compiler: use correct init order for multi-value initialization
[official-gcc.git] / gcc / doc / generic.texi
blobe5f9d1be8ea81f3da002ec3bb925590d331a2551
1 @c Copyright (C) 2004-2022 Free Software Foundation, Inc.
2 @c This is part of the GCC manual.
3 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
5 @c ---------------------------------------------------------------------
6 @c GENERIC
7 @c ---------------------------------------------------------------------
9 @node GENERIC
10 @chapter GENERIC
11 @cindex GENERIC
13 The purpose of GENERIC is simply to provide a
14 language-independent way of representing an entire function in
15 trees.  To this end, it was necessary to add a few new tree codes
16 to the back end, but almost everything was already there.  If you
17 can express it with the codes in @code{gcc/tree.def}, it's
18 GENERIC@.
20 Early on, there was a great deal of debate about how to think
21 about statements in a tree IL@.  In GENERIC, a statement is
22 defined as any expression whose value, if any, is ignored.  A
23 statement will always have @code{TREE_SIDE_EFFECTS} set (or it
24 will be discarded), but a non-statement expression may also have
25 side effects.  A @code{CALL_EXPR}, for instance.
27 It would be possible for some local optimizations to work on the
28 GENERIC form of a function; indeed, the adapted tree inliner
29 works fine on GENERIC, but the current compiler performs inlining
30 after lowering to GIMPLE (a restricted form described in the next
31 section). Indeed, currently the frontends perform this lowering
32 before handing off to @code{tree_rest_of_compilation}, but this
33 seems inelegant.
35 @menu
36 * Deficiencies::                Topics not yet covered in this document.
37 * Tree overview::               All about @code{tree}s.
38 * Types::                       Fundamental and aggregate types.
39 * Declarations::                Type declarations and variables.
40 * Attributes::                  Declaration and type attributes.
41 * Expressions: Expression trees.            Operating on data.
42 * Statements::                  Control flow and related trees.
43 * Functions::                   Function bodies, linkage, and other aspects.
44 * Language-dependent trees::    Topics and trees specific to language front ends.
45 * C and C++ Trees::             Trees specific to C and C++.
46 @end menu
48 @c ---------------------------------------------------------------------
49 @c Deficiencies
50 @c ---------------------------------------------------------------------
52 @node Deficiencies
53 @section Deficiencies
55 @c The spelling of "incomplet" and "incorrekt" below is intentional.
56 There are many places in which this document is incomplet and incorrekt.
57 It is, as of yet, only @emph{preliminary} documentation.
59 @c ---------------------------------------------------------------------
60 @c Overview
61 @c ---------------------------------------------------------------------
63 @node Tree overview
64 @section Overview
65 @cindex tree
66 @findex TREE_CODE
68 The central data structure used by the internal representation is the
69 @code{tree}.  These nodes, while all of the C type @code{tree}, are of
70 many varieties.  A @code{tree} is a pointer type, but the object to
71 which it points may be of a variety of types.  From this point forward,
72 we will refer to trees in ordinary type, rather than in @code{this
73 font}, except when talking about the actual C type @code{tree}.
75 You can tell what kind of node a particular tree is by using the
76 @code{TREE_CODE} macro.  Many, many macros take trees as input and
77 return trees as output.  However, most macros require a certain kind of
78 tree node as input.  In other words, there is a type-system for trees,
79 but it is not reflected in the C type-system.
81 For safety, it is useful to configure GCC with @option{--enable-checking}.
82 Although this results in a significant performance penalty (since all
83 tree types are checked at run-time), and is therefore inappropriate in a
84 release version, it is extremely helpful during the development process.
86 Many macros behave as predicates.  Many, although not all, of these
87 predicates end in @samp{_P}.  Do not rely on the result type of these
88 macros being of any particular type.  You may, however, rely on the fact
89 that the type can be compared to @code{0}, so that statements like
90 @smallexample
91 if (TEST_P (t) && !TEST_P (y))
92   x = 1;
93 @end smallexample
94 @noindent
95 and
96 @smallexample
97 int i = (TEST_P (t) != 0);
98 @end smallexample
99 @noindent
100 are legal.  Macros that return @code{int} values now may be changed to
101 return @code{tree} values, or other pointers in the future.  Even those
102 that continue to return @code{int} may return multiple nonzero codes
103 where previously they returned only zero and one.  Therefore, you should
104 not write code like
105 @smallexample
106 if (TEST_P (t) == 1)
107 @end smallexample
108 @noindent
109 as this code is not guaranteed to work correctly in the future.
111 You should not take the address of values returned by the macros or
112 functions described here.  In particular, no guarantee is given that the
113 values are lvalues.
115 In general, the names of macros are all in uppercase, while the names of
116 functions are entirely in lowercase.  There are rare exceptions to this
117 rule.  You should assume that any macro or function whose name is made
118 up entirely of uppercase letters may evaluate its arguments more than
119 once.  You may assume that a macro or function whose name is made up
120 entirely of lowercase letters will evaluate its arguments only once.
122 The @code{error_mark_node} is a special tree.  Its tree code is
123 @code{ERROR_MARK}, but since there is only ever one node with that code,
124 the usual practice is to compare the tree against
125 @code{error_mark_node}.  (This test is just a test for pointer
126 equality.)  If an error has occurred during front-end processing the
127 flag @code{errorcount} will be set.  If the front end has encountered
128 code it cannot handle, it will issue a message to the user and set
129 @code{sorrycount}.  When these flags are set, any macro or function
130 which normally returns a tree of a particular kind may instead return
131 the @code{error_mark_node}.  Thus, if you intend to do any processing of
132 erroneous code, you must be prepared to deal with the
133 @code{error_mark_node}.
135 Occasionally, a particular tree slot (like an operand to an expression,
136 or a particular field in a declaration) will be referred to as
137 ``reserved for the back end''.  These slots are used to store RTL when
138 the tree is converted to RTL for use by the GCC back end.  However, if
139 that process is not taking place (e.g., if the front end is being hooked
140 up to an intelligent editor), then those slots may be used by the
141 back end presently in use.
143 If you encounter situations that do not match this documentation, such
144 as tree nodes of types not mentioned here, or macros documented to
145 return entities of a particular kind that instead return entities of
146 some different kind, you have found a bug, either in the front end or in
147 the documentation.  Please report these bugs as you would any other
148 bug.
150 @menu
151 * Macros and Functions::Macros and functions that can be used with all trees.
152 * Identifiers::         The names of things.
153 * Containers::          Lists and vectors.
154 @end menu
156 @c ---------------------------------------------------------------------
157 @c Trees
158 @c ---------------------------------------------------------------------
160 @node Macros and Functions
161 @subsection Trees
162 @cindex tree
163 @findex TREE_CHAIN
164 @findex TREE_TYPE
166 All GENERIC trees have two fields in common.  First, @code{TREE_CHAIN}
167 is a pointer that can be used as a singly-linked list to other trees.
168 The other is @code{TREE_TYPE}.  Many trees store the type of an
169 expression or declaration in this field.
171 These are some other functions for handling trees:
173 @ftable @code
175 @item tree_size
176 Return the number of bytes a tree takes.
178 @item build0
179 @itemx build1
180 @itemx build2
181 @itemx build3
182 @itemx build4
183 @itemx build5
184 @itemx build6
186 These functions build a tree and supply values to put in each
187 parameter.  The basic signature is @samp{@w{code, type, [operands]}}.
188 @code{code} is the @code{TREE_CODE}, and @code{type} is a tree
189 representing the @code{TREE_TYPE}.  These are followed by the
190 operands, each of which is also a tree.
192 @end ftable
195 @c ---------------------------------------------------------------------
196 @c Identifiers
197 @c ---------------------------------------------------------------------
199 @node Identifiers
200 @subsection Identifiers
201 @cindex identifier
202 @cindex name
203 @tindex IDENTIFIER_NODE
205 An @code{IDENTIFIER_NODE} represents a slightly more general concept
206 than the standard C or C++ concept of identifier.  In particular, an
207 @code{IDENTIFIER_NODE} may contain a @samp{$}, or other extraordinary
208 characters.
210 There are never two distinct @code{IDENTIFIER_NODE}s representing the
211 same identifier.  Therefore, you may use pointer equality to compare
212 @code{IDENTIFIER_NODE}s, rather than using a routine like
213 @code{strcmp}.  Use @code{get_identifier} to obtain the unique
214 @code{IDENTIFIER_NODE} for a supplied string.
216 You can use the following macros to access identifiers:
217 @ftable @code
218 @item IDENTIFIER_POINTER
219 The string represented by the identifier, represented as a
220 @code{char*}.  This string is always @code{NUL}-terminated, and contains
221 no embedded @code{NUL} characters.
223 @item IDENTIFIER_LENGTH
224 The length of the string returned by @code{IDENTIFIER_POINTER}, not
225 including the trailing @code{NUL}.  This value of
226 @code{IDENTIFIER_LENGTH (x)} is always the same as @code{strlen
227 (IDENTIFIER_POINTER (x))}.
229 @item IDENTIFIER_OPNAME_P
230 This predicate holds if the identifier represents the name of an
231 overloaded operator.  In this case, you should not depend on the
232 contents of either the @code{IDENTIFIER_POINTER} or the
233 @code{IDENTIFIER_LENGTH}.
235 @item IDENTIFIER_TYPENAME_P
236 This predicate holds if the identifier represents the name of a
237 user-defined conversion operator.  In this case, the @code{TREE_TYPE} of
238 the @code{IDENTIFIER_NODE} holds the type to which the conversion
239 operator converts.
241 @end ftable
243 @c ---------------------------------------------------------------------
244 @c Containers
245 @c ---------------------------------------------------------------------
247 @node Containers
248 @subsection Containers
249 @cindex container
250 @cindex list
251 @cindex vector
252 @tindex TREE_LIST
253 @tindex TREE_VEC
254 @findex TREE_PURPOSE
255 @findex TREE_VALUE
256 @findex TREE_VEC_LENGTH
257 @findex TREE_VEC_ELT
259 Two common container data structures can be represented directly with
260 tree nodes.  A @code{TREE_LIST} is a singly linked list containing two
261 trees per node.  These are the @code{TREE_PURPOSE} and @code{TREE_VALUE}
262 of each node.  (Often, the @code{TREE_PURPOSE} contains some kind of
263 tag, or additional information, while the @code{TREE_VALUE} contains the
264 majority of the payload.  In other cases, the @code{TREE_PURPOSE} is
265 simply @code{NULL_TREE}, while in still others both the
266 @code{TREE_PURPOSE} and @code{TREE_VALUE} are of equal stature.)  Given
267 one @code{TREE_LIST} node, the next node is found by following the
268 @code{TREE_CHAIN}.  If the @code{TREE_CHAIN} is @code{NULL_TREE}, then
269 you have reached the end of the list.
271 A @code{TREE_VEC} is a simple vector.  The @code{TREE_VEC_LENGTH} is an
272 integer (not a tree) giving the number of nodes in the vector.  The
273 nodes themselves are accessed using the @code{TREE_VEC_ELT} macro, which
274 takes two arguments.  The first is the @code{TREE_VEC} in question; the
275 second is an integer indicating which element in the vector is desired.
276 The elements are indexed from zero.
278 @c ---------------------------------------------------------------------
279 @c Types
280 @c ---------------------------------------------------------------------
282 @node Types
283 @section Types
284 @cindex type
285 @cindex pointer
286 @cindex reference
287 @cindex fundamental type
288 @cindex array
289 @tindex VOID_TYPE
290 @tindex INTEGER_TYPE
291 @tindex TYPE_MIN_VALUE
292 @tindex TYPE_MAX_VALUE
293 @tindex REAL_TYPE
294 @tindex FIXED_POINT_TYPE
295 @tindex COMPLEX_TYPE
296 @tindex ENUMERAL_TYPE
297 @tindex BOOLEAN_TYPE
298 @tindex POINTER_TYPE
299 @tindex REFERENCE_TYPE
300 @tindex FUNCTION_TYPE
301 @tindex METHOD_TYPE
302 @tindex ARRAY_TYPE
303 @tindex RECORD_TYPE
304 @tindex UNION_TYPE
305 @tindex OPAQUE_TYPE
306 @tindex UNKNOWN_TYPE
307 @tindex OFFSET_TYPE
308 @findex TYPE_UNQUALIFIED
309 @findex TYPE_QUAL_CONST
310 @findex TYPE_QUAL_VOLATILE
311 @findex TYPE_QUAL_RESTRICT
312 @findex TYPE_MAIN_VARIANT
313 @cindex qualified type
314 @findex TYPE_SIZE
315 @findex TYPE_ALIGN
316 @findex TYPE_PRECISION
317 @findex TYPE_ARG_TYPES
318 @findex TYPE_METHOD_BASETYPE
319 @findex TYPE_OFFSET_BASETYPE
320 @findex TREE_TYPE
321 @findex TYPE_CONTEXT
322 @findex TYPE_NAME
323 @findex TYPENAME_TYPE_FULLNAME
324 @findex TYPE_FIELDS
325 @findex TYPE_CANONICAL
326 @findex TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P
327 @findex SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY
329 All types have corresponding tree nodes.  However, you should not assume
330 that there is exactly one tree node corresponding to each type.  There
331 are often multiple nodes corresponding to the same type.
