the header file; @samp{#pragma
8029 implementation} only specifies how to use the file---it doesn't actually
8030 include it.)
8032 There is no way to split up the contents of a single header file into
8033 multiple implementation files.
8034 @end table
8036 @cindex inlining and C++ pragmas
8037 @cindex C++ pragmas, effect on inlining
8038 @cindex pragmas in C++, effect on inlining
8039 @samp{#pragma implementation} and @samp{#pragma interface} also have an
8040 effect on function inlining.
8042 If you define a class in a header file marked with @samp{#pragma
8043 interface}, the effect on a function defined in that class is similar to
8044 an explicit @code{extern} declaration---the compiler emits no code at
8045 all to define an independent version of the function.  Its definition
8046 is used only for inlining with its callers.
8048 @opindex fno-implement-inlines
8049 Conversely, when you include the same header file in a main source file
8050 that declares it as @samp{#pragma implementation}, the compiler emits
8051 code for the function itself; this defines a version of the function
8052 that can be found via pointers (or by callers compiled without
8053 inlining).  If all calls to the function can be inlined, you can avoid
8054 emitting the function by compiling with @option{-fno-implement-inlines}.
8055 If any calls were not inlined, you will get linker errors.
8057 @node Template Instantiation
8058 @section Where's the Template?
8059 @cindex template instantiation
8061 C++ templates are the first language feature to require more
8062 intelligence from the environment than one usually finds on a UNIX
8063 system.  Somehow the compiler and linker have to make sure that each
8064 template instance occurs exactly once in the executable if it is needed,
8065 and not at all otherwise.  There are two basic approaches to this
8066 problem, which I will refer to as the Borland model and the Cfront model.
8068 @table @asis
8069 @item Borland model
8070 Borland C++ solved the template instantiation problem by adding the code
8071 equivalent of common blocks to their linker; the compiler emits template
8072 instances in each translation unit that uses them, and the linker
8073 collapses them together.  The advantage of this model is that the linker
8074 only has to consider the object files themselves; there is no external
8075 complexity to worry about.  This disadvantage is that compilation time
8076 is increased because the template code is being compiled repeatedly.
8077 Code written for this model tends to include definitions of all
8078 templates in the header file, since they must be seen to be
8079 instantiated.
8081 @item Cfront model
8082 The AT&T C++ translator, Cfront, solved the template instantiation
8083 problem by creating the notion of a template repository, an
8084 automatically maintained place where template instances are stored.  A
8085 more modern version of the repository works as follows: As individual
8086 object files are built, the compiler places any template definitions and
8087 instantiations encountered in the repository.  At link time, the link
8088 wrapper adds in the objects in the repository and compiles any needed
8089 instances that were not previously emitted.  The advantages of this
8090 model are more optimal compilation speed and the ability to use the
8091 system linker; to implement the Borland model a compiler vendor also
8092 needs to replace the linker.  The disadvantages are vastly increased
8093 complexity, and thus potential for error; for some code this can be
8094 just as transparent, but in practice it can been very difficult to build
8095 multiple programs in one directory and one program in multiple
8096 directories.  Code written for this model tends to separate definitions
8097 of non-inline member templates into a separate file, which should be
8098 compiled separately.
8099 @end table
8101 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
8102 GNU/Linux or Solaris 2, or on Microsoft Windows, G++ supports the
8103 Borland model.  On other systems, G++ implements neither automatic
8104 model.
8106 A future version of G++ will support a hybrid model whereby the compiler
8107 will emit any instantiations for which the template definition is
8108 included in the compile, and store template definitions and
8109 instantiation context information into the object file for the rest.
8110 The link wrapper will extract that information as necessary and invoke
8111 the compiler to produce the remaining instantiations.  The linker will
8112 then combine duplicate instantiations.
8114 In the mean time, you have the following options for dealing with
8115 template instantiations:
8117 @enumerate
8118 @item
8119 @opindex frepo
8120 Compile your template-using code with @option{-frepo}.  The compiler will
8121 generate files with the extension @samp{.rpo} listing all of the
8122 template instantiations used in the corresponding object files which
8123 could be instantiated there; the link wrapper, @samp{collect2}, will
8124 then update the @samp{.rpo} files to tell the compiler where to place
8125 those instantiations and rebuild any affected object files.  The
8126 link-time overhead is negligible after the first pass, as the compiler
8127 will continue to place the instantiations in the same files.
8129 This is your best option for application code written for the Borland
8130 model, as it will just work.  Code written for the Cfront model will
8131 need to be modified so that the template definitions are available at
8132 one or more points of instantiation; usually this is as simple as adding
8133 @code{#include <tmethods.cc>} to the end of each template header.
8135 For library code, if you want the library to provide all of the template
8136 instantiations it needs, just try to link all of its object files
8137 together; the link will fail, but cause the instantiations to be
8138 generated as a side effect.  Be warned, however, that this may cause
8139 conflicts if multiple libraries try to provide the same instantiations.
8140 For greater control, use explicit instantiation as described in the next
8141 option.
8143 @item
8144 @opindex fno-implicit-templates
8145 Compile your code with @option{-fno-implicit-templates} to disable the
8146 implicit generation of template instances, and explicitly instantiate
8147 all the ones you use.  This approach requires more knowledge of exactly
8148 which instances you need than do the others, but it's less
8149 mysterious and allows greater control.  You can scatter the explicit
8150 instantiations throughout your program, perhaps putting them in the
8151 translation units where the instances are used or the translation units
8152 that define the templates themselves; you can put all of the explicit
8153 instantiations you need into one big file; or you can create small files
8154 like
8156 @smallexample
8157 #include "Foo.h"
8158 #include "Foo.cc"
8160 template class Foo<int>;
8161 template ostream& operator <<
8162                 (ostream&, const Foo<int>&);
8163 @end smallexample
8165 for each of the instances you need, and create a template instantiation
8166 library from those.
8168 If you are using Cfront-model code, you can probably get away with not
8169 using @option{-fno-implicit-templates} when compiling files that don't
8170 @samp{#include} the member template definitions.
8172 If you use one big file to do the instantiations, you may want to
8173 compile it without @option{-fno-implicit-templates} so you get all of the
8174 instances required by your explicit instantiations (but not by any
8175 other files) without having to specify them as well.
8177 G++ has extended the template instantiation syntax given in the ISO
8178 standard to allow forward declaration of explicit instantiations
8179 (with @code{extern}), instantiation of the compiler support data for a
8180 template class (i.e.@: the vtable) without instantiating any of its
8181 members (with @code{inline}), and instantiation of only the static data
8182 members of a template class, without the support data or member
8183 functions (with (@code{static}):
8185 @smallexample
8186 extern template int max (int, int);
8187 inline template class Foo<int>;
8188 static template class Foo<int>;
8189 @end smallexample
8191 @item
8192 Do nothing.  Pretend G++ does implement automatic instantiation
8193 management.  Code written for the Borland model will work fine, but
8194 each translation unit will contain instances of each of the templates it
8195 uses.  In a large program, this can lead to an unacceptable amount of code
8196 duplication.
8198 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
8199 more discussion of these pragmas.
8200 @end enumerate
8202 @node Bound member functions
8203 @section Extracting the function pointer from a bound pointer to member function
8204 @cindex pmf
8205 @cindex pointer to member function
8206 @cindex bound pointer to member function
8208 In C++, pointer to member functions (PMFs) are implemented using a wide
8209 pointer of sorts to handle all the possible call mechanisms; the PMF
8210 needs to store information about how to adjust the @samp{this} pointer,
8211 and if the function pointed to is virtual, where to find the vtable, and
8212 where in the vtable to look for the member function.  If you are using
8213 PMFs in an inner loop, you should really reconsider that decision.  If
8214 that is not an option, you can extract the pointer to the function that
8215 would be called for a given object/PMF pair and call it directly inside
8216 the inner loop, to save a bit of time.
8218 Note that you will still be paying the penalty for the call through a
8219 function pointer; on most modern architectures, such a call defeats the
8220 branch prediction features of the CPU@.  This is also true of normal
8221 virtual function calls.
8223 The syntax for this extension is
8225 @smallexample
8226 extern A a;
8227 extern int (A::*fp)();
8228 typedef int (*fptr)(A *);
8230 fptr p = (fptr)(a.*fp);
8231 @end smallexample
8233 For PMF constants (i.e.@: expressions of the form @samp{&Klasse::Member}),
8234 no object is needed to obtain the address of the function.  They can be
8235 converted to function pointers directly:
8237 @smallexample
8238 fptr p1 = (fptr)(&A::foo);
8239 @end smallexample
8241 @opindex Wno-pmf-conversions
8242 You must specify @option{-Wno-pmf-conversions} to use this extension.
8244 @node C++ Attributes
8245 @section C++-Specific Variable, Function, and Type Attributes
8247 Some attributes only make sense for C++ programs.
8249 @table @code
8250 @item init_priority (@var{priority})
8251 @cindex init_priority attribute
8254 In Standard C++, objects defined at namespace scope are guaranteed to be
8255 initialized in an order in strict accordance with that of their definitions
8256 @emph{in a given translation unit}.  No guarantee is made for initializations
8257 across translation units.  However, GNU C++ allows users to control the
8258 order of initialization of objects defined at namespace scope with the
8259 @code{init_priority} attribute by specifying a relative @var{priority},
8260 a constant integral expression currently bounded between 101 and 65535
8261 inclusive.  Lower numbers indicate a higher priority.
8263 In the following example, @code{A} would normally be created before
8264 @code{B}, but the @code{init_priority} attribute has reversed that order:
8266 @smallexample
8267 Some_Class  A  __attribute__ ((init_priority (2000)));
8268 Some_Class  B  __attribute__ ((init_priority (543)));
8269 @end smallexample
8271 @noindent
8272 Note that the particular values of @var{priority} do not matter; only their
8273 relative ordering.
8275 @item java_interface
8276 @cindex java_interface attribute
8278 This type attribute informs C++ that the class is a Java interface.  It may
8279 only be applied to classes declared within an @code{extern "Java"} block.
8280 Calls to methods declared in this interface will be dispatched using GCJ's
8281 interface table mechanism, instead of regular virtual table dispatch.
8283 @end table
8285 See also @xref{Strong Using}.
8287 @node Strong Using
8288 @section Strong Using
8290 @strong{Caution:} The semantics of this extension are not fully
8291 defined.  Users should refrain from using this extension as its
8292 semantics may change subtly over time.  It is possible that this
8293 extension wil be removed in future versions of G++.
8295 A using-directive with @code{__attribute ((strong))} is stronger
8296 than a normal using-directive in two ways:
8298 @itemize @bullet
8299 @item
8300 Templates from the used namespace can be specialized as though they were members of the using namespace.
8302 @item
8303 The using namespace is considered an associated namespace of all
8304 templates in the used namespace for purposes of argument-dependent
8305 name lookup.
8306 @end itemize
8308 This is useful for composing a namespace transparently from
8309 implementation namespaces.  For example:
8311 @smallexample
8312 namespace std @{
8313   namespace debug @{
8314     template <class T> struct A @{ @};
8315   @}
8316   using namespace debug __attribute ((__strong__));
8317   template <> struct A<int> @{ @};   // ok to specialize
8319   template <class T> void f (A<T>);
8322 int main()
8324   f (std::A<float>());             // lookup finds std::f
8325   f (std::A<int>());
8327 @end smallexample
8329 @node Java Exceptions
8330 @section Java Exceptions
8332 The Java language uses a slightly different exception handling model
8333 from C++.  Normally, GNU C++ will automatically detect when you are
8334 writing C++ code that uses Java exceptions, and handle them
8335 appropriately.  However, if C++ code only needs to execute destructors
8336 when Java exceptions are thrown through it, GCC will guess incorrectly.
8337 Sample problematic code is:
8339 @smallexample
8340   struct S @{ ~S(); @};
8341   extern void bar();    // is written in Java, and may throw exceptions
8342   void foo()
8343   @{
8344     S s;
8345     bar();
8346   @}
8347 @end smallexample
8349 @noindent
8350 The usual effect of an incorrect guess is a link failure, complaining of
8351 a missing routine called @samp{__gxx_personality_v0}.
8353 You can inform the compiler that Java exceptions are to be used in a
8354 translation unit, irrespective of what it might think, by writing
8355 @samp{@w{#pragma GCC java_exceptions}} at the head of the file.  This
8356 @samp{#pragma} must appear before any functions that throw or catch
8357 exceptions, or run destructors when exceptions are thrown through them.
8359 You cannot mix Java and C++ exceptions in the same translation unit.  It
8360 is believed to be safe to throw a C++ exception from one file through
8361 another file compiled for the Java exception model, or vice versa, but
8362 there may be bugs in this area.
8364 @node Deprecated Features
8365 @section Deprecated Features
8367 In the past, the GNU C++ compiler was extended to experiment with new
8368 features, at a time when the C++ language was still evolving.  Now that
8369 the C++ standard is complete, some of those features are superseded by
8370 superior alternatives.  Using the old features might cause a warning in
8371 some cases that the feature will be dropped in the future.  In other
8372 cases, the feature might be gone already.
8374 While the list below is not exhaustive, it documents some of the options
8375 that are now deprecated:
8377 @table @code
8378 @item -fexternal-templates
8379 @itemx -falt-external-templates
8380 These are two of the many ways for G++ to implement template
8381 instantiation.  @xref{Template Instantiation}.  The C++ standard clearly
8382 defines how template definitions have to be organized across
8383 implementation units.  G++ has an implicit instantiation mechanism that
8384 should work just fine for standard-conforming code.
8386 @item -fstrict-prototype
8387 @itemx -fno-strict-prototype
8388 Previously it was possible to use an empty prototype parameter list to
8389 indicate an unspecified number of parameters (like C), rather than no
8390 parameters, as C++ demands.  This feature has been removed, except where
8391 it is required for backwards compatibility @xref{Backwards Compatibility}.
8392 @end table
8394 The named return value extension has been deprecated, and is now
8395 removed from G++.
8397 The use of initializer lists with new expressions has been deprecated,
8398 and is now removed from G++.
8400 Floating and complex non-type template parameters have been deprecated,
8401 and are now removed from G++.
8403 The implicit typename extension has been deprecated and is now
8404 removed from G++.
8406 The use of default arguments in function pointers, function typedefs and
8407 and other places where they are not permitted by the standard is
8408 deprecated and will be removed from a future version of G++.
8410 @node Backwards Compatibility
8411 @section Backwards Compatibility
8412 @cindex Backwards Compatibility
8413 @cindex ARM [Annotated C++ Reference Manual]
8415 Now that there is a definitive ISO standard C++, G++ has a specification
8416 to adhere to.  The C++ language evolved over time, and features that
8417 used to be acceptable in previous drafts of the standard, such as the ARM
8418 [Annotated C++ Reference Manual], are no longer accepted.  In order to allow
8419 compilation of C++ written to such drafts, G++ contains some backwards
8420 compatibilities.  @emph{All such backwards compatibility features are
8421 liable to disappear in future versions of G++.} They should be considered
8422 deprecated @xref{Deprecated Features}.
8424 @table @code
8425 @item For scope
8426 If a variable is declared at for scope, it used to remain in scope until
8427 the end of the scope which contained the for statement (rather than just
8428 within the for scope).  G++ retains this, but issues a warning, if such a
8429 variable is accessed outside the for scope.
8431 @item Implicit C language
8432 Old C system header files did not contain an @code{extern "C" @{@dots{}@}}
8433 scope to set the language.  On such systems, all header files are
8434 implicitly scoped inside a C language scope.  Also, an empty prototype
8435 @code{()} will be treated as an unspecified number of arguments, rather
8436 than no arguments, as C++ demands.
8437 @end table