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1 @c Copyright (C) 2000-2014 Free Software Foundation, Inc.
2 @c This is part of the GCC manual.
3 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
5 @node Standards
6 @chapter Language Standards Supported by GCC
8 For each language compiled by GCC for which there is a standard, GCC
9 attempts to follow one or more versions of that standard, possibly
10 with some exceptions, and possibly with some extensions.
12 @section C language
13 @cindex C standard
14 @cindex C standards
15 @cindex ANSI C standard
16 @cindex ANSI C
17 @cindex ANSI C89
18 @cindex C89
19 @cindex ANSI X3.159-1989
20 @cindex X3.159-1989
21 @cindex ISO C standard
22 @cindex ISO C
23 @cindex ISO C90
24 @cindex ISO/IEC 9899
25 @cindex ISO 9899
26 @cindex C90
27 @cindex ISO C94
28 @cindex C94
29 @cindex ISO C95
30 @cindex C95
31 @cindex ISO C99
32 @cindex C99
33 @cindex ISO C9X
34 @cindex C9X
35 @cindex ISO C11
36 @cindex C11
37 @cindex ISO C1X
38 @cindex C1X
39 @cindex Technical Corrigenda
40 @cindex TC1
41 @cindex Technical Corrigendum 1
42 @cindex TC2
43 @cindex Technical Corrigendum 2
44 @cindex TC3
45 @cindex Technical Corrigendum 3
46 @cindex AMD1
47 @cindex freestanding implementation
48 @cindex freestanding environment
49 @cindex hosted implementation
50 @cindex hosted environment
51 @findex __STDC_HOSTED__
53 GCC supports three versions of the C standard, although support for
54 the most recent version is not yet complete.
56 @opindex std
57 @opindex ansi
58 @opindex pedantic
59 @opindex pedantic-errors
60 The original ANSI C standard (X3.159-1989) was ratified in 1989 and
61 published in 1990.  This standard was ratified as an ISO standard
62 (ISO/IEC 9899:1990) later in 1990.  There were no technical
63 differences between these publications, although the sections of the
64 ANSI standard were renumbered and became clauses in the ISO standard.
65 This standard, in both its forms, is commonly known as @dfn{C89}, or
66 occasionally as @dfn{C90}, from the dates of ratification.  The ANSI
67 standard, but not the ISO standard, also came with a Rationale
68 document.  To select this standard in GCC, use one of the options
69 @option{-ansi}, @option{-std=c90} or @option{-std=iso9899:1990}; to obtain
70 all the diagnostics required by the standard, you should also specify
71 @option{-pedantic} (or @option{-pedantic-errors} if you want them to be
72 errors rather than warnings).  @xref{C Dialect Options,,Options
73 Controlling C Dialect}.
75 Errors in the 1990 ISO C standard were corrected in two Technical
76 Corrigenda published in 1994 and 1996.  GCC does not support the
77 uncorrected version.
79 An amendment to the 1990 standard was published in 1995.  This
80 amendment added digraphs and @code{__STDC_VERSION__} to the language,
81 but otherwise concerned the library.  This amendment is commonly known
82 as @dfn{AMD1}; the amended standard is sometimes known as @dfn{C94} or
83 @dfn{C95}.  To select this standard in GCC, use the option
84 @option{-std=iso9899:199409} (with, as for other standard versions,
85 @option{-pedantic} to receive all required diagnostics).
87 A new edition of the ISO C standard was published in 1999 as ISO/IEC
88 9899:1999, and is commonly known as @dfn{C99}.  GCC has substantially
89 complete support for this standard version; see
90 @uref{http://gcc.gnu.org/c99status.html} for details.  To select this
91 standard, use @option{-std=c99} or @option{-std=iso9899:1999}.  (While in
92 development, drafts of this standard version were referred to as
93 @dfn{C9X}.)
95 Errors in the 1999 ISO C standard were corrected in three Technical
96 Corrigenda published in 2001, 2004 and 2007.  GCC does not support the
97 uncorrected version.
99 A fourth version of the C standard, known as @dfn{C11}, was published
100 in 2011 as ISO/IEC 9899:2011.  GCC has substantially complete support
101 for this standard, enabled with @option{-std=c11} or
102 @option{-std=iso9899:2011}.  (While in development, drafts of this
103 standard version were referred to as @dfn{C1X}.)
105 By default, GCC provides some extensions to the C language that on
106 rare occasions conflict with the C standard.  @xref{C
107 Extensions,,Extensions to the C Language Family}.  Use of the
108 @option{-std} options listed above will disable these extensions where
109 they conflict with the C standard version selected.  You may also
110 select an extended version of the C language explicitly with
111 @option{-std=gnu90} (for C90 with GNU extensions), @option{-std=gnu99}
112 (for C99 with GNU extensions) or @option{-std=gnu11} (for C11 with GNU
113 extensions).  The default, if no C language dialect
114 options are given, is @option{-std=gnu90}; this is intended to change
115 to @option{-std=gnu11} in some future release.  Some features that are
116 part of the C99 standard are
117 accepted as extensions in C90 mode, and some features that are part of
118 the C11 standard are accepted as extensions in C90 and C99 modes.
120 The ISO C standard defines (in clause 4) two classes of conforming
121 implementation.  A @dfn{conforming hosted implementation} supports the
122 whole standard including all the library facilities; a @dfn{conforming
123 freestanding implementation} is only required to provide certain
124 library facilities: those in @code{<float.h>}, @code{<limits.h>},
125 @code{<stdarg.h>}, and @code{<stddef.h>}; since AMD1, also those in
126 @code{<iso646.h>}; since C99, also those in @code{<stdbool.h>} and
127 @code{<stdint.h>}; and since C11, also those in @code{<stdalign.h>}
128 and @code{<stdnoreturn.h>}.  In addition, complex types, added in C99, are not
129 required for freestanding implementations.  The standard also defines
130 two environments for programs, a @dfn{freestanding environment},
131 required of all implementations and which may not have library
132 facilities beyond those required of freestanding implementations,
133 where the handling of program startup and termination are
134 implementation-defined, and a @dfn{hosted environment}, which is not
135 required, in which all the library facilities are provided and startup
136 is through a function @code{int main (void)} or @code{int main (int,
137 char *[])}.  An OS kernel would be a freestanding environment; a
138 program using the facilities of an operating system would normally be
139 in a hosted implementation.
141 @opindex ffreestanding
142 GCC aims towards being usable as a conforming freestanding
143 implementation, or as the compiler for a conforming hosted
144 implementation.  By default, it will act as the compiler for a hosted
145 implementation, defining @code{__STDC_HOSTED__} as @code{1} and
146 presuming that when the names of ISO C functions are used, they have
147 the semantics defined in the standard.  To make it act as a conforming
148 freestanding implementation for a freestanding environment, use the
149 option @option{-ffreestanding}; it will then define
150 @code{__STDC_HOSTED__} to @code{0} and not make assumptions about the
151 meanings of function names from the standard library, with exceptions
152 noted below.  To build an OS kernel, you may well still need to make
153 your own arrangements for linking and startup.
154 @xref{C Dialect Options,,Options Controlling C Dialect}.
156 GCC does not provide the library facilities required only of hosted
157 implementations, nor yet all the facilities required by C99 of
158 freestanding implementations on all platforms; to use the facilities of a hosted
159 environment, you will need to find them elsewhere (for example, in the
160 GNU C library).  @xref{Standard Libraries,,Standard Libraries}.
162 Most of the compiler support routines used by GCC are present in
163 @file{libgcc}, but there are a few exceptions.  GCC requires the
164 freestanding environment provide @code{memcpy}, @code{memmove},
165 @code{memset} and @code{memcmp}.
166 Finally, if @code{__builtin_trap} is used, and the target does
167 not implement the @code{trap} pattern, then GCC will emit a call
168 to @code{abort}.
170 For references to Technical Corrigenda, Rationale documents and
171 information concerning the history of C that is available online, see
172 @uref{http://gcc.gnu.org/readings.html}
174 @section C++ language
176 GCC supports the original ISO C++ standard (1998) and contains
177 experimental support for the second ISO C++ standard (2011).
179 The original ISO C++ standard was published as the ISO standard (ISO/IEC
180 14882:1998) and amended by a Technical Corrigenda published in 2003
181 (ISO/IEC 14882:2003). These standards are referred to as C++98 and
182 C++03, respectively. GCC implements the majority of C++98 (@code{export}
183 is a notable exception) and most of the changes in C++03.  To select
184 this standard in GCC, use one of the options @option{-ansi},
185 @option{-std=c++98}, or @option{-std=c++03}; to obtain all the diagnostics
186 required by the standard, you should also specify @option{-pedantic} (or
187 @option{-pedantic-errors} if you want them to be errors rather than
188 warnings).
190 A revised ISO C++ standard was published in 2011 as ISO/IEC
191 14882:2011, and is referred to as C++11; before its publication it was
192 commonly referred to as C++0x.  C++11 contains several
193 changes to the C++ language, most of which have been implemented in an
194 experimental C++11 mode in GCC@.  For information
195 regarding the C++11 features available in the experimental C++11 mode,
196 see @uref{http://gcc.gnu.org/projects/@/cxx0x.html}. To select this
197 standard in GCC, use the option @option{-std=c++11}; to obtain all the
198 diagnostics required by the standard, you should also specify
199 @option{-pedantic} (or @option{-pedantic-errors} if you want them to
200 be errors rather than warnings).
202 More information about the C++ standards is available on the ISO C++
203 committee's web site at @uref{http://www.open-std.org/@/jtc1/@/sc22/@/wg21/}.
205 By default, GCC provides some extensions to the C++ language; @xref{C++
206 Dialect Options,Options Controlling C++ Dialect}.  Use of the
207 @option{-std} option listed above will disable these extensions.  You
208 may also select an extended version of the C++ language explicitly with
209 @option{-std=gnu++98} (for C++98 with GNU extensions) or
210 @option{-std=gnu++11} (for C++11 with GNU extensions).  The default, if
211 no C++ language dialect options are given, is @option{-std=gnu++98}.
213 @section Objective-C and Objective-C++ languages
214 @cindex Objective-C
215 @cindex Objective-C++
217 GCC supports ``traditional'' Objective-C (also known as ``Objective-C
218 1.0'') and contains support for the Objective-C exception and
219 synchronization syntax.  It has also support for a number of
220 ``Objective-C 2.0'' language extensions, including properties, fast
221 enumeration (only for Objective-C), method attributes and the
222 @@optional and @@required keywords in protocols.  GCC supports
223 Objective-C++ and features available in Objective-C are also available
224 in Objective-C++@.
226 GCC by default uses the GNU Objective-C runtime library, which is part
227 of GCC and is not the same as the Apple/NeXT Objective-C runtime
228 library used on Apple systems.  There are a number of differences
229 documented in this manual.  The options @option{-fgnu-runtime} and
230 @option{-fnext-runtime} allow you to switch between producing output
231 that works with the GNU Objective-C runtime library and output that
232 works with the Apple/NeXT Objective-C runtime library.
234 There is no formal written standard for Objective-C or Objective-C++@.
235 The authoritative manual on traditional Objective-C (1.0) is
236 ``Object-Oriented Programming and the Objective-C Language'',
237 available at a number of web sites:
238 @itemize
239 @item
240 @uref{http://www.gnustep.org/@/resources/@/documentation/@/ObjectivCBook.pdf}
241 is the original NeXTstep document;
242 @item
243 @uref{http://objc.toodarkpark.net}
244 is the same document in another format;
245 @item
246 @uref{http://developer.apple.com/@/mac/@/library/@/documentation/@/Cocoa/@/Conceptual/@/ObjectiveC/}
247 has an updated version but make sure you search for ``Object Oriented Programming and the Objective-C Programming Language 1.0'',
248 not documentation on the newer ``Objective-C 2.0'' language
249 @end itemize
251 The Objective-C exception and synchronization syntax (that is, the
252 keywords @@try, @@throw, @@catch, @@finally and @@synchronized) is
253 supported by GCC and is enabled with the option
254 @option{-fobjc-exceptions}.  The syntax is briefly documented in this
255 manual and in the Objective-C 2.0 manuals from Apple.
257 The Objective-C 2.0 language extensions and features are automatically
258 enabled; they include properties (via the @@property, @@synthesize and
259 @@dynamic keywords), fast enumeration (not available in
260 Objective-C++), attributes for methods (such as deprecated, noreturn,
261 sentinel, format), the unused attribute for method arguments, the
262 @@package keyword for instance variables and the @@optional and
263 @@required keywords in protocols.  You can disable all these
264 Objective-C 2.0 language extensions with the option
265 @option{-fobjc-std=objc1}, which causes the compiler to recognize the
266 same Objective-C language syntax recognized by GCC 4.0, and to produce
267 an error if one of the new features is used.
269 GCC has currently no support for non-fragile instance variables.
271 The authoritative manual on Objective-C 2.0 is available from Apple:
272 @itemize
273 @item
274 @uref{http://developer.apple.com/@/mac/@/library/@/documentation/@/Cocoa/@/Conceptual/@/ObjectiveC/}
275 @end itemize
277 For more information concerning the history of Objective-C that is
278 available online, see @uref{http://gcc.gnu.org/readings.html}
280 @section Go language
282 As of the GCC 4.7.1 release, GCC supports the Go 1 language standard,
283 described at @uref{http://golang.org/doc/go1.html}.
285 @section References for other languages
287 @xref{Top, GNAT Reference Manual, About This Guide, gnat_rm,
288 GNAT Reference Manual}, for information on standard
289 conformance and compatibility of the Ada compiler.
291 @xref{Standards,,Standards, gfortran, The GNU Fortran Compiler}, for details
292 of standards supported by GNU Fortran.
294 @xref{Compatibility,,Compatibility with the Java Platform, gcj, GNU gcj},
295 for details of compatibility between @command{gcj} and the Java Platform.