333 For the most part, different kinds of types have different tree codes.
334 (For example, pointer types use a @code{POINTER_TYPE} code while arrays
335 use an @code{ARRAY_TYPE} code.)  However, pointers to member functions
336 use the @code{RECORD_TYPE} code.  Therefore, when writing a
337 @code{switch} statement that depends on the code associated with a
338 particular type, you should take care to handle pointers to member
339 functions under the @code{RECORD_TYPE} case label.
341 The following functions and macros deal with cv-qualification of types:
342 @ftable @code
343 @item TYPE_MAIN_VARIANT
344 This macro returns the unqualified version of a type.  It may be applied
345 to an unqualified type, but it is not always the identity function in
346 that case.
347 @end ftable
349 A few other macros and functions are usable with all types:
350 @ftable @code
351 @item TYPE_SIZE
352 The number of bits required to represent the type, represented as an
353 @code{INTEGER_CST}.  For an incomplete type, @code{TYPE_SIZE} will be
354 @code{NULL_TREE}.
356 @item TYPE_ALIGN
357 The alignment of the type, in bits, represented as an @code{int}.
359 @item TYPE_NAME
360 This macro returns a declaration (in the form of a @code{TYPE_DECL}) for
361 the type.  (Note this macro does @emph{not} return an
362 @code{IDENTIFIER_NODE}, as you might expect, given its name!)  You can
363 look at the @code{DECL_NAME} of the @code{TYPE_DECL} to obtain the
364 actual name of the type.  The @code{TYPE_NAME} will be @code{NULL_TREE}
365 for a type that is not a built-in type, the result of a typedef, or a
366 named class type.
368 @item TYPE_CANONICAL
369 This macro returns the ``canonical'' type for the given type
370 node. Canonical types are used to improve performance in the C++ and
371 Objective-C++ front ends by allowing efficient comparison between two
372 type nodes in @code{same_type_p}: if the @code{TYPE_CANONICAL} values
373 of the types are equal, the types are equivalent; otherwise, the types
374 are not equivalent. The notion of equivalence for canonical types is
375 the same as the notion of type equivalence in the language itself. For
376 instance,
378 When @code{TYPE_CANONICAL} is @code{NULL_TREE}, there is no canonical
379 type for the given type node. In this case, comparison between this
380 type and any other type requires the compiler to perform a deep,
381 ``structural'' comparison to see if the two type nodes have the same
382 form and properties.
384 The canonical type for a node is always the most fundamental type in
385 the equivalence class of types. For instance, @code{int} is its own
386 canonical type. A typedef @code{I} of @code{int} will have @code{int}
387 as its canonical type. Similarly, @code{I*}@ and a typedef @code{IP}@
388 (defined to @code{I*}) will has @code{int*} as their canonical
389 type. When building a new type node, be sure to set
390 @code{TYPE_CANONICAL} to the appropriate canonical type. If the new
391 type is a compound type (built from other types), and any of those
392 other types require structural equality, use
393 @code{SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY} to ensure that the new type also
394 requires structural equality. Finally, if for some reason you cannot
395 guarantee that @code{TYPE_CANONICAL} will point to the canonical type,
396 use @code{SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY} to make sure that the new
397 type--and any type constructed based on it--requires structural
398 equality. If you suspect that the canonical type system is
399 miscomparing types, pass @code{--param verify-canonical-types=1} to
400 the compiler or configure with @code{--enable-checking} to force the
401 compiler to verify its canonical-type comparisons against the
402 structural comparisons; the compiler will then print any warnings if
403 the canonical types miscompare.
405 @item TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY_P
406 This predicate holds when the node requires structural equality
407 checks, e.g., when @code{TYPE_CANONICAL} is @code{NULL_TREE}.
409 @item SET_TYPE_STRUCTURAL_EQUALITY
410 This macro states that the type node it is given requires structural
411 equality checks, e.g., it sets @code{TYPE_CANONICAL} to
412 @code{NULL_TREE}.
414 @item same_type_p
415 This predicate takes two types as input, and holds if they are the same
416 type.  For example, if one type is a @code{typedef} for the other, or
417 both are @code{typedef}s for the same type.  This predicate also holds if
418 the two trees given as input are simply copies of one another; i.e.,
419 there is no difference between them at the source level, but, for
420 whatever reason, a duplicate has been made in the representation.  You
421 should never use @code{==} (pointer equality) to compare types; always
422 use @code{same_type_p} instead.
423 @end ftable
425 Detailed below are the various kinds of types, and the macros that can
426 be used to access them.  Although other kinds of types are used
427 elsewhere in G++, the types described here are the only ones that you
428 will encounter while examining the intermediate representation.
430 @table @code
431 @item VOID_TYPE
432 Used to represent the @code{void} type.
434 @item INTEGER_TYPE
435 Used to represent the various integral types, including @code{char},
436 @code{short}, @code{int}, @code{long}, and @code{long long}.  This code
437 is not used for enumeration types, nor for the @code{bool} type.
438 The @code{TYPE_PRECISION} is the number of bits used in
439 the representation, represented as an @code{unsigned int}.  (Note that
440 in the general case this is not the same value as @code{TYPE_SIZE};
441 suppose that there were a 24-bit integer type, but that alignment
442 requirements for the ABI required 32-bit alignment.  Then,
443 @code{TYPE_SIZE} would be an @code{INTEGER_CST} for 32, while
444 @code{TYPE_PRECISION} would be 24.)  The integer type is unsigned if
445 @code{TYPE_UNSIGNED} holds; otherwise, it is signed.
447 The @code{TYPE_MIN_VALUE} is an @code{INTEGER_CST} for the smallest
448 integer that may be represented by this type.  Similarly, the
449 @code{TYPE_MAX_VALUE} is an @code{INTEGER_CST} for the largest integer
450 that may be represented by this type.
452 @item REAL_TYPE
453 Used to represent the @code{float}, @code{double}, and @code{long
454 double} types.  The number of bits in the floating-point representation
455 is given by @code{TYPE_PRECISION}, as in the @code{INTEGER_TYPE} case.
457 @item FIXED_POINT_TYPE
458 Used to represent the @code{short _Fract}, @code{_Fract}, @code{long
459 _Fract}, @code{long long _Fract}, @code{short _Accum}, @code{_Accum},
460 @code{long _Accum}, and @code{long long _Accum} types.  The number of bits
461 in the fixed-point representation is given by @code{TYPE_PRECISION},
462 as in the @code{INTEGER_TYPE} case.  There may be padding bits, fractional
463 bits and integral bits.  The number of fractional bits is given by
464 @code{TYPE_FBIT}, and the number of integral bits is given by @code{TYPE_IBIT}.
465 The fixed-point type is unsigned if @code{TYPE_UNSIGNED} holds; otherwise,
466 it is signed.
467 The fixed-point type is saturating if @code{TYPE_SATURATING} holds; otherwise,
468 it is not saturating.
470 @item COMPLEX_TYPE
471 Used to represent GCC built-in @code{__complex__} data types.  The
472 @code{TREE_TYPE} is the type of the real and imaginary parts.
474 @item ENUMERAL_TYPE
475 Used to represent an enumeration type.  The @code{TYPE_PRECISION} gives
476 (as an @code{int}), the number of bits used to represent the type.  If
477 there are no negative enumeration constants, @code{TYPE_UNSIGNED} will
478 hold.  The minimum and maximum enumeration constants may be obtained
479 with @code{TYPE_MIN_VALUE} and @code{TYPE_MAX_VALUE}, respectively; each
480 of these macros returns an @code{INTEGER_CST}.
482 The actual enumeration constants themselves may be obtained by looking
483 at the @code{TYPE_VALUES}.  This macro will return a @code{TREE_LIST},
484 containing the constants.  The @code{TREE_PURPOSE} of each node will be
485 an @code{IDENTIFIER_NODE} giving the name of the constant; the
486 @code{TREE_VALUE} will be an @code{INTEGER_CST} giving the value
487 assigned to that constant.  These constants will appear in the order in
488 which they were declared.  The @code{TREE_TYPE} of each of these
489 constants will be the type of enumeration type itself.
491 @item OPAQUE_TYPE
492 Used for things that have a @code{MODE_OPAQUE} mode class in the
493 backend. Opaque types have a size and precision, and can be held in
494 memory or registers. They are used when we do not want the compiler to
495 make assumptions about the availability of other operations as would
496 happen with integer types.
498 @item BOOLEAN_TYPE
499 Used to represent the @code{bool} type.
501 @item POINTER_TYPE
502 Used to represent pointer types, and pointer to data member types.  The
503 @code{TREE_TYPE} gives the type to which this type points.
505 @item REFERENCE_TYPE
506 Used to represent reference types.  The @code{TREE_TYPE} gives the type
507 to which this type refers.
509 @item FUNCTION_TYPE
510 Used to represent the type of non-member functions and of static member
511 functions.  The @code{TREE_TYPE} gives the return type of the function.
512 The @code{TYPE_ARG_TYPES} are a @code{TREE_LIST} of the argument types.
513 The @code{TREE_VALUE} of each node in this list is the type of the
514 corresponding argument; the @code{TREE_PURPOSE} is an expression for the
515 default argument value, if any.  If the last node in the list is
516 @code{void_list_node} (a @code{TREE_LIST} node whose @code{TREE_VALUE}
517 is the @code{void_type_node}), then functions of this type do not take
518 variable arguments.  Otherwise, they do take a variable number of
519 arguments.
521 Note that in C (but not in C++) a function declared like @code{void f()}
522 is an unprototyped function taking a variable number of arguments; the
523 @code{TYPE_ARG_TYPES} of such a function will be @code{NULL}.
525 @item METHOD_TYPE
526 Used to represent the type of a non-static member function.  Like a
527 @code{FUNCTION_TYPE}, the return type is given by the @code{TREE_TYPE}.
528 The type of @code{*this}, i.e., the class of which functions of this
529 type are a member, is given by the @code{TYPE_METHOD_BASETYPE}.  The
530 @code{TYPE_ARG_TYPES} is the parameter list, as for a
531 @code{FUNCTION_TYPE}, and includes the @code{this} argument.
533 @item ARRAY_TYPE
534 Used to represent array types.  The @code{TREE_TYPE} gives the type of
535 the elements in the array.  If the array-bound is present in the type,
536 the @code{TYPE_DOMAIN} is an @code{INTEGER_TYPE} whose
537 @code{TYPE_MIN_VALUE} and @code{TYPE_MAX_VALUE} will be the lower and
538 upper bounds of the array, respectively.  The @code{TYPE_MIN_VALUE} will
539 always be an @code{INTEGER_CST} for zero, while the
540 @code{TYPE_MAX_VALUE} will be one less than the number of elements in
541 the array, i.e., the highest value which may be used to index an element
542 in the array.
544 @item RECORD_TYPE
545 Used to represent @code{struct} and @code{class} types, as well as
546 pointers to member functions and similar constructs in other languages.
547 @code{TYPE_FIELDS} contains the items contained in this type, each of
548 which can be a @code{FIELD_DECL}, @code{VAR_DECL}, @code{CONST_DECL}, or
549 @code{TYPE_DECL}.  You may not make any assumptions about the ordering
550 of the fields in the type or whether one or more of them overlap.
552 @item UNION_TYPE
553 Used to represent @code{union} types.  Similar to @code{RECORD_TYPE}
554 except that all @code{FIELD_DECL} nodes in @code{TYPE_FIELD} start at
555 bit position zero.
557 @item QUAL_UNION_TYPE
558 Used to represent part of a variant record in Ada.  Similar to
559 @code{UNION_TYPE} except that each @code{FIELD_DECL} has a
560 @code{DECL_QUALIFIER} field, which contains a boolean expression that
561 indicates whether the field is present in the object.  The type will only
562 have one field, so each field's @code{DECL_QUALIFIER} is only evaluated
563 if none of the expressions in the previous fields in @code{TYPE_FIELDS}
564 are nonzero.  Normally these expressions will reference a field in the
565 outer object using a @code{PLACEHOLDER_EXPR}.
567 @item LANG_TYPE
568 This node is used to represent a language-specific type.  The front
569 end must handle it.
571 @item OFFSET_TYPE
572 This node is used to represent a pointer-to-data member.  For a data
573 member @code{X::m} the @code{TYPE_OFFSET_BASETYPE} is @code{X} and the
574 @code{TREE_TYPE} is the type of @code{m}.
576 @end table
578 There are variables whose values represent some of the basic types.
579 These include:
580 @table @code
581 @item void_type_node
582 A node for @code{void}.
584 @item integer_type_node
585 A node for @code{int}.
587 @item unsigned_type_node.
588 A node for @code{unsigned int}.
590 @item char_type_node.
591 A node for @code{char}.
592 @end table
593 @noindent
594 It may sometimes be useful to compare one of these variables with a type
595 in hand, using @code{same_type_p}.
597 @c ---------------------------------------------------------------------
598 @c Declarations
599 @c ---------------------------------------------------------------------
601 @node Declarations
602 @section Declarations
603 @cindex declaration
604 @cindex variable
605 @cindex type declaration
606 @tindex LABEL_DECL
607 @tindex CONST_DECL
608 @tindex TYPE_DECL
609 @tindex VAR_DECL
610 @tindex PARM_DECL
611 @tindex DEBUG_EXPR_DECL
612 @tindex FIELD_DECL
613 @tindex NAMESPACE_DECL
614 @tindex RESULT_DECL
615 @tindex TEMPLATE_DECL
616 @tindex THUNK_DECL
617 @findex THUNK_DELTA
618 @findex DECL_INITIAL
619 @findex DECL_SIZE
620 @findex DECL_ALIGN
621 @findex DECL_EXTERNAL
623 This section covers the various kinds of declarations that appear in the
624 internal representation, except for declarations of functions
625 (represented by @code{FUNCTION_DECL} nodes), which are described in
626 @ref{Functions}.
628 @menu
629 * Working with declarations::  Macros and functions that work on
630 declarations.
631 * Internal structure:: How declaration nodes are represented.
632 @end menu
634 @node Working with declarations
635 @subsection Working with declarations
637 Some macros can be used with any kind of declaration.  These include:
638 @ftable @code
639 @item DECL_NAME
640 This macro returns an @code{IDENTIFIER_NODE} giving the name of the
641 entity.
643 @item TREE_TYPE
644 This macro returns the type of the entity declared.
646 @item EXPR_FILENAME
647 This macro returns the name of the file in which the entity was
648 declared, as a @code{char*}.  For an entity declared implicitly by the
649 compiler (like @code{__builtin_memcpy}), this will be the string
650 @code{"<internal>"}.
652 @item EXPR_LINENO
653 This macro returns the line number at which the entity was declared, as
654 an @code{int}.
656 @item DECL_ARTIFICIAL
657 This predicate holds if the declaration was implicitly generated by the
658 compiler.  For example, this predicate will hold of an implicitly
659 declared member function, or of the @code{TYPE_DECL} implicitly
660 generated for a class type.  Recall that in C++ code like:
661 @smallexample
662 struct S @{@};
663 @end smallexample
664 @noindent
665 is roughly equivalent to C code like:
666 @smallexample
667 struct S @{@};
668 typedef struct S S;
669 @end smallexample
670 The implicitly generated @code{typedef} declaration is represented by a
671 @code{TYPE_DECL} for which @code{DECL_ARTIFICIAL} holds.
673 @end ftable
675 The various kinds of declarations include:
676 @table @code
677 @item LABEL_DECL
678 These nodes are used to represent labels in function bodies.  For more
679 information, see @ref{Functions}.  These nodes only appear in block
680 scopes.
682 @item CONST_DECL
683 These nodes are used to represent enumeration constants.  The value of
684 the constant is given by @code{DECL_INITIAL} which will be an
685 @code{INTEGER_CST} with the same type as the @code{TREE_TYPE} of the
686 @code{CONST_DECL}, i.e., an @code{ENUMERAL_TYPE}.
688 @item RESULT_DECL
689 These nodes represent the value returned by a function.  When a value is
690 assigned to a @code{RESULT_DECL}, that indicates that the value should
691 be returned, via bitwise copy, by the function.  You can use
692 @code{DECL_SIZE} and @code{DECL_ALIGN} on a @code{RESULT_DECL}, just as
693 with a @code{VAR_DECL}.
695 @item TYPE_DECL
696 These nodes represent @code{typedef} declarations.  The @code{TREE_TYPE}
697 is the type declared to have the name given by @code{DECL_NAME}.  In
698 some cases, there is no associated name.
700 @item VAR_DECL
701 These nodes represent variables with namespace or block scope, as well
702 as static data members.  The @code{DECL_SIZE} and @code{DECL_ALIGN} are
703 analogous to @code{TYPE_SIZE} and @code{TYPE_ALIGN}.  For a declaration,
704 you should always use the @code{DECL_SIZE} and @code{DECL_ALIGN} rather
705 than the @code{TYPE_SIZE} and @code{TYPE_ALIGN} given by the
706 @code{TREE_TYPE}, since special attributes may have been applied to the
707 variable to give it a particular size and alignment.  You may use the
708 predicates @code{DECL_THIS_STATIC} or @code{DECL_THIS_EXTERN} to test
709 whether the storage class specifiers @code{static} or @code{extern} were
710 used to declare a variable.
712 If this variable is initialized (but does not require a constructor),
713 the @code{DECL_INITIAL} will be an expression for the initializer.  The
714 initializer should be evaluated, and a bitwise copy into the variable
715 performed.  If the @code{DECL_INITIAL} is the @code{error_mark_node},
716 there is an initializer, but it is given by an explicit statement later
717 in the code; no bitwise copy is required.
719 GCC provides an extension that allows either automatic variables, or
720 global variables, to be placed in particular registers.  This extension
721 is being used for a particular @code{VAR_DECL} if @code{DECL_REGISTER}
722 holds for the @code{VAR_DECL}, and if @code{DECL_ASSEMBLER_NAME} is not
723 equal to @code{DECL_NAME}.  In that case, @code{DECL_ASSEMBLER_NAME} is
724 the name of the register into which the variable will be placed.
726 @item PARM_DECL
727 Used to represent a parameter to a function.  Treat these nodes
728 similarly to @code{VAR_DECL} nodes.  These nodes only appear in the
729 @code{DECL_ARGUMENTS} for a @code{FUNCTION_DECL}.
731 The @code{DECL_ARG_TYPE} for a @code{PARM_DECL} is the type that will
732 actually be used when a value is passed to this function.  It may be a
733 wider type than the @code{TREE_TYPE} of the parameter; for example, the
734 ordinary type might be @code{short} while the @code{DECL_ARG_TYPE} is
735 @code{int}.
737 @item DEBUG_EXPR_DECL
738 Used to represent an anonymous debug-information temporary created to
739 hold an expression as it is optimized away, so that its value can be
740 referenced in debug bind statements.
742 @item FIELD_DECL
743 These nodes represent non-static data members.  The @code{DECL_SIZE} and
744 @code{DECL_ALIGN} behave as for @code{VAR_DECL} nodes.
745 The position of the field within the parent record is specified by a
746 combination of three attributes.  @code{DECL_FIELD_OFFSET} is the position,
747 counting in bytes, of the @code{DECL_OFFSET_ALIGN}-bit sized word containing
748 the bit of the field closest to the beginning of the structure.
749 @code{DECL_FIELD_BIT_OFFSET} is the bit offset of the first bit of the field
750 within this word; this may be nonzero even for fields that are not bit-fields,
751 since @code{DECL_OFFSET_ALIGN} may be greater than the natural alignment
752 of the field's type.
754 If @code{DECL_C_BIT_FIELD} holds, this field is a bit-field.  In a bit-field,
755 @code{DECL_BIT_FIELD_TYPE} also contains the type that was originally
756 specified for it, while DECL_TYPE may be a modified type with lesser precision,
757 according to the size of the bit field.
759 @item NAMESPACE_DECL
760 Namespaces provide a name hierarchy for other declarations.  They
761 appear in the @code{DECL_CONTEXT} of other @code{_DECL} nodes.
763 @end table
765 @node Internal structure
766 @subsection Internal structure
768 @code{DECL} nodes are represented internally as a hierarchy of
769 structures.
771 @menu
772 * Current structure hierarchy::  The current DECL node structure
773 hierarchy.
774 * Adding new DECL node types:: How to add a new DECL node to a
775 frontend.
776 @end menu
778 @node Current structure hierarchy
779 @subsubsection Current structure hierarchy
781 @table @code
783 @item struct tree_decl_minimal
784 This is the minimal structure to inherit from in order for common
785 @code{DECL} macros to work.  The fields it contains are a unique ID,
786 source location, context, and name.
788 @item struct tree_decl_common
789 This structure inherits from @code{struct tree_decl_minimal}.  It
790 contains fields that most @code{DECL} nodes need, such as a field to
791 store alignment, machine mode, size, and attributes.
793 @item struct tree_field_decl
794 This structure inherits from @code{struct tree_decl_common}.  It is
795 used to represent @code{FIELD_DECL}.
797 @item struct tree_label_decl
798 This structure inherits from @code{struct tree_decl_common}.  It is
799 used to represent @code{LABEL_DECL}.
801 @item struct tree_translation_unit_decl
802 This structure inherits from @code{struct tree_decl_common}.  It is
803 used to represent @code{TRANSLATION_UNIT_DECL}.
805 @item struct tree_decl_with_rtl
806 This structure inherits from @code{struct tree_decl_common}.  It
807 contains a field to store the low-level RTL associated with a
808 @code{DECL} node.
810 @item struct tree_result_decl
811 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_rtl}.  It is
812 used to represent @code{RESULT_DECL}.
814 @item struct tree_const_decl
815 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_rtl}.  It is
816 used to represent @code{CONST_DECL}.
818 @item struct tree_parm_decl
819 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_rtl}.  It is
820 used to represent @code{PARM_DECL}.
822 @item struct tree_decl_with_vis
823 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_rtl}.  It
824 contains fields necessary to store visibility information, as well as
825 a section name and assembler name.
827 @item struct tree_var_decl
828 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_vis}.  It is
829 used to represent @code{VAR_DECL}.
831 @item struct tree_function_decl
832 This structure inherits from @code{struct tree_decl_with_vis}.  It is
833 used to represent @code{FUNCTION_DECL}.
835 @end table
836 @node Adding new DECL node types
837 @subsubsection Adding new DECL node types
839 Adding a new @code{DECL} tree consists of the following steps
841 @table @asis
843 @item Add a new tree code for the @code{DECL} node
844 For language specific @code{DECL} nodes, there is a @file{.def} file
845 in each frontend directory where the tree code should be added.
846 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the code should
847 be added to @file{tree.def}.
849 @item Create a new structure type for the @code{DECL} node
850 These structures should inherit from one of the existing structures in
851 the language hierarchy by using that structure as the first member.
853 @smallexample
854 struct tree_foo_decl
856    struct tree_decl_with_vis common;
858 @end smallexample
860 Would create a structure name @code{tree_foo_decl} that inherits from
861 @code{struct tree_decl_with_vis}.
863 For language specific @code{DECL} nodes, this new structure type
864 should go in the appropriate @file{.h} file.
865 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the structure
866 type should go in @file{tree.h}.
868 @item Add a member to the tree structure enumerator for the node
869 For garbage collection and dynamic checking purposes, each @code{DECL}
870 node structure type is required to have a unique enumerator value
871 specified with it.
872 For language specific @code{DECL} nodes, this new enumerator value
873 should go in the appropriate @file{.def} file.
874 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the enumerator
875 values are specified in @file{treestruct.def}.
877 @item Update @code{union tree_node}
878 In order to make your new structure type usable, it must be added to
879 @code{union tree_node}.
880 For language specific @code{DECL} nodes, a new entry should be added
881 to the appropriate @file{.h} file of the form
882 @smallexample
883   struct tree_foo_decl GTY ((tag ("TS_VAR_DECL"))) foo_decl;
884 @end smallexample
885 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the additional
886 member goes directly into @code{union tree_node} in @file{tree.h}.
888 @item Update dynamic checking info
889 In order to be able to check whether accessing a named portion of
890 @code{union tree_node} is legal, and whether a certain @code{DECL} node
891 contains one of the enumerated @code{DECL} node structures in the
892 hierarchy, a simple lookup table is used.
893 This lookup table needs to be kept up to date with the tree structure
894 hierarchy, or else checking and containment macros will fail
895 inappropriately.
897 For language specific @code{DECL} nodes, there is an @code{init_ts}
898 function in an appropriate @file{.c} file, which initializes the lookup
899 table.
900 Code setting up the table for new @code{DECL} nodes should be added
901 there.
902 For each @code{DECL} tree code and enumerator value representing a
903 member of the inheritance  hierarchy, the table should contain 1 if
904 that tree code inherits (directly or indirectly) from that member.
905 Thus, a @code{FOO_DECL} node derived from @code{struct decl_with_rtl},
906 and enumerator value @code{TS_FOO_DECL}, would be set up as follows
907 @smallexample
908 tree_contains_struct[FOO_DECL][TS_FOO_DECL] = 1;
909 tree_contains_struct[FOO_DECL][TS_DECL_WRTL] = 1;
910 tree_contains_struct[FOO_DECL][TS_DECL_COMMON] = 1;
911 tree_contains_struct[FOO_DECL][TS_DECL_MINIMAL] = 1;
912 @end smallexample
914 For @code{DECL} nodes that are part of the middle-end, the setup code
915 goes into @file{tree.cc}.
917 @item Add macros to access any new fields and flags
919 Each added field or flag should have a macro that is used to access
920 it, that performs appropriate checking to ensure only the right type of
921 @code{DECL} nodes access the field.
923 These macros generally take the following form
924 @smallexample
925 #define FOO_DECL_FIELDNAME(NODE) FOO_DECL_CHECK(NODE)->foo_decl.fieldname
926 @end smallexample
927 However, if the structure is simply a base class for further
928 structures, something like the following should be used
929 @smallexample
930 #define BASE_STRUCT_CHECK(T) CONTAINS_STRUCT_CHECK(T, TS_BASE_STRUCT)
931 #define BASE_STRUCT_FIELDNAME(NODE) \
932    (BASE_STRUCT_CHECK(NODE)->base_struct.fieldname
933 @end smallexample
935 Reading them from the generated @file{all-tree.def} file (which in
936 turn includes all the @file{tree.def} files), @file{gencheck.cc} is
937 used during GCC's build to generate the @code{*_CHECK} macros for all
938 tree codes.
940 @end table
943 @c ---------------------------------------------------------------------
944 @c Attributes
945 @c ---------------------------------------------------------------------
946 @node Attributes
947 @section Attributes in trees
948 @cindex attributes
950 Attributes, as specified using the @code{__attribute__} keyword, are
951 represented internally as a @code{TREE_LIST}.  The @code{TREE_PURPOSE}
952 is the name of the attribute, as an @code{IDENTIFIER_NODE}.  The
953 @code{TREE_VALUE} is a @code{TREE_LIST} of the arguments of the
954 attribute, if any, or @code{NULL_TREE} if there are no arguments; the
955 arguments are stored as the @code{TREE_VALUE} of successive entries in
956 the list, and may be identifiers or expressions.  The @code{TREE_CHAIN}
957 of the attribute is the next attribute in a list of attributes applying
958 to the same declaration or type, or @code{NULL_TREE} if there are no
959 further attributes in the list.
961 Attributes may be attached to declarations and to types; these
962 attributes may be accessed with the following macros.  All attributes
963 are stored in this way, and many also cause other changes to the
964 declaration or type or to other internal compiler data structures.
966 @deftypefn {Tree Macro} tree DECL_ATTRIBUTES (tree @var{decl})
967 This macro returns the attributes on the declaration @var{decl}.
968 @end deftypefn
970 @deftypefn {Tree Macro} tree TYPE_ATTRIBUTES (tree @var{type})
971 This macro returns the attributes on the type @var{type}.
972 @end deftypefn
975 @c ---------------------------------------------------------------------
976 @c Expressions
977 @c ---------------------------------------------------------------------
979 @node Expression trees
980 @section Expressions
981 @cindex expression
982 @findex TREE_TYPE
983 @findex TREE_OPERAND
985 The internal representation for expressions is for the most part quite
986 straightforward.  However, there are a few facts that one must bear in
987 mind.  In particular, the expression ``tree'' is actually a directed
988 acyclic graph.  (For example there may be many references to the integer
989 constant zero throughout the source program; many of these will be
990 represented by the same expression node.)  You should not rely on
991 certain kinds of node being shared, nor should you rely on certain kinds of
992 nodes being unshared.
994 The following macros can be used with all expression nodes:
996 @ftable @code
997 @item TREE_TYPE
998 Returns the type of the expression.  This value may not be precisely the
999 same type that would be given the expression in the original program.
1000 @end ftable
1002 In what follows, some nodes that one might expect to always have type
1003 @code{bool} are documented to have either integral or boolean type.  At
1004 some point in the future, the C front end may also make use of this same
1005 intermediate representation, and at this point these nodes will
1006 certainly have integral type.  The previous sentence is not meant to
1007 imply that the C++ front end does not or will not give these nodes
1008 integral type.
1010 Below, we list the various kinds of expression nodes.  Except where
1011 noted otherwise, the operands to an expression are accessed using the
1012 @code{TREE_OPERAND} macro.  For example, to access the first operand to
1013 a binary plus expression @code{expr}, use:
1015 @smallexample
1016 TREE_OPERAND (expr, 0)
1017 @end smallexample
1018 @noindent
1020 As this example indicates, the operands are zero-indexed.
1023 @menu
1024 * Constants: Constant expressions.
1025 * Storage References::
1026 * Unary and Binary Expressions::
1027 * Vectors::
1028 @end menu
1030 @node Constant expressions
1031 @subsection Constant expressions
1032 @tindex INTEGER_CST
1033 @findex tree_int_cst_lt
1034 @findex tree_int_cst_equal
1035 @tindex tree_fits_uhwi_p
1036 @tindex tree_fits_shwi_p
1037 @tindex tree_to_uhwi
1038 @tindex tree_to_shwi
1039 @tindex TREE_INT_CST_NUNITS
1040 @tindex TREE_INT_CST_ELT
1041 @tindex TREE_INT_CST_LOW
1042 @tindex REAL_CST
1043 @tindex FIXED_CST
1044 @tindex COMPLEX_CST
1045 @tindex VECTOR_CST
1046 @tindex STRING_CST
1047 @tindex POLY_INT_CST
1048 @findex TREE_STRING_LENGTH
1049 @findex TREE_STRING_POINTER
1051 The table below begins with constants, moves on to unary expressions,
1052 then proceeds to binary expressions, and concludes with various other
1053 kinds of expressions:
1055 @table @code
1056 @item INTEGER_CST
1057 These nodes represent integer constants.  Note that the type of these
1058 constants is obtained with @code{TREE_TYPE}; they are not always of type
1059 @code{int}.  In particular, @code{char} constants are represented with
1060 @code{INTEGER_CST} nodes.  The value of the integer constant @code{e} is
1061 represented in an array of HOST_WIDE_INT.   There are enough elements
1062 in the array to represent the value without taking extra elements for
1063 redundant 0s or -1.  The number of elements used to represent @code{e}
1064 is available via @code{TREE_INT_CST_NUNITS}. Element @code{i} can be
1065 extracted by using @code{TREE_INT_CST_ELT (e, i)}.
1066 @code{TREE_INT_CST_LOW} is a shorthand for @code{TREE_INT_CST_ELT (e, 0)}.
1068 The functions @code{tree_fits_shwi_p} and @code{tree_fits_uhwi_p}
1069 can be used to tell if the value is small enough to fit in a
1070 signed HOST_WIDE_INT or an unsigned HOST_WIDE_INT respectively.
1071 The value can then be extracted using @code{tree_to_shwi} and
1072 @code{tree_to_uhwi}.
1074 @item REAL_CST
1076 FIXME: Talk about how to obtain representations of this constant, do
1077 comparisons, and so forth.
1079 @item FIXED_CST
1081 These nodes represent fixed-point constants.  The type of these constants
1082 is obtained with @code{TREE_TYPE}.  @code{TREE_FIXED_CST_PTR} points to
1083 a @code{struct fixed_value};  @code{TREE_FIXED_CST} returns the structure
1084 itself.  @code{struct fixed_value} contains @code{data} with the size of two
1085 @code{HOST_BITS_PER_WIDE_INT} and @code{mode} as the associated fixed-point
1086 machine mode for @code{data}.
1088 @item COMPLEX_CST
1089 These nodes are used to represent complex number constants, that is a
1090 @code{__complex__} whose parts are constant nodes.  The
1091 @code{TREE_REALPART} and @code{TREE_IMAGPART} return the real and the
1092 imaginary parts respectively.
1094 @item VECTOR_CST
1095 These nodes are used to represent vector constants.  Each vector
1096 constant @var{v} is treated as a specific instance of an arbitrary-length
1097 sequence that itself contains @samp{VECTOR_CST_NPATTERNS (@var{v})}
1098 interleaved patterns.  Each pattern has the form:
1100 @smallexample
1101 @{ @var{base0}, @var{base1}, @var{base1} + @var{step}, @var{base1} + @var{step} * 2, @dots{} @}
1102 @end smallexample
1104 The first three elements in each pattern are enough to determine the
1105 values of the other elements.  However, if all @var{step}s are zero,
1106 only the first two elements are needed.  If in addition each @var{base1}
1107 is equal to the corresponding @var{base0}, only the first element in
1108 each pattern is needed.  The number of encoded elements per pattern
1109 is given by @samp{VECTOR_CST_NELTS_PER_PATTERN (@var{v})}.
1111 For example, the constant:
1113 @smallexample
1114 @{ 0, 1, 2, 6, 3, 8, 4, 10, 5, 12, 6, 14, 7, 16, 8, 18 @}
1115 @end smallexample
1117 is interpreted as an interleaving of the sequences:
1119 @smallexample
1120 @{ 0, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 @}
1121 @{ 1, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 @}
1122 @end smallexample
1124 where the sequences are represented by the following patterns:
1126 @smallexample
1127 @var{base0} == 0, @var{base1} == 2, @var{step} == 1
1128 @var{base0} == 1, @var{base1} == 6, @var{step} == 2
1129 @end smallexample
1131 In this case:
1133 @smallexample
1134 VECTOR_CST_NPATTERNS (@var{v}) == 2
1135 VECTOR_CST_NELTS_PER_PATTERN (@var{v}) == 3
1136 @end smallexample
1138 The vector is therefore encoded using the first 6 elements
1139 (@samp{@{ 0, 1, 2, 6, 3, 8 @}}), with the remaining 10 elements
1140 being implicit extensions of them.
1142 Sometimes this scheme can create two possible encodings of the same
1143 vector.  For example @{ 0, 1 @} could be seen as two patterns with
1144 one element each or one pattern with two elements (@var{base0} and
1145 @var{base1}).  The canonical encoding is always the one with the
1146 fewest patterns or (if both encodings have the same number of
1147 petterns) the one with the fewest encoded elements.
1149 @samp{vector_cst_encoding_nelts (@var{v})} gives the total number of
1150 encoded elements in @var{v}, which is 6 in the example above.
1151 @code{VECTOR_CST_ENCODED_ELTS (@var{v})} gives a pointer to the elements
1152 encoded in @var{v} and @code{VECTOR_CST_ENCODED_ELT (@var{v}, @var{i})}
1153 accesses the value of encoded element @var{i}.
1155 @samp{VECTOR_CST_DUPLICATE_P (@var{v})} is true if @var{v} simply contains
1156 repeated instances of @samp{VECTOR_CST_NPATTERNS (@var{v})} values.  This is
1157 a shorthand for testing @samp{VECTOR_CST_NELTS_PER_PATTERN (@var{v}) == 1}.
1159 @samp{VECTOR_CST_STEPPED_P (@var{v})} is true if at least one
1160 pattern in @var{v} has a nonzero step.  This is a shorthand for
1161 testing @samp{VECTOR_CST_NELTS_PER_PATTERN (@var{v}) == 3}.
1163 The utility function @code{vector_cst_elt} gives the value of an
1164 arbitrary index as a @code{tree}.  @code{vector_cst_int_elt} gives
1165 the same value as a @code{wide_int}.
1167 @item STRING_CST
1168 These nodes represent string-constants.  The @code{TREE_STRING_LENGTH}
1169 returns the length of the string, as an @code{int}.  The
1170 @code{TREE_STRING_POINTER} is a @code{char*} containing the string
1171 itself.  The string may not be @code{NUL}-terminated, and it may contain
1172 embedded @code{NUL} characters.  Therefore, the
1173 @code{TREE_STRING_LENGTH} includes the trailing @code{NUL} if it is
1174 present.
1176 For wide string constants, the @code{TREE_STRING_LENGTH} is the number
1177 of bytes in the string, and the @code{TREE_STRING_POINTER}
1178 points to an array of the bytes of the string, as represented on the
1179 target system (that is, as integers in the target endianness).  Wide and
1180 non-wide string constants are distinguished only by the @code{TREE_TYPE}
1181 of the @code{STRING_CST}.
1183 FIXME: The formats of string constants are not well-defined when the
1184 target system bytes are not the same width as host system bytes.
1186 @item POLY_INT_CST
1187 These nodes represent invariants that depend on some target-specific
1188 runtime parameters.  They consist of @code{NUM_POLY_INT_COEFFS}
1189 coefficients, with the first coefficient being the constant term and
1190 the others being multipliers that are applied to the runtime parameters.
1192 @code{POLY_INT_CST_ELT (@var{x}, @var{i})} references coefficient number
1193 @var{i} of @code{POLY_INT_CST} node @var{x}.  Each coefficient is an
1194 @code{INTEGER_CST}.
1196 @end table
1198 @node Storage References
1199 @subsection References to storage
1200 @tindex ADDR_EXPR
1201 @tindex INDIRECT_REF
1202 @tindex MEM_REF
1203 @tindex ARRAY_REF
1204 @tindex ARRAY_RANGE_REF
1205 @tindex TARGET_MEM_REF
1206 @tindex COMPONENT_REF
1208 @table @code
1209 @item ARRAY_REF
1210 These nodes represent array accesses.  The first operand is the array;
1211 the second is the index.  To calculate the address of the memory
1212 accessed, you must scale the index by the size of the type of the array
1213 elements.  The type of these expressions must be the type of a component of
1214 the array.  The third and fourth operands are used after gimplification
1215 to represent the lower bound and component size but should not be used
1216 directly; call @code{array_ref_low_bound} and @code{array_ref_element_size}
1217 instead.
1219 @item ARRAY_RANGE_REF
1220 These nodes represent access to a range (or ``slice'') of an array.  The
1221 operands are the same as that for @code{ARRAY_REF} and have the same
1222 meanings.  The type of these expressions must be an array whose component
1223 type is the same as that of the first operand.  The range of that array
1224 type determines the amount of data these expressions access.
1226 @item COMPONENT_REF
1227 These nodes represent non-static data member accesses.  The first
1228 operand is the object (rather than a pointer to it); the second operand
1229 is the @code{FIELD_DECL} for the data member.  The third operand represents
1230 the byte offset of the field, but should not be used directly; call
1231 @code{component_ref_field_offset} instead.
1233 @item ADDR_EXPR
1234 These nodes are used to represent the address of an object.  (These
1235 expressions will always have pointer or reference type.)  The operand may
1236 be another expression, or it may be a declaration.
1238 As an extension, GCC allows users to take the address of a label.  In
1239 this case, the operand of the @code{ADDR_EXPR} will be a
1240 @code{LABEL_DECL}.  The type of such an expression is @code{void*}.
1242 If the object addressed is not an lvalue, a temporary is created, and
1243 the address of the temporary is used.
1245 @item INDIRECT_REF
1246 These nodes are used to represent the object pointed to by a pointer.
1247 The operand is the pointer being dereferenced; it will always have
1248 pointer or reference type.
1250 @item MEM_REF
1251 These nodes are used to represent the object pointed to by a pointer
1252 offset by a constant.
1253 The first operand is the pointer being dereferenced; it will always have
1254 pointer or reference type.  The second operand is a pointer constant
1255 serving as constant offset applied to the pointer being dereferenced
1256 with its type specifying the type to be used for type-based alias analysis.
1257 The type of the node specifies the alignment of the access.
1259 @item TARGET_MEM_REF
1260 These nodes represent memory accesses whose address directly map to
1261 an addressing mode of the target architecture.  The first argument
1262 is @code{TMR_BASE} and is a pointer to the object being accessed.
1263 The second argument is @code{TMR_OFFSET} which is a pointer constant
1264 with dual purpose serving both as constant offset and holder of
1265 the type used for type-based alias analysis.  The first two operands
1266 have exactly the same semantics as @code{MEM_REF}.  The third
1267 and fourth operand are @code{TMR_INDEX} and @code{TMR_STEP} where
1268 the former is an integer and the latter an integer constant.  The
1269 fifth and last operand is @code{TMR_INDEX2} which is an alternate
1270 non-constant offset.  Any of the third to last operands may be
1271 @code{NULL} if the corresponding component does not appear in
1272 the address, but @code{TMR_INDEX} and @code{TMR_STEP} shall be
1273 always supplied in pair.  The Address of the @code{TARGET_MEM_REF}
1274 is determined in the following way.
1276 @smallexample
1277 TMR_BASE + TMR_OFFSET + TMR_INDEX * TMR_STEP + TMR_INDEX2
1278 @end smallexample
1280 The type of the node specifies the alignment of the access.
1282 @end table
1284 @node Unary and Binary Expressions
1285 @subsection Unary and Binary Expressions
1286 @tindex NEGATE_EXPR
1287 @tindex ABS_EXPR
1288 @tindex ABSU_EXPR
1289 @tindex BIT_NOT_EXPR
1290 @tindex TRUTH_NOT_EXPR
1291 @tindex PREDECREMENT_EXPR
1292 @tindex PREINCREMENT_EXPR
1293 @tindex POSTDECREMENT_EXPR
1294 @tindex POSTINCREMENT_EXPR
1295 @tindex FIX_TRUNC_EXPR
1296 @tindex FLOAT_EXPR
1297 @tindex COMPLEX_EXPR
1298 @tindex CONJ_EXPR
1299 @tindex REALPART_EXPR
1300 @tindex IMAGPART_EXPR
1301 @tindex NON_LVALUE_EXPR
1302 @tindex NOP_EXPR
1303 @tindex CONVERT_EXPR
1304 @tindex FIXED_CONVERT_EXPR
1305 @tindex THROW_EXPR
1306 @tindex LSHIFT_EXPR
1307 @tindex RSHIFT_EXPR
1308 @tindex BIT_IOR_EXPR
1309 @tindex BIT_XOR_EXPR
1310 @tindex BIT_AND_EXPR
1311 @tindex TRUTH_ANDIF_EXPR
1312 @tindex TRUTH_ORIF_EXPR
1313 @tindex TRUTH_AND_EXPR
1314 @tindex TRUTH_OR_EXPR
1315 @tindex TRUTH_XOR_EXPR
1316 @tindex POINTER_PLUS_EXPR
1317 @tindex POINTER_DIFF_EXPR
1318 @tindex PLUS_EXPR
1319 @tindex MINUS_EXPR
1320 @tindex MULT_EXPR
1321 @tindex WIDEN_MULT_EXPR
1322 @tindex MULT_HIGHPART_EXPR
1323 @tindex RDIV_EXPR
1324 @tindex TRUNC_DIV_EXPR
1325 @tindex FLOOR_DIV_EXPR
1326 @tindex CEIL_DIV_EXPR
1327 @tindex ROUND_DIV_EXPR
1328 @tindex TRUNC_MOD_EXPR
1329 @tindex FLOOR_MOD_EXPR
1330 @tindex CEIL_MOD_EXPR
1331 @tindex ROUND_MOD_EXPR
1332 @tindex EXACT_DIV_EXPR
1333 @tindex LT_EXPR
1334 @tindex LE_EXPR
1335 @tindex GT_EXPR
1336 @tindex GE_EXPR
1337 @tindex EQ_EXPR
1338 @tindex NE_EXPR
1339 @tindex ORDERED_EXPR
1340 @tindex UNORDERED_EXPR
1341 @tindex UNLT_EXPR
1342 @tindex UNLE_EXPR
1343 @tindex UNGT_EXPR
1344 @tindex UNGE_EXPR
1345 @tindex UNEQ_EXPR
1346 @tindex LTGT_EXPR
1347 @tindex MODIFY_EXPR
1348 @tindex INIT_EXPR
1349 @tindex COMPOUND_EXPR
1350 @tindex COND_EXPR
1351 @tindex CALL_EXPR
1352 @tindex STMT_EXPR
1353 @tindex BIND_EXPR
1354 @tindex LOOP_EXPR
1355 @tindex EXIT_EXPR
1356 @tindex CLEANUP_POINT_EXPR
1357 @tindex CONSTRUCTOR
1358 @tindex COMPOUND_LITERAL_EXPR
1359 @tindex SAVE_EXPR
1360 @tindex TARGET_EXPR
1361 @tindex VA_ARG_EXPR
1362 @tindex ANNOTATE_EXPR
1364 @table @code
1365 @item NEGATE_EXPR
1366 These nodes represent unary negation of the single operand, for both
1367 integer and floating-point types.  The type of negation can be
1368 determined by looking at the type of the expression.
1370 The behavior of this operation on signed arithmetic overflow is
1371 controlled by the @code{flag_wrapv} and @code{flag_trapv} variables.
1373 @item ABS_EXPR
1374 These nodes represent the absolute value of the single operand, for
1375 both integer and floating-point types.  This is typically used to
1376 implement the @code{abs}, @code{labs} and @code{llabs} builtins for
1377 integer types, and the @code{fabs}, @code{fabsf} and @code{fabsl}
1378 builtins for floating point types.  The type of abs operation can
1379 be determined by looking at the type of the expression.
1381 This node is not used for complex types.  To represent the modulus
1382 or complex abs of a complex value, use the @code{BUILT_IN_CABS},
1383 @code{BUILT_IN_CABSF} or @code{BUILT_IN_CABSL} builtins, as used
1384 to implement the C99 @code{cabs}, @code{cabsf} and @code{cabsl}
1385 built-in functions.
1387 @item ABSU_EXPR
1388 These nodes represent the absolute value of the single operand in
1389 equivalent unsigned type such that @code{ABSU_EXPR} of @code{TYPE_MIN}
1390 is well defined.
1392 @item BIT_NOT_EXPR
1393 These nodes represent bitwise complement, and will always have integral
1394 type.  The only operand is the value to be complemented.
1396 @item TRUTH_NOT_EXPR
1397 These nodes represent logical negation, and will always have integral
1398 (or boolean) type.  The operand is the value being negated.  The type
1399 of the operand and that of the result are always of @code{BOOLEAN_TYPE}
1400 or @code{INTEGER_TYPE}.
1402 @item PREDECREMENT_EXPR
1403 @itemx PREINCREMENT_EXPR
1404 @itemx POSTDECREMENT_EXPR
1405 @itemx POSTINCREMENT_EXPR
1406 These nodes represent increment and decrement expressions.  The value of
1407 the single operand is computed, and the operand incremented or
1408 decremented.  In the case of @code{PREDECREMENT_EXPR} and
1409 @code{PREINCREMENT_EXPR}, the value of the expression is the value
1410 resulting after the increment or decrement; in the case of
1411 @code{POSTDECREMENT_EXPR} and @code{POSTINCREMENT_EXPR} is the value
1412 before the increment or decrement occurs.  The type of the operand, like
1413 that of the result, will be either integral, boolean, or floating-point.
1415 @item FIX_TRUNC_EXPR
1416 These nodes represent conversion of a floating-point value to an
1417 integer.  The single operand will have a floating-point type, while
1418 the complete expression will have an integral (or boolean) type.  The
1419 operand is rounded towards zero.
1421 @item FLOAT_EXPR
1422 These nodes represent conversion of an integral (or boolean) value to a
1423 floating-point value.  The single operand will have integral type, while
1424 the complete expression will have a floating-point type.
1426 FIXME: How is the operand supposed to be rounded?  Is this dependent on
1427 @option{-mieee}?
1429 @item COMPLEX_EXPR
1430 These nodes are used to represent complex numbers constructed from two
1431 expressions of the same (integer or real) type.  The first operand is the
1432 real part and the second operand is the imaginary part.
1434 @item CONJ_EXPR
1435 These nodes represent the conjugate of their operand.
1437 @item REALPART_EXPR
1438 @itemx IMAGPART_EXPR
1439 These nodes represent respectively the real and the imaginary parts
1440 of complex numbers (their sole argument).
1442 @item NON_LVALUE_EXPR
1443 These nodes indicate that their one and only operand is not an lvalue.
1444 A back end can treat these identically to the single operand.
1446 @item NOP_EXPR
1447 These nodes are used to represent conversions that do not require any
1448 code-generation.  For example, conversion of a @code{char*} to an
1449 @code{int*} does not require any code be generated; such a conversion is
1450 represented by a @code{NOP_EXPR}.  The single operand is the expression
1451 to be converted.  The conversion from a pointer to a reference is also
1452 represented with a @code{NOP_EXPR}.
1454 @item CONVERT_EXPR
1455 These nodes are similar to @code{NOP_EXPR}s, but are used in those
1456 situations where code may need to be generated.  For example, if an
1457 @code{int*} is converted to an @code{int} code may need to be generated
1458 on some platforms.  These nodes are never used for C++-specific
1459 conversions, like conversions between pointers to different classes in
1460 an inheritance hierarchy.  Any adjustments that need to be made in such
1461 cases are always indicated explicitly.  Similarly, a user-defined
1462 conversion is never represented by a @code{CONVERT_EXPR}; instead, the
1463 function calls are made explicit.
1465 @item FIXED_CONVERT_EXPR
1466 These nodes are used to represent conversions that involve fixed-point
1467 values.  For example, from a fixed-point value to another fixed-point value,
1468 from an integer to a fixed-point value, from a fixed-point value to an
1469 integer, from a floating-point value to a fixed-point value, or from
1470 a fixed-point value to a floating-point value.
1472 @item LSHIFT_EXPR
1473 @itemx RSHIFT_EXPR
1474 These nodes represent left and right shifts, respectively.  The first
1475 operand is the value to shift; it will always be of integral type.  The
1476 second operand is an expression for the number of bits by which to
1477 shift.  Right shift should be treated as arithmetic, i.e., the
1478 high-order bits should be zero-filled when the expression has unsigned
1479 type and filled with the sign bit when the expression has signed type.
1480 Note that the result is undefined if the second operand is larger
1481 than or equal to the first operand's type size. Unlike most nodes, these
1482 can have a vector as first operand and a scalar as second operand.
1485 @item BIT_IOR_EXPR
1486 @itemx BIT_XOR_EXPR
1487 @itemx BIT_AND_EXPR
1488 These nodes represent bitwise inclusive or, bitwise exclusive or, and
1489 bitwise and, respectively.  Both operands will always have integral
1490 type.
1492 @item TRUTH_ANDIF_EXPR
1493 @itemx TRUTH_ORIF_EXPR
1494 These nodes represent logical ``and'' and logical ``or'', respectively.
1495 These operators are not strict; i.e., the second operand is evaluated
1496 only if the value of the expression is not determined by evaluation of
1497 the first operand.  The type of the operands and that of the result are
1498 always of @code{BOOLEAN_TYPE} or @code{INTEGER_TYPE}.
1500 @item TRUTH_AND_EXPR
1501 @itemx TRUTH_OR_EXPR
1502 @itemx TRUTH_XOR_EXPR
1503 These nodes represent logical and, logical or, and logical exclusive or.
1504 They are strict; both arguments are always evaluated.  There are no
1505 corresponding operators in C or C++, but the front end will sometimes
1506 generate these expressions anyhow, if it can tell that strictness does
1507 not matter.  The type of the operands and that of the result are
1508 always of @code{BOOLEAN_TYPE} or @code{INTEGER_TYPE}.
1510 @item POINTER_PLUS_EXPR
1511 This node represents pointer arithmetic.  The first operand is always
1512 a pointer/reference type.  The second operand is always an unsigned
1513 integer type compatible with sizetype.  This and POINTER_DIFF_EXPR are
1514 the only binary arithmetic operators that can operate on pointer types.
1516 @item POINTER_DIFF_EXPR
1517 This node represents pointer subtraction.  The two operands always
1518 have pointer/reference type.  It returns a signed integer of the same
1519 precision as the pointers.  The behavior is undefined if the difference
1520 of the two pointers, seen as infinite precision non-negative integers,
1521 does not fit in the result type.  The result does not depend on the
1522 pointer type, it is not divided by the size of the pointed-to type.
1524 @item PLUS_EXPR
1525 @itemx MINUS_EXPR
1526 @itemx MULT_EXPR
1527 These nodes represent various binary arithmetic operations.
1528 Respectively, these operations are addition, subtraction (of the second
1529 operand from the first) and multiplication.  Their operands may have
1530 either integral or floating type, but there will never be case in which
1531 one operand is of floating type and the other is of integral type.
1533 The behavior of these operations on signed arithmetic overflow is
1534 controlled by the @code{flag_wrapv} and @code{flag_trapv} variables.
1536 @item WIDEN_MULT_EXPR
1537 This node represents a widening multiplication.  The operands have
1538 integral types with same @var{b} bits of precision, producing an
1539 integral type result with at least @math{2@var{b}} bits of precision.
1540 The behaviour is equivalent to extending both operands, possibly of
1541 different signedness, to the result type, then multiplying them.
1543 @item MULT_HIGHPART_EXPR
1544 This node represents the ``high-part'' of a widening multiplication.
1545 For an integral type with @var{b} bits of precision, the result is
1546 the most significant @var{b} bits of the full @math{2@var{b}} product.
1547 Both operands must have the same precision and same signedness.
1549 @item RDIV_EXPR
1550 This node represents a floating point division operation.
1552 @item TRUNC_DIV_EXPR
1553 @itemx FLOOR_DIV_EXPR
1554 @itemx CEIL_DIV_EXPR
1555 @itemx ROUND_DIV_EXPR
1556 These nodes represent integer division operations that return an integer
1557 result.  @code{TRUNC_DIV_EXPR} rounds towards zero, @code{FLOOR_DIV_EXPR}
1558 rounds towards negative infinity, @code{CEIL_DIV_EXPR} rounds towards
1559 positive infinity and @code{ROUND_DIV_EXPR} rounds to the closest integer.
1560 Integer division in C and C++ is truncating, i.e.@: @code{TRUNC_DIV_EXPR}.
1562 The behavior of these operations on signed arithmetic overflow, when
1563 dividing the minimum signed integer by minus one, is controlled by the
1564 @code{flag_wrapv} and @code{flag_trapv} variables.
1566 @item TRUNC_MOD_EXPR
1567 @itemx FLOOR_MOD_EXPR
1568 @itemx CEIL_MOD_EXPR
1569 @itemx ROUND_MOD_EXPR
1570 These nodes represent the integer remainder or modulus operation.
1571 The integer modulus of two operands @code{a} and @code{b} is
1572 defined as @code{a - (a/b)*b} where the division calculated using
1573 the corresponding division operator.  Hence for @code{TRUNC_MOD_EXPR}
1574 this definition assumes division using truncation towards zero, i.e.@:
1575 @code{TRUNC_DIV_EXPR}.  Integer remainder in C and C++ uses truncating
1576 division, i.e.@: @code{TRUNC_MOD_EXPR}.
1578 @item EXACT_DIV_EXPR
1579 The @code{EXACT_DIV_EXPR} code is used to represent integer divisions where
1580 the numerator is known to be an exact multiple of the denominator.  This
1581 allows the backend to choose between the faster of @code{TRUNC_DIV_EXPR},
1582 @code{CEIL_DIV_EXPR} and @code{FLOOR_DIV_EXPR} for the current target.
1584 @item LT_EXPR
1585 @itemx LE_EXPR
1586 @itemx GT_EXPR
1587 @itemx GE_EXPR
1588 @itemx LTGT_EXPR
1589 @itemx EQ_EXPR
1590 @itemx NE_EXPR
1591 These nodes represent the less than, less than or equal to, greater than,
1592 greater than or equal to, less or greater than, equal, and not equal
1593 comparison operators.  The first and second operands will either be both
1594 of integral type, both of floating type or both of vector type, except for
1595 LTGT_EXPR where they will only be both of floating type.  The result type
1596 of these expressions will always be of integral, boolean or signed integral
1597 vector type.  These operations return the result type's zero value for false,
1598 the result type's one value for true, and a vector whose elements are zero
1599 (false) or minus one (true) for vectors.
1601 For floating point comparisons, if we honor IEEE NaNs and either operand
1602 is NaN, then @code{NE_EXPR} always returns true and the remaining operators
1603 always return false.  On some targets, comparisons against an IEEE NaN,
1604 other than equality and inequality, may generate a floating-point exception.
1606 @item ORDERED_EXPR
1607 @itemx UNORDERED_EXPR
1608 These nodes represent non-trapping ordered and unordered comparison
1609 operators.  These operations take two floating point operands and
1610 determine whether they are ordered or unordered relative to each other.
1611 If either operand is an IEEE NaN, their comparison is defined to be
1612 unordered, otherwise the comparison is defined to be ordered.  The
1613 result type of these expressions will always be of integral or boolean
1614 type.  These operations return the result type's zero value for false,
1615 and the result type's one value for true.
1617 @item UNLT_EXPR
1618 @itemx UNLE_EXPR
1619 @itemx UNGT_EXPR
1620 @itemx UNGE_EXPR
1621 @itemx UNEQ_EXPR
1622 These nodes represent the unordered comparison operators.
1623 These operations take two floating point operands and determine whether
1624 the operands are unordered or are less than, less than or equal to,
1625 greater than, greater than or equal to, or equal respectively.  For
1626 example, @code{UNLT_EXPR} returns true if either operand is an IEEE
1627 NaN or the first operand is less than the second.  All these operations
1628 are guaranteed not to generate a floating point exception.  The result
1629 type of these expressions will always be of integral or boolean type.
1630 These operations return the result type's zero value for false,
1631 and the result type's one value for true.
1633 @item MODIFY_EXPR
1634 These nodes represent assignment.  The left-hand side is the first
1635 operand; the right-hand side is the second operand.  The left-hand side
1636 will be a @code{VAR_DECL}, @code{INDIRECT_REF}, @code{COMPONENT_REF}, or
1637 other lvalue.
1639 These nodes are used to represent not only assignment with @samp{=} but
1640 also compound assignments (like @samp{+=}), by reduction to @samp{=}
1641 assignment.  In other words, the representation for @samp{i += 3} looks
1642 just like that for @samp{i = i + 3}.
1644 @item INIT_EXPR
1645 These nodes are just like @code{MODIFY_EXPR}, but are used only when a
1646 variable is initialized, rather than assigned to subsequently.  This
1647 means that we can assume that the target of the initialization is not
1648 used in computing its own value; any reference to the lhs in computing
1649 the rhs is undefined.
1651 @item COMPOUND_EXPR
1652 These nodes represent comma-expressions.  The first operand is an
1653 expression whose value is computed and thrown away prior to the
1654 evaluation of the second operand.  The value of the entire expression is
1655 the value of the second operand.
1657 @item COND_EXPR
1658 These nodes represent @code{?:} expressions.  The first operand
1659 is of boolean or integral type.  If it evaluates to a nonzero value,
1660 the second operand should be evaluated, and returned as the value of the
1661 expression.  Otherwise, the third operand is evaluated, and returned as
1662 the value of the expression.
1664 The second operand must have the same type as the entire expression,
1665 unless it unconditionally throws an exception or calls a noreturn
1666 function, in which case it should have void type.  The same constraints
1667 apply to the third operand.  This allows array bounds checks to be
1668 represented conveniently as @code{(i >= 0 && i < 10) ? i : abort()}.
1670 As a GNU extension, the C language front-ends allow the second
1671 operand of the @code{?:} operator may be omitted in the source.
1672 For example, @code{x ? : 3} is equivalent to @code{x ? x : 3},
1673 assuming that @code{x} is an expression without side effects.
1674 In the tree representation, however, the second operand is always
1675 present, possibly protected by @code{SAVE_EXPR} if the first
1676 argument does cause side effects.
1678 @item CALL_EXPR
1679 These nodes are used to represent calls to functions, including
1680 non-static member functions.  @code{CALL_EXPR}s are implemented as
1681 expression nodes with a variable number of operands.  Rather than using
1682 @code{TREE_OPERAND} to extract them, it is preferable to use the
1683 specialized accessor macros and functions that operate specifically on
1684 @code{CALL_EXPR} nodes.
1686 @code{CALL_EXPR_FN} returns a pointer to the
1687 function to call; it is always an expression whose type is a
1688 @code{POINTER_TYPE}.
1690 The number of arguments to the call is returned by @code{call_expr_nargs},
1691 while the arguments themselves can be accessed with the @code{CALL_EXPR_ARG}
1692 macro.  The arguments are zero-indexed and numbered left-to-right.
1693 You can iterate over the arguments using @code{FOR_EACH_CALL_EXPR_ARG}, as in:
1695 @smallexample
1696 tree call, arg;
1697 call_expr_arg_iterator iter;
1698 FOR_EACH_CALL_EXPR_ARG (arg, iter, call)
1699   /* arg is bound to successive arguments of call.  */
1700   @dots{};
1701 @end smallexample
1703 For non-static
1704 member functions, there will be an operand corresponding to the
1705 @code{this} pointer.  There will always be expressions corresponding to
1706 all of the arguments, even if the function is declared with default
1707 arguments and some arguments are not explicitly provided at the call
1708 sites.
1710 @code{CALL_EXPR}s also have a @code{CALL_EXPR_STATIC_CHAIN} operand that
1711 is used to implement nested functions.  This operand is otherwise null.
1713 @item CLEANUP_POINT_EXPR
1714 These nodes represent full-expressions.  The single operand is an
1715 expression to evaluate.  Any destructor calls engendered by the creation
1716 of temporaries during the evaluation of that expression should be
1717 performed immediately after the expression is evaluated.
1719 @item CONSTRUCTOR
1720 These nodes represent the brace-enclosed initializers for a structure or an
1721 array.  They contain a sequence of component values made out of a vector of
1722 constructor_elt, which is a (@code{INDEX}, @code{VALUE}) pair.
1724 If the @code{TREE_TYPE} of the @code{CONSTRUCTOR} is a @code{RECORD_TYPE},
1725 @code{UNION_TYPE} or @code{QUAL_UNION_TYPE} then the @code{INDEX} of each
1726 node in the sequence will be a @code{FIELD_DECL} and the @code{VALUE} will
1727 be the expression used to initialize that field.
1729 If the @code{TREE_TYPE} of the @code{CONSTRUCTOR} is an @code{ARRAY_TYPE},
1730 then the @code{INDEX} of each node in the sequence will be an
1731 @code{INTEGER_CST} or a @code{RANGE_EXPR} of two @code{INTEGER_CST}s.
1732 A single @code{INTEGER_CST} indicates which element of the array is being
1733 assigned to.  A @code{RANGE_EXPR} indicates an inclusive range of elements
1734 to initialize.  In both cases the @code{VALUE} is the corresponding
1735 initializer.  It is re-evaluated for each element of a
1736 @code{RANGE_EXPR}.  If the @code{INDEX} is @code{NULL_TREE}, then
1737 the initializer is for the next available array element.
1739 In the front end, you should not depend on the fields appearing in any
1740 particular order.  However, in the middle end, fields must appear in
1741 declaration order.  You should not assume that all fields will be
1742 represented.  Unrepresented fields will be cleared (zeroed), unless the
1743 CONSTRUCTOR_NO_CLEARING flag is set, in which case their value becomes
1744 undefined.
1746 @item COMPOUND_LITERAL_EXPR
1747 @findex COMPOUND_LITERAL_EXPR_DECL_EXPR
1748 @findex COMPOUND_LITERAL_EXPR_DECL
1749 These nodes represent ISO C99 compound literals.  The
1750 @code{COMPOUND_LITERAL_EXPR_DECL_EXPR} is a @code{DECL_EXPR}
1751 containing an anonymous @code{VAR_DECL} for
1752 the unnamed object represented by the compound literal; the
1753 @code{DECL_INITIAL} of that @code{VAR_DECL} is a @code{CONSTRUCTOR}
1754 representing the brace-enclosed list of initializers in the compound
1755 literal.  That anonymous @code{VAR_DECL} can also be accessed directly
1756 by the @code{COMPOUND_LITERAL_EXPR_DECL} macro.
1758 @item SAVE_EXPR
1760 A @code{SAVE_EXPR} represents an expression (possibly involving
1761 side effects) that is used more than once.  The side effects should
1762 occur only the first time the expression is evaluated.  Subsequent uses
1763 should just reuse the computed value.  The first operand to the
1764 @code{SAVE_EXPR} is the expression to evaluate.  The side effects should
1765 be executed where the @code{SAVE_EXPR} is first encountered in a
1766 depth-first preorder traversal of the expression tree.
1768 @item TARGET_EXPR
1769 A @code{TARGET_EXPR} represents a temporary object.  The first operand
1770 is a @code{VAR_DECL} for the temporary variable.  The second operand is
1771 the initializer for the temporary.  The initializer is evaluated and,
1772 if non-void, copied (bitwise) into the temporary.  If the initializer
1773 is void, that means that it will perform the initialization itself.
1775 Often, a @code{TARGET_EXPR} occurs on the right-hand side of an
1776 assignment, or as the second operand to a comma-expression which is
1777 itself the right-hand side of an assignment, etc.  In this case, we say
1778 that the @code{TARGET_EXPR} is ``normal''; otherwise, we say it is
1779 ``orphaned''.  For a normal @code{TARGET_EXPR} the temporary variable
1780 should be treated as an alias for the left-hand side of the assignment,
1781 rather than as a new temporary variable.
1783 The third operand to the @code{TARGET_EXPR}, if present, is a
1784 cleanup-expression (i.e., destructor call) for the temporary.  If this
1785 expression is orphaned, then this expression must be executed when the
1786 statement containing this expression is complete.  These cleanups must
1787 always be executed in the order opposite to that in which they were
1788 encountered.  Note that if a temporary is created on one branch of a
1789 conditional operator (i.e., in the second or third operand to a
1790 @code{COND_EXPR}), the cleanup must be run only if that branch is
1791 actually executed.
1793 @item VA_ARG_EXPR
1794 This node is used to implement support for the C/C++ variable argument-list
1795 mechanism.  It represents expressions like @code{va_arg (ap, type)}.
1796 Its @code{TREE_TYPE} yields the tree representation for @code{type} and
1797 its sole argument yields the representation for @code{ap}.
1799 @item ANNOTATE_EXPR
1800 This node is used to attach markers to an expression. The first operand
1801 is the annotated expression, the second is an @code{INTEGER_CST} with
1802 a value from @code{enum annot_expr_kind}, the third is an @code{INTEGER_CST}.
1803 @end table
1806 @node Vectors
1807 @subsection Vectors
1808 @tindex VEC_DUPLICATE_EXPR
1809 @tindex VEC_SERIES_EXPR
1810 @tindex VEC_LSHIFT_EXPR
1811 @tindex VEC_RSHIFT_EXPR
1812 @tindex VEC_WIDEN_MULT_HI_EXPR
1813 @tindex VEC_WIDEN_MULT_LO_EXPR
1814 @tindex VEC_WIDEN_PLUS_HI_EXPR
1815 @tindex VEC_WIDEN_PLUS_LO_EXPR
1816 @tindex VEC_WIDEN_MINUS_HI_EXPR
1817 @tindex VEC_WIDEN_MINUS_LO_EXPR
1818 @tindex VEC_UNPACK_HI_EXPR
1819 @tindex VEC_UNPACK_LO_EXPR
1820 @tindex VEC_UNPACK_FLOAT_HI_EXPR
1821 @tindex VEC_UNPACK_FLOAT_LO_EXPR
1822 @tindex VEC_UNPACK_FIX_TRUNC_HI_EXPR
1823 @tindex VEC_UNPACK_FIX_TRUNC_LO_EXPR
1824 @tindex VEC_PACK_TRUNC_EXPR
1825 @tindex VEC_PACK_SAT_EXPR
1826 @tindex VEC_PACK_FIX_TRUNC_EXPR
1827 @tindex VEC_PACK_FLOAT_EXPR
1828 @tindex VEC_COND_EXPR
1829 @tindex SAD_EXPR
1831 @table @code
1832 @item VEC_DUPLICATE_EXPR
1833 This node has a single operand and represents a vector in which every
1834 element is equal to that operand.
1836 @item VEC_SERIES_EXPR
1837 This node represents a vector formed from a scalar base and step,
1838 given as the first and second operands respectively.  Element @var{i}
1839 of the result is equal to @samp{@var{base} + @var{i}*@var{step}}.
1841 This node is restricted to integral types, in order to avoid
1842 specifying the rounding behavior for floating-point types.
1844 @item VEC_LSHIFT_EXPR
1845 @itemx VEC_RSHIFT_EXPR
1846 These nodes represent whole vector left and right shifts, respectively.
1847 The first operand is the vector to shift; it will always be of vector type.
1848 The second operand is an expression for the number of bits by which to
1849 shift.  Note that the result is undefined if the second operand is larger
1850 than or equal to the first operand's type size.
1852 @item VEC_WIDEN_MULT_HI_EXPR
1853 @itemx VEC_WIDEN_MULT_LO_EXPR
1854 These nodes represent widening vector multiplication of the high and low
1855 parts of the two input vectors, respectively.  Their operands are vectors
1856 that contain the same number of elements (@code{N}) of the same integral type.
1857 The result is a vector that contains half as many elements, of an integral type
1858 whose size is twice as wide.  In the case of @code{VEC_WIDEN_MULT_HI_EXPR} the
1859 high @code{N/2} elements of the two vector are multiplied to produce the
1860 vector of @code{N/2} products. In the case of @code{VEC_WIDEN_MULT_LO_EXPR} the
1861 low @code{N/2} elements of the two vector are multiplied to produce the
1862 vector of @code{N/2} products.
1864 @item VEC_WIDEN_PLUS_HI_EXPR
1865 @itemx VEC_WIDEN_PLUS_LO_EXPR
1866 These nodes represent widening vector addition of the high and low parts of
1867 the two input vectors, respectively.  Their operands are vectors that contain
1868 the same number of elements (@code{N}) of the same integral type. The result
1869 is a vector that contains half as many elements, of an integral type whose size
1870 is twice as wide.  In the case of @code{VEC_WIDEN_PLUS_HI_EXPR} the high
1871 @code{N/2} elements of the two vectors are added to produce the vector of
1872 @code{N/2} products.  In the case of @code{VEC_WIDEN_PLUS_LO_EXPR} the low
1873 @code{N/2} elements of the two vectors are added to produce the vector of
1874 @code{N/2} products.
1876 @item VEC_WIDEN_MINUS_HI_EXPR
1877 @itemx VEC_WIDEN_MINUS_LO_EXPR
1878 These nodes represent widening vector subtraction of the high and low parts of
1879 the two input vectors, respectively.  Their operands are vectors that contain
1880 the same number of elements (@code{N}) of the same integral type. The high/low
1881 elements of the second vector are subtracted from the high/low elements of the
1882 first. The result is a vector that contains half as many elements, of an
1883 integral type whose size is twice as wide.  In the case of
1884 @code{VEC_WIDEN_MINUS_HI_EXPR} the high @code{N/2} elements of the second
1885 vector are subtracted from the high @code{N/2} of the first to produce the
1886 vector of @code{N/2} products.  In the case of
1887 @code{VEC_WIDEN_MINUS_LO_EXPR} the low @code{N/2} elements of the second
1888 vector are subtracted from the low @code{N/2} of the first to produce the
1889 vector of @code{N/2} products.
1891 @item VEC_UNPACK_HI_EXPR
1892 @itemx VEC_UNPACK_LO_EXPR
1893 These nodes represent unpacking of the high and low parts of the input vector,
1894 respectively.  The single operand is a vector that contains @code{N} elements
1895 of the same integral or floating point type.  The result is a vector
1896 that contains half as many elements, of an integral or floating point type
1897 whose size is twice as wide.  In the case of @code{VEC_UNPACK_HI_EXPR} the
1898 high @code{N/2} elements of the vector are extracted and widened (promoted).
1899 In the case of @code{VEC_UNPACK_LO_EXPR} the low @code{N/2} elements of the
1900 vector are extracted and widened (promoted).
1902 @item VEC_UNPACK_FLOAT_HI_EXPR
1903 @itemx VEC_UNPACK_FLOAT_LO_EXPR
1904 These nodes represent unpacking of the high and low parts of the input vector,
1905 where the values are converted from fixed point to floating point.  The
1906 single operand is a vector that contains @code{N} elements of the same
1907 integral type.  The result is a vector that contains half as many elements
1908 of a floating point type whose size is twice as wide.  In the case of
1909 @code{VEC_UNPACK_FLOAT_HI_EXPR} the high @code{N/2} elements of the vector are
1910 extracted, converted and widened.  In the case of @code{VEC_UNPACK_FLOAT_LO_EXPR}
1911 the low @code{N/2} elements of the vector are extracted, converted and widened.
1913 @item VEC_UNPACK_FIX_TRUNC_HI_EXPR
1914 @itemx VEC_UNPACK_FIX_TRUNC_LO_EXPR
1915 These nodes represent unpacking of the high and low parts of the input vector,
1916 where the values are truncated from floating point to fixed point.  The
1917 single operand is a vector that contains @code{N} elements of the same
1918 floating point type.  The result is a vector that contains half as many
1919 elements of an integral type whose size is twice as wide.  In the case of
1920 @code{VEC_UNPACK_FIX_TRUNC_HI_EXPR} the high @code{N/2} elements of the
1921 vector are extracted and converted with truncation.  In the case of
1922 @code{VEC_UNPACK_FIX_TRUNC_LO_EXPR} the low @code{N/2} elements of the
1923 vector are extracted and converted with truncation.
1925 @item VEC_PACK_TRUNC_EXPR
1926 This node represents packing of truncated elements of the two input vectors
1927 into the output vector.  Input operands are vectors that contain the same
1928 number of elements of the same integral or floating point type.  The result
1929 is a vector that contains twice as many elements of an integral or floating
1930 point type whose size is half as wide. The elements of the two vectors are
1931 demoted and merged (concatenated) to form the output vector.
1933 @item VEC_PACK_SAT_EXPR
1934 This node represents packing of elements of the two input vectors into the
1935 output vector using saturation.  Input operands are vectors that contain
1936 the same number of elements of the same integral type.  The result is a
1937 vector that contains twice as many elements of an integral type whose size
1938 is half as wide.  The elements of the two vectors are demoted and merged
1939 (concatenated) to form the output vector.
1941 @item VEC_PACK_FIX_TRUNC_EXPR
1942 This node represents packing of elements of the two input vectors into the
1943 output vector, where the values are converted from floating point
1944 to fixed point.  Input operands are vectors that contain the same number
1945 of elements of a floating point type.  The result is a vector that contains
1946 twice as many elements of an integral type whose size is half as wide.  The
1947 elements of the two vectors are merged (concatenated) to form the output
1948 vector.
1950 @item VEC_PACK_FLOAT_EXPR
1951 This node represents packing of elements of the two input vectors into the
1952 output vector, where the values are converted from fixed point to floating
1953 point.  Input operands are vectors that contain the same number of elements
1954 of an integral type.  The result is a vector that contains twice as many
1955 elements of floating point type whose size is half as wide.  The elements of
1956 the two vectors are merged (concatenated) to form the output vector.
1958 @item VEC_COND_EXPR
1959 These nodes represent @code{?:} expressions.  The three operands must be
1960 vectors of the same size and number of elements.  The second and third
1961 operands must have the same type as the entire expression.  The first
1962 operand is of signed integral vector type.  If an element of the first
1963 operand evaluates to a zero value, the corresponding element of the
1964 result is taken from the third operand. If it evaluates to a minus one
1965 value, it is taken from the second operand. It should never evaluate to
1966 any other value currently, but optimizations should not rely on that
1967 property. In contrast with a @code{COND_EXPR}, all operands are always
1968 evaluated.
1970 @item SAD_EXPR
1971 This node represents the Sum of Absolute Differences operation.  The three
1972 operands must be vectors of integral types.  The first and second operand
1973 must have the same type.  The size of the vector element of the third
1974 operand must be at lease twice of the size of the vector element of the
1975 first and second one.  The SAD is calculated between the first and second
1976 operands, added to the third operand, and returned.
1978 @end table
1981 @c ---------------------------------------------------------------------
1982 @c Statements
1983 @c ---------------------------------------------------------------------
1985 @node Statements
1986 @section Statements
1987 @cindex Statements
1989 Most statements in GIMPLE are assignment statements, represented by
1990 @code{GIMPLE_ASSIGN}.  No other C expressions can appear at statement level;
1991 a reference to a volatile object is converted into a
1992 @code{GIMPLE_ASSIGN}.
1994 There are also several varieties of complex statements.
1996 @menu
1997 * Basic Statements::
1998 * Blocks::
1999 * Statement Sequences::
2000 * Empty Statements::
2001 * Jumps::
2002 * Cleanups::
2003 * OpenMP::
2004 * OpenACC::
2005 @end menu
2007 @node Basic Statements
2008 @subsection Basic Statements
2009 @cindex Basic Statements
2011 @table @code
2012 @item ASM_EXPR
2014 Used to represent an inline assembly statement.  For an inline assembly
2015 statement like:
2016 @smallexample
2017 asm ("mov x, y");
2018 @end smallexample
2019 The @code{ASM_STRING} macro will return a @code{STRING_CST} node for
2020 @code{"mov x, y"}.  If the original statement made use of the
2021 extended-assembly syntax, then @code{ASM_OUTPUTS},
2022 @code{ASM_INPUTS}, and @code{ASM_CLOBBERS} will be the outputs, inputs,
2023 and clobbers for the statement, represented as @code{STRING_CST} nodes.
2024 The extended-assembly syntax looks like:
2025 @smallexample
2026 asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
2027 @end smallexample
2028 The first string is the @code{ASM_STRING}, containing the instruction
2029 template.  The next two strings are the output and inputs, respectively;
2030 this statement has no clobbers.  As this example indicates, ``plain''
2031 assembly statements are merely a special case of extended assembly
2032 statements; they have no cv-qualifiers, outputs, inputs, or clobbers.
2033 All of the strings will be @code{NUL}-terminated, and will contain no
2034 embedded @code{NUL}-characters.
2036 If the assembly statement is declared @code{volatile}, or if the
2037 statement was not an extended assembly statement, and is therefore
2038 implicitly volatile, then the predicate @code{ASM_VOLATILE_P} will hold
2039 of the @code{ASM_EXPR}.
2041 @item DECL_EXPR
2043 Used to represent a local declaration.  The @code{DECL_EXPR_DECL} macro
2044 can be used to obtain the entity declared.  This declaration may be a
2045 @code{LABEL_DECL}, indicating that the label declared is a local label.
2046 (As an extension, GCC allows the declaration of labels with scope.)  In
2047 C, this declaration may be a @code{FUNCTION_DECL}, indicating the
2048 use of the GCC nested function extension.  For more information,
2049 @pxref{Functions}.
2051 @item LABEL_EXPR
2053 Used to represent a label.  The @code{LABEL_DECL} declared by this
2054 statement can be obtained with the @code{LABEL_EXPR_LABEL} macro.  The
2055 @code{IDENTIFIER_NODE} giving the name of the label can be obtained from
2056 the @code{LABEL_DECL} with @code{DECL_NAME}.
2058 @item GOTO_EXPR
2060 Used to represent a @code{goto} statement.  The @code{GOTO_DESTINATION} will
2061 usually be a @code{LABEL_DECL}.  However, if the ``computed goto'' extension
2062 has been used, the @code{GOTO_DESTINATION} will be an arbitrary expression
2063 indicating the destination.  This expression will always have pointer type.
2065 @item RETURN_EXPR
2067 Used to represent a @code{return} statement.  Operand 0 represents the
2068 value to return.  It should either be the @code{RESULT_DECL} for the
2069 containing function, or a @code{MODIFY_EXPR} or @code{INIT_EXPR}
2070 setting the function's @code{RESULT_DECL}.  It will be
2071 @code{NULL_TREE} if the statement was just
2072 @smallexample
2073 return;
2074 @end smallexample
2076 @item LOOP_EXPR
2077 These nodes represent ``infinite'' loops.  The @code{LOOP_EXPR_BODY}
2078 represents the body of the loop.  It should be executed forever, unless
2079 an @code{EXIT_EXPR} is encountered.
2081 @item EXIT_EXPR
2082 These nodes represent conditional exits from the nearest enclosing
2083 @code{LOOP_EXPR}.  The single operand is the condition; if it is
2084 nonzero, then the loop should be exited.  An @code{EXIT_EXPR} will only
2085 appear within a @code{LOOP_EXPR}.
2087 @item SWITCH_EXPR
2089 Used to represent a @code{switch} statement.  The @code{SWITCH_COND}
2090 is the expression on which the switch is occurring.  The
2091 @code{SWITCH_BODY} is the body of the switch statement.
2092 @code{SWITCH_ALL_CASES_P} is true if the switch includes a default
2093 label or the case label ranges cover all possible values of the
2094 condition expression.
2096 Note that @code{TREE_TYPE} for a @code{SWITCH_EXPR} represents the
2097 original type of switch expression as given in the source, before any
2098 compiler conversions, instead of the type of the switch expression
2099 itself (which is not meaningful).
2101 @item CASE_LABEL_EXPR
2103 Use to represent a @code{case} label, range of @code{case} labels, or a
2104 @code{default} label.  If @code{CASE_LOW} is @code{NULL_TREE}, then this is a
2105 @code{default} label.  Otherwise, if @code{CASE_HIGH} is @code{NULL_TREE}, then
2106 this is an ordinary @code{case} label.  In this case, @code{CASE_LOW} is
2107 an expression giving the value of the label.  Both @code{CASE_LOW} and
2108 @code{CASE_HIGH} are @code{INTEGER_CST} nodes.  These values will have
2109 the same type as the condition expression in the switch statement.
2111 Otherwise, if both @code{CASE_LOW} and @code{CASE_HIGH} are defined, the
2112 statement is a range of case labels.  Such statements originate with the
2113 extension that allows users to write things of the form:
2114 @smallexample
2115 case 2 ... 5:
2116 @end smallexample
2117 The first value will be @code{CASE_LOW}, while the second will be
2118 @code{CASE_HIGH}.
2120 @item DEBUG_BEGIN_STMT
2122 Marks the beginning of a source statement, for purposes of debug
2123 information generation.
2125 @end table
2128 @node Blocks
2129 @subsection Blocks
2130 @cindex Blocks
2132 Block scopes and the variables they declare in GENERIC are
2133 expressed using the @code{BIND_EXPR} code, which in previous
2134 versions of GCC was primarily used for the C statement-expression
2135 extension.
2137 Variables in a block are collected into @code{BIND_EXPR_VARS} in
2138 declaration order through their @code{TREE_CHAIN} field.  Any runtime
2139 initialization is moved out of @code{DECL_INITIAL} and into a
2140 statement in the controlled block.  When gimplifying from C or C++,
2141 this initialization replaces the @code{DECL_STMT}.  These variables
2142 will never require cleanups.  The scope of these variables is just the
2143 body
2145 Variable-length arrays (VLAs) complicate this process, as their size
2146 often refers to variables initialized earlier in the block and their
2147 initialization involves an explicit stack allocation.  To handle this,
2148 we add an indirection and replace them with a pointer to stack space
2149 allocated by means of @code{alloca}.  In most cases, we also arrange
2150 for this space to be reclaimed when the enclosing @code{BIND_EXPR} is
2151 exited, the exception to this being when there is an explicit call to
2152 @code{alloca} in the source code, in which case the stack is left
2153 depressed on exit of the @code{BIND_EXPR}.
2155 A C++ program will usually contain more @code{BIND_EXPR}s than
2156 there are syntactic blocks in the source code, since several C++
2157 constructs have implicit scopes associated with them.  On the
2158 other hand, although the C++ front end uses pseudo-scopes to
2159 handle cleanups for objects with destructors, these don't
2160 translate into the GIMPLE form; multiple declarations at the same
2161 level use the same @code{BIND_EXPR}.
2163 @node Statement Sequences
2164 @subsection Statement Sequences
2165 @cindex Statement Sequences
2167 Multiple statements at the same nesting level are collected into
2168 a @code{STATEMENT_LIST}.  Statement lists are modified and
2169 traversed using the interface in @samp{tree-iterator.h}.
2171 @node Empty Statements
2172 @subsection Empty Statements
2173 @cindex Empty Statements
2175 Whenever possible, statements with no effect are discarded.  But
2176 if they are nested within another construct which cannot be
2177 discarded for some reason, they are instead replaced with an
2178 empty statement, generated by @code{build_empty_stmt}.
2179 Initially, all empty statements were shared, after the pattern of
2180 the Java front end, but this caused a lot of trouble in practice.
2182 An empty statement is represented as @code{(void)0}.
2184 @node Jumps
2185 @subsection Jumps
2186 @cindex Jumps
2188 Other jumps are expressed by either @code{GOTO_EXPR} or
2189 @code{RETURN_EXPR}.
2191 The operand of a @code{GOTO_EXPR} must be either a label or a
2192 variable containing the address to jump to.
2194 The operand of a @code{RETURN_EXPR} is either @code{NULL_TREE},
2195 @code{RESULT_DECL}, or a @code{MODIFY_EXPR} which sets the return
2196 value.  It would be nice to move the @code{MODIFY_EXPR} into a
2197 separate statement, but the special return semantics in
2198 @code{expand_return} make that difficult.  It may still happen in
2199 the future, perhaps by moving most of that logic into
2200 @code{expand_assignment}.
2202 @node Cleanups
2203 @subsection Cleanups
2204 @cindex Cleanups
2206 Destructors for local C++ objects and similar dynamic cleanups are
2207 represented in GIMPLE by a @code{TRY_FINALLY_EXPR}.
2208 @code{TRY_FINALLY_EXPR} has two operands, both of which are a sequence
2209 of statements to execute.  The first sequence is executed.  When it
2210 completes the second sequence is executed.
2212 The first sequence may complete in the following ways:
2214 @enumerate
2216 @item Execute the last statement in the sequence and fall off the
2217 end.
2219 @item Execute a goto statement (@code{GOTO_EXPR}) to an ordinary
2220 label outside the sequence.
2222 @item Execute a return statement (@code{RETURN_EXPR}).
2224 @item Throw an exception.  This is currently not explicitly represented in
2225 GIMPLE.
2227 @end enumerate
2229 The second sequence is not executed if the first sequence completes by
2230 calling @code{setjmp} or @code{exit} or any other function that does
2231 not return.  The second sequence is also not executed if the first
2232 sequence completes via a non-local goto or a computed goto (in general
2233 the compiler does not know whether such a goto statement exits the
2234 first sequence or not, so we assume that it doesn't).
2236 After the second sequence is executed, if it completes normally by
2237 falling off the end, execution continues wherever the first sequence
2238 would have continued, by falling off the end, or doing a goto, etc.
2240 If the second sequence is an @code{EH_ELSE_EXPR} selector, then the
2241 sequence in its first operand is used when the first sequence completes
2242 normally, and that in its second operand is used for exceptional
2243 cleanups, i.e., when an exception propagates out of the first sequence.
2245 @code{TRY_FINALLY_EXPR} complicates the flow graph, since the cleanup
2246 needs to appear on every edge out of the controlled block; this
2247 reduces the freedom to move code across these edges.  Therefore, the
2248 EH lowering pass which runs before most of the optimization passes
2249 eliminates these expressions by explicitly adding the cleanup to each
2250 edge.  Rethrowing the exception is represented using @code{RESX_EXPR}.
2252 @node OpenMP
2253 @subsection OpenMP
2254 @tindex OMP_PARALLEL
2255 @tindex OMP_FOR
2256 @tindex OMP_SECTIONS
2257 @tindex OMP_SINGLE
2258 @tindex OMP_SECTION
2259 @tindex OMP_MASTER
2260 @tindex OMP_ORDERED
2261 @tindex OMP_CRITICAL
2262 @tindex OMP_RETURN
2263 @tindex OMP_CONTINUE
2264 @tindex OMP_ATOMIC
2265 @tindex OMP_CLAUSE
2267 All the statements starting with @code{OMP_} represent directives and
2268 clauses used by the OpenMP API @w{@uref{https://www.openmp.org}}.
2270 @table @code
2271 @item OMP_PARALLEL
2273 Represents @code{#pragma omp parallel [clause1 @dots{} clauseN]}. It
2274 has four operands:
2276 Operand @code{OMP_PARALLEL_BODY} is valid while in GENERIC and
2277 High GIMPLE forms.  It contains the body of code to be executed
2278 by all the threads.  During GIMPLE lowering, this operand becomes
2279 @code{NULL} and the body is emitted linearly after
2280 @code{OMP_PARALLEL}.
2282 Operand @code{OMP_PARALLEL_CLAUSES} is the list of clauses
2283 associated with the directive.
2285 Operand @code{OMP_PARALLEL_FN} is created by
2286 @code{pass_lower_omp}, it contains the @code{FUNCTION_DECL}
2287 for the function that will contain the body of the parallel
2288 region.
2290 Operand @code{OMP_PARALLEL_DATA_ARG} is also created by
2291 @code{pass_lower_omp}. If there are shared variables to be
2292 communicated to the children threads, this operand will contain
2293 the @code{VAR_DECL} that contains all the shared values and
2294 variables.
2296 @item OMP_FOR
2298 Represents @code{#pragma omp for [clause1 @dots{} clauseN]}.  It has
2299 six operands:
2301 Operand @code{OMP_FOR_BODY} contains the loop body.
2303 Operand @code{OMP_FOR_CLAUSES} is the list of clauses
2304 associated with the directive.
2306 Operand @code{OMP_FOR_INIT} is the loop initialization code of
2307 the form @code{VAR = N1}.
2309 Operand @code{OMP_FOR_COND} is the loop conditional expression
2310 of the form @code{VAR @{<,>,<=,>=@} N2}.
2312 Operand @code{OMP_FOR_INCR} is the loop index increment of the
2313 form @code{VAR @{+=,-=@} INCR}.
2315 Operand @code{OMP_FOR_PRE_BODY} contains side effect code from
2316 operands @code{OMP_FOR_INIT}, @code{OMP_FOR_COND} and
2317 @code{OMP_FOR_INC}.  These side effects are part of the
2318 @code{OMP_FOR} block but must be evaluated before the start of
2319 loop body.
2321 The loop index variable @code{VAR} must be a signed integer variable,
2322 which is implicitly private to each thread.  Bounds
2323 @code{N1} and @code{N2} and the increment expression
2324 @code{INCR} are required to be loop invariant integer
2325 expressions that are evaluated without any synchronization. The
2326 evaluation order, frequency of evaluation and side effects are
2327 unspecified by the standard.
2329 @item OMP_SECTIONS
2331 Represents @code{#pragma omp sections [clause1 @dots{} clauseN]}.
2333 Operand @code{OMP_SECTIONS_BODY} contains the sections body,
2334 which in turn contains a set of @code{OMP_SECTION} nodes for
2335 each of the concurrent sections delimited by @code{#pragma omp
2336 section}.
2338 Operand @code{OMP_SECTIONS_CLAUSES} is the list of clauses
2339 associated with the directive.
2341 @item OMP_SECTION
2343 Section delimiter for @code{OMP_SECTIONS}.
2345 @item OMP_SINGLE
2347 Represents @code{#pragma omp single}.
2349 Operand @code{OMP_SINGLE_BODY} contains the body of code to be
2350 executed by a single thread.
2352 Operand @code{OMP_SINGLE_CLAUSES} is the list of clauses
2353 associated with the directive.
2355 @item OMP_MASTER
2357 Represents @code{#pragma omp master}.
2359 Operand @code{OMP_MASTER_BