c++: only cache constexpr calls that are constant exprs
[official-gcc.git] / config / ax_cxx_compile_stdcxx.m4
blob8c55ebd20442381c7307ce99d4c0ce7a79af73f7
1 # ===========================================================================
2 #  https://www.gnu.org/software/autoconf-archive/ax_cxx_compile_stdcxx.html
3 # ===========================================================================
5 # SYNOPSIS
7 #   AX_CXX_COMPILE_STDCXX(VERSION, [ext|noext], [mandatory|optional])
9 # DESCRIPTION
11 #   Check for baseline language coverage in the compiler for the specified
12 #   version of the C++ standard.  If necessary, add switches to CXX and
13 #   CXXCPP to enable support.  VERSION may be '11' (for the C++11 standard)
14 #   or '14' (for the C++14 standard).
16 #   The second argument, if specified, indicates whether you insist on an
17 #   extended mode (e.g. -std=gnu++11) or a strict conformance mode (e.g.
18 #   -std=c++11).  If neither is specified, you get whatever works, with
19 #   preference for no added switch, and then for an extended mode.
21 #   The third argument, if specified 'mandatory' or if left unspecified,
22 #   indicates that baseline support for the specified C++ standard is
23 #   required and that the macro should error out if no mode with that
24 #   support is found.  If specified 'optional', then configuration proceeds
25 #   regardless, after defining HAVE_CXX${VERSION} if and only if a
26 #   supporting mode is found.
28 #   If the fourth argument is an optional CXX/CXXFLAG/CPPFLAG suffix, e.g.
29 #   "_FOR_BUILD" or "_FOR_TARGET".
32 # LICENSE
34 #   Copyright (c) 2008 Benjamin Kosnik <bkoz@redhat.com>
35 #   Copyright (c) 2012 Zack Weinberg <zackw@panix.com>
36 #   Copyright (c) 2013 Roy Stogner <roystgnr@ices.utexas.edu>
37 #   Copyright (c) 2014, 2015 Google Inc.; contributed by Alexey Sokolov <sokolov@google.com>
38 #   Copyright (c) 2015 Paul Norman <penorman@mac.com>
39 #   Copyright (c) 2015 Moritz Klammler <moritz@klammler.eu>
40 #   Copyright (c) 2016, 2018 Krzesimir Nowak <qdlacz@gmail.com>
41 #   Copyright (c) 2019 Enji Cooper <yaneurabeya@gmail.com>
42 #   Copyright (c) 2020 Jason Merrill <jason@redhat.com>
44 #   Copying and distribution of this file, with or without modification, are
45 #   permitted in any medium without royalty provided the copyright notice
46 #   and this notice are preserved.  This file is offered as-is, without any
47 #   warranty.
49 #serial 12
51 dnl  This macro is based on the code from the AX_CXX_COMPILE_STDCXX_11 macro
52 dnl  (serial version number 13).
54 AC_DEFUN([AX_CXX_COMPILE_STDCXX], [dnl
55   m4_if([$1], [11], [ax_cxx_compile_alternatives="11 0x"],
56         [$1], [14], [ax_cxx_compile_alternatives="14 1y"],
57         [$1], [17], [ax_cxx_compile_alternatives="17 1z"],
58         [m4_fatal([invalid first argument `$1' to AX_CXX_COMPILE_STDCXX])])dnl
59   m4_if([$2], [], [],
60         [$2], [ext], [],
61         [$2], [noext], [],
62         [m4_fatal([invalid second argument `$2' to AX_CXX_COMPILE_STDCXX])])dnl
63   m4_if([$3], [], [ax_cxx_compile_cxx$1_required=true],
64         [$3], [mandatory], [ax_cxx_compile_cxx$1_required=true],
65         [$3], [optional], [ax_cxx_compile_cxx$1_required=false],
66         [m4_fatal([invalid third argument `$3' to AX_CXX_COMPILE_STDCXX])])
67   AC_LANG_PUSH([C++])dnl
68   ac_success=no
69   m4_ifnblank([$4], [dnl
70     ax_cv_cxx_compile_cxx$1_orig_cxx="$CXX"
71     ax_cv_cxx_compile_cxx$1_orig_cxxflags="$CXXFLAGS"
72     ax_cv_cxx_compile_cxx$1_orig_cppflags="$CPPFLAGS"
73     CXX="$CXX$4"
74     CXXFLAGS="$CXXFLAGS$4"
75     CPPFLAGS="$CPPFLAGS$4"])
76   m4_if([$2], [], [dnl
77     AC_CACHE_CHECK(whether $CXX supports C++$1 features by default,
78                    ax_cv_cxx_compile_cxx$1$4,
79       [AC_COMPILE_IFELSE([AC_LANG_SOURCE([_AX_CXX_COMPILE_STDCXX_testbody_$1])],
80         [ax_cv_cxx_compile_cxx$1$4=yes],
81         [ax_cv_cxx_compile_cxx$1$4=no])])
82     if test x$ax_cv_cxx_compile_cxx$1$4 = xyes; then
83       ac_success=yes
84     fi])
86   m4_if([$2], [noext], [], [dnl
87   if test x$ac_success = xno; then
88     for alternative in ${ax_cxx_compile_alternatives}; do
89       switch="-std=gnu++${alternative}"
90       cachevar=AS_TR_SH([ax_cv_cxx_compile_cxx$1$4_$switch])
91       AC_CACHE_CHECK(whether $CXX supports C++$1 features with $switch,
92                      $cachevar,
93         [ac_save_CXX="$CXX"
94          CXX="$CXX $switch"
95          AC_COMPILE_IFELSE([AC_LANG_SOURCE([_AX_CXX_COMPILE_STDCXX_testbody_$1])],
96           [eval $cachevar=yes],
97           [eval $cachevar=no])
98          CXX="$ac_save_CXX"])
99       if eval test x\$$cachevar = xyes; then
100         CXX="$CXX $switch"
101         if test -n "$CXXCPP" ; then
102           CXXCPP="$CXXCPP $switch"
103         fi
104         ac_success=yes
105         break
106       fi
107     done
108   fi])
110   m4_if([$2], [ext], [], [dnl
111   if test x$ac_success = xno; then
112     dnl HP's aCC needs +std=c++11 according to:
113     dnl http://h21007.www2.hp.com/portal/download/files/unprot/aCxx/PDF_Release_Notes/769149-001.pdf
114     dnl Cray's crayCC needs "-h std=c++11"
115     for alternative in ${ax_cxx_compile_alternatives}; do
116       for switch in -std=c++${alternative} +std=c++${alternative} "-h std=c++${alternative}"; do
117         cachevar=AS_TR_SH([ax_cv_cxx_compile_cxx$1$4_$switch])
118         AC_CACHE_CHECK(whether $CXX supports C++$1 features with $switch,
119                        $cachevar,
120           [ac_save_CXX="$CXX"
121            CXX="$CXX $switch"
122            AC_COMPILE_IFELSE([AC_LANG_SOURCE([_AX_CXX_COMPILE_STDCXX_testbody_$1])],
123             [eval $cachevar=yes],
124             [eval $cachevar=no])
125            CXX="$ac_save_CXX"])
126         if eval test x\$$cachevar = xyes; then
127           CXX="$CXX $switch"
128           if test -n "$CXXCPP" ; then
129             CXXCPP="$CXXCPP $switch"
130           fi
131           ac_success=yes
132           break
133         fi
134       done
135       if test x$ac_success = xyes; then
136         break
137       fi
138     done
139   fi])
140   m4_ifnblank([$4], [dnl
141     CXX$4="$CXX"
142     CXXFLAGS$4="$CXXFLAGS"
143     CPPFLAGS$4="$CPPFLAGS"
144     CXX="$ax_cv_cxx_compile_cxx$1_orig_cxx"
145     CXXFLAGS="$ax_cv_cxx_compile_cxx$1_orig_cxxflags"
146     CPPFLAGS="$ax_cv_cxx_compile_cxx$1_orig_cppflags"])
147   AC_LANG_POP([C++])
148   if test x$ax_cxx_compile_cxx$1_required = xtrue; then
149     if test x$ac_success = xno; then
150       AC_MSG_ERROR([*** A compiler with support for C++$1 language features is required.])
151     fi
152   fi
153   if test x$ac_success = xno; then
154     HAVE_CXX$1$4=0
155     AC_MSG_NOTICE([No compiler with C++$1 support was found])
156   else
157     HAVE_CXX$1$4=1
158     AC_DEFINE(HAVE_CXX$1$4,1,
159               [define if the compiler supports basic C++$1 syntax])
160   fi
161   AC_SUBST(HAVE_CXX$1$4)
165 dnl  Test body for checking C++11 support
167 m4_define([_AX_CXX_COMPILE_STDCXX_testbody_11],
168   _AX_CXX_COMPILE_STDCXX_testbody_new_in_11
172 dnl  Test body for checking C++14 support
174 m4_define([_AX_CXX_COMPILE_STDCXX_testbody_14],
175   _AX_CXX_COMPILE_STDCXX_testbody_new_in_11
176   _AX_CXX_COMPILE_STDCXX_testbody_new_in_14
179 m4_define([_AX_CXX_COMPILE_STDCXX_testbody_17],
180   _AX_CXX_COMPILE_STDCXX_testbody_new_in_11
181   _AX_CXX_COMPILE_STDCXX_testbody_new_in_14
182   _AX_CXX_COMPILE_STDCXX_testbody_new_in_17
185 dnl  Tests for new features in C++11
187 m4_define([_AX_CXX_COMPILE_STDCXX_testbody_new_in_11], [[
189 // If the compiler admits that it is not ready for C++11, why torture it?
190 // Hopefully, this will speed up the test.
192 #ifndef __cplusplus
194 #error "This is not a C++ compiler"
196 #elif __cplusplus < 201103L
198 #error "This is not a C++11 compiler"
200 #else
202 namespace cxx11
205   namespace test_static_assert
206   {
208     template <typename T>
209     struct check
210     {
211       static_assert(sizeof(int) <= sizeof(T), "not big enough");
212     };
214   }
216   namespace test_final_override
217   {
219     struct Base
220     {
221       virtual ~Base() {}
222       virtual void f() {}
223     };
225     struct Derived : public Base
226     {
227       virtual ~Derived() override {}
228       virtual void f() override {}
229     };
231   }
233   namespace test_double_right_angle_brackets
234   {
236     template < typename T >
237     struct check {};
239     typedef check<void> single_type;
240     typedef check<check<void>> double_type;
241     typedef check<check<check<void>>> triple_type;
242     typedef check<check<check<check<void>>>> quadruple_type;
244   }
246   namespace test_decltype
247   {
249     int
250     f()
251     {
252       int a = 1;
253       decltype(a) b = 2;
254       return a + b;
255     }
257   }
259   namespace test_type_deduction
260   {
262     template < typename T1, typename T2 >
263     struct is_same
264     {
265       static const bool value = false;
266     };
268     template < typename T >
269     struct is_same<T, T>
270     {
271       static const bool value = true;
272     };
274     template < typename T1, typename T2 >
275     auto
276     add(T1 a1, T2 a2) -> decltype(a1 + a2)
277     {
278       return a1 + a2;
279     }
281     int
282     test(const int c, volatile int v)
283     {
284       static_assert(is_same<int, decltype(0)>::value == true, "");
285       static_assert(is_same<int, decltype(c)>::value == false, "");
286       static_assert(is_same<int, decltype(v)>::value == false, "");
287       auto ac = c;
288       auto av = v;
289       auto sumi = ac + av + 'x';
290       auto sumf = ac + av + 1.0;
291       static_assert(is_same<int, decltype(ac)>::value == true, "");
292       static_assert(is_same<int, decltype(av)>::value == true, "");
293       static_assert(is_same<int, decltype(sumi)>::value == true, "");
294       static_assert(is_same<int, decltype(sumf)>::value == false, "");
295       static_assert(is_same<int, decltype(add(c, v))>::value == true, "");
296       return (sumf > 0.0) ? sumi : add(c, v);
297     }
299   }
301   namespace test_noexcept
302   {
304     int f() { return 0; }
305     int g() noexcept { return 0; }
307     static_assert(noexcept(f()) == false, "");
308     static_assert(noexcept(g()) == true, "");
310   }
312   namespace test_constexpr
313   {
315     template < typename CharT >
316     unsigned long constexpr
317     strlen_c_r(const CharT *const s, const unsigned long acc) noexcept
318     {
319       return *s ? strlen_c_r(s + 1, acc + 1) : acc;
320     }
322     template < typename CharT >
323     unsigned long constexpr
324     strlen_c(const CharT *const s) noexcept
325     {
326       return strlen_c_r(s, 0UL);
327     }
329     static_assert(strlen_c("") == 0UL, "");
330     static_assert(strlen_c("1") == 1UL, "");
331     static_assert(strlen_c("example") == 7UL, "");
332     static_assert(strlen_c("another\0example") == 7UL, "");
334   }
336   namespace test_rvalue_references
337   {
339     template < int N >
340     struct answer
341     {
342       static constexpr int value = N;
343     };
345     answer<1> f(int&)       { return answer<1>(); }
346     answer<2> f(const int&) { return answer<2>(); }
347     answer<3> f(int&&)      { return answer<3>(); }
349     void
350     test()
351     {
352       int i = 0;
353       const int c = 0;
354       static_assert(decltype(f(i))::value == 1, "");
355       static_assert(decltype(f(c))::value == 2, "");
356       static_assert(decltype(f(0))::value == 3, "");
357     }
359   }
361   namespace test_uniform_initialization
362   {
364     struct test
365     {
366       static const int zero {};
367       static const int one {1};
368     };
370     static_assert(test::zero == 0, "");
371     static_assert(test::one == 1, "");
373   }
375   namespace test_lambdas
376   {
378     void
379     test1()
380     {
381       auto lambda1 = [](){};
382       auto lambda2 = lambda1;
383       lambda1();
384       lambda2();
385     }
387     int
388     test2()
389     {
390       auto a = [](int i, int j){ return i + j; }(1, 2);
391       auto b = []() -> int { return '0'; }();
392       auto c = [=](){ return a + b; }();
393       auto d = [&](){ return c; }();
394       auto e = [a, &b](int x) mutable {
395         const auto identity = [](int y){ return y; };
396         for (auto i = 0; i < a; ++i)
397           a += b--;
398         return x + identity(a + b);
399       }(0);
400       return a + b + c + d + e;
401     }
403     int
404     test3()
405     {
406       const auto nullary = [](){ return 0; };
407       const auto unary = [](int x){ return x; };
408       using nullary_t = decltype(nullary);
409       using unary_t = decltype(unary);
410       const auto higher1st = [](nullary_t f){ return f(); };
411       const auto higher2nd = [unary](nullary_t f1){
412         return [unary, f1](unary_t f2){ return f2(unary(f1())); };
413       };
414       return higher1st(nullary) + higher2nd(nullary)(unary);
415     }
417   }
419   namespace test_variadic_templates
420   {
422     template <int...>
423     struct sum;
425     template <int N0, int... N1toN>
426     struct sum<N0, N1toN...>
427     {
428       static constexpr auto value = N0 + sum<N1toN...>::value;
429     };
431     template <>
432     struct sum<>
433     {
434       static constexpr auto value = 0;
435     };
437     static_assert(sum<>::value == 0, "");
438     static_assert(sum<1>::value == 1, "");
439     static_assert(sum<23>::value == 23, "");
440     static_assert(sum<1, 2>::value == 3, "");
441     static_assert(sum<5, 5, 11>::value == 21, "");
442     static_assert(sum<2, 3, 5, 7, 11, 13>::value == 41, "");
444   }
446   // http://stackoverflow.com/questions/13728184/template-aliases-and-sfinae
447   // Clang 3.1 fails with headers of libstd++ 4.8.3 when using std::function
448   // because of this.
449   namespace test_template_alias_sfinae
450   {
452     struct foo {};
454     template<typename T>
455     using member = typename T::member_type;
457     template<typename T>
458     void func(...) {}
460     template<typename T>
461     void func(member<T>*) {}
463     void test();
465     void test() { func<foo>(0); }
467   }
469 }  // namespace cxx11
471 #endif  // __cplusplus >= 201103L
476 dnl  Tests for new features in C++14
478 m4_define([_AX_CXX_COMPILE_STDCXX_testbody_new_in_14], [[
480 // If the compiler admits that it is not ready for C++14, why torture it?
481 // Hopefully, this will speed up the test.
483 #ifndef __cplusplus
485 #error "This is not a C++ compiler"
487 #elif __cplusplus < 201402L
489 #error "This is not a C++14 compiler"
491 #else
493 namespace cxx14
496   namespace test_polymorphic_lambdas
497   {
499     int
500     test()
501     {
502       const auto lambda = [](auto&&... args){
503         const auto istiny = [](auto x){
504           return (sizeof(x) == 1UL) ? 1 : 0;
505         };
506         const int aretiny[] = { istiny(args)... };
507         return aretiny[0];
508       };
509       return lambda(1, 1L, 1.0f, '1');
510     }
512   }
514   namespace test_binary_literals
515   {
517     constexpr auto ivii = 0b0000000000101010;
518     static_assert(ivii == 42, "wrong value");
520   }
522   namespace test_generalized_constexpr
523   {
525     template < typename CharT >
526     constexpr unsigned long
527     strlen_c(const CharT *const s) noexcept
528     {
529       auto length = 0UL;
530       for (auto p = s; *p; ++p)
531         ++length;
532       return length;
533     }
535     static_assert(strlen_c("") == 0UL, "");
536     static_assert(strlen_c("x") == 1UL, "");
537     static_assert(strlen_c("test") == 4UL, "");
538     static_assert(strlen_c("another\0test") == 7UL, "");
540   }
542   namespace test_lambda_init_capture
543   {
545     int
546     test()
547     {
548       auto x = 0;
549       const auto lambda1 = [a = x](int b){ return a + b; };
550       const auto lambda2 = [a = lambda1(x)](){ return a; };
551       return lambda2();
552     }
554   }
556   namespace test_digit_separators
557   {
559     constexpr auto ten_million = 100'000'000;
560     static_assert(ten_million == 100000000, "");
562   }
564   namespace test_return_type_deduction
565   {
567     auto f(int& x) { return x; }
568     decltype(auto) g(int& x) { return x; }
570     template < typename T1, typename T2 >
571     struct is_same
572     {
573       static constexpr auto value = false;
574     };
576     template < typename T >
577     struct is_same<T, T>
578     {
579       static constexpr auto value = true;
580     };
582     int
583     test()
584     {
585       auto x = 0;
586       static_assert(is_same<int, decltype(f(x))>::value, "");
587       static_assert(is_same<int&, decltype(g(x))>::value, "");
588       return x;
589     }
591   }
593 }  // namespace cxx14
595 #endif  // __cplusplus >= 201402L
600 dnl  Tests for new features in C++17
602 m4_define([_AX_CXX_COMPILE_STDCXX_testbody_new_in_17], [[
604 // If the compiler admits that it is not ready for C++17, why torture it?
605 // Hopefully, this will speed up the test.
607 #ifndef __cplusplus
609 #error "This is not a C++ compiler"
611 #elif __cplusplus < 201703L
613 #error "This is not a C++17 compiler"
615 #else
617 #include <initializer_list>
618 #include <utility>
619 #include <type_traits>
621 namespace cxx17
624   namespace test_constexpr_lambdas
625   {
627     constexpr int foo = [](){return 42;}();
629   }
631   namespace test::nested_namespace::definitions
632   {
634   }
636   namespace test_fold_expression
637   {
639     template<typename... Args>
640     int multiply(Args... args)
641     {
642       return (args * ... * 1);
643     }
645     template<typename... Args>
646     bool all(Args... args)
647     {
648       return (args && ...);
649     }
651   }
653   namespace test_extended_static_assert
654   {
656     static_assert (true);
658   }
660   namespace test_auto_brace_init_list
661   {
663     auto foo = {5};
664     auto bar {5};
666     static_assert(std::is_same<std::initializer_list<int>, decltype(foo)>::value);
667     static_assert(std::is_same<int, decltype(bar)>::value);
668   }
670   namespace test_typename_in_template_template_parameter
671   {
673     template<template<typename> typename X> struct D;
675   }
677   namespace test_fallthrough_nodiscard_maybe_unused_attributes
678   {
680     int f1()
681     {
682       return 42;
683     }
685     [[nodiscard]] int f2()
686     {
687       [[maybe_unused]] auto unused = f1();
689       switch (f1())
690       {
691       case 17:
692         f1();
693         [[fallthrough]];
694       case 42:
695         f1();
696       }
697       return f1();
698     }
700   }
702   namespace test_extended_aggregate_initialization
703   {
705     struct base1
706     {
707       int b1, b2 = 42;
708     };
710     struct base2
711     {
712       base2() {
713         b3 = 42;
714       }
715       int b3;
716     };
718     struct derived : base1, base2
719     {
720         int d;
721     };
723     derived d1 {{1, 2}, {}, 4};  // full initialization
724     derived d2 {{}, {}, 4};      // value-initialized bases
726   }
728   namespace test_general_range_based_for_loop
729   {
731     struct iter
732     {
733       int i;
735       int& operator* ()
736       {
737         return i;
738       }
740       const int& operator* () const
741       {
742         return i;
743       }
745       iter& operator++()
746       {
747         ++i;
748         return *this;
749       }
750     };
752     struct sentinel
753     {
754       int i;
755     };
757     bool operator== (const iter& i, const sentinel& s)
758     {
759       return i.i == s.i;
760     }
762     bool operator!= (const iter& i, const sentinel& s)
763     {
764       return !(i == s);
765     }
767     struct range
768     {
769       iter begin() const
770       {
771         return {0};
772       }
774       sentinel end() const
775       {
776         return {5};
777       }
778     };
780     void f()
781     {
782       range r {};
784       for (auto i : r)
785       {
786         [[maybe_unused]] auto v = i;
787       }
788     }
790   }
792   namespace test_lambda_capture_asterisk_this_by_value
793   {
795     struct t
796     {
797       int i;
798       int foo()
799       {
800         return [*this]()
801         {
802           return i;
803         }();
804       }
805     };
807   }
809   namespace test_enum_class_construction
810   {
812     enum class byte : unsigned char
813     {};
815     byte foo {42};
817   }
819   namespace test_constexpr_if
820   {
822     template <bool cond>
823     int f ()
824     {
825       if constexpr(cond)
826       {
827         return 13;
828       }
829       else
830       {
831         return 42;
832       }
833     }
835   }
837   namespace test_selection_statement_with_initializer
838   {
840     int f()
841     {
842       return 13;
843     }
845     int f2()
846     {
847       if (auto i = f(); i > 0)
848       {
849         return 3;
850       }
852       switch (auto i = f(); i + 4)
853       {
854       case 17:
855         return 2;
857       default:
858         return 1;
859       }
860     }
862   }
864   namespace test_template_argument_deduction_for_class_templates
865   {
867     template <typename T1, typename T2>
868     struct pair
869     {
870       pair (T1 p1, T2 p2)
871         : m1 {p1},
872           m2 {p2}
873       {}
875       T1 m1;
876       T2 m2;
877     };
879     void f()
880     {
881       [[maybe_unused]] auto p = pair{13, 42u};
882     }
884   }
886   namespace test_non_type_auto_template_parameters
887   {
889     template <auto n>
890     struct B
891     {};
893     B<5> b1;
894     B<'a'> b2;
896   }
898   namespace test_structured_bindings
899   {
901     int arr[2] = { 1, 2 };
902     std::pair<int, int> pr = { 1, 2 };
904     auto f1() -> int(&)[2]
905     {
906       return arr;
907     }
909     auto f2() -> std::pair<int, int>&
910     {
911       return pr;
912     }
914     struct S
915     {
916       int x1 : 2;
917       volatile double y1;
918     };
920     S f3()
921     {
922       return {};
923     }
925     auto [ x1, y1 ] = f1();
926     auto& [ xr1, yr1 ] = f1();
927     auto [ x2, y2 ] = f2();
928     auto& [ xr2, yr2 ] = f2();
929     const auto [ x3, y3 ] = f3();
931   }
933   namespace test_exception_spec_type_system
934   {
936     struct Good {};
937     struct Bad {};
939     void g1() noexcept;
940     void g2();
942     template<typename T>
943     Bad
944     f(T*, T*);
946     template<typename T1, typename T2>
947     Good
948     f(T1*, T2*);
950     static_assert (std::is_same_v<Good, decltype(f(g1, g2))>);
952   }
954   namespace test_inline_variables
955   {
957     template<class T> void f(T)
958     {}
960     template<class T> inline T g(T)
961     {
962       return T{};
963     }
965     template<> inline void f<>(int)
966     {}
968     template<> int g<>(int)
969     {
970       return 5;
971     }
973   }
975 }  // namespace cxx17
977 #endif  // __cplusplus < 201703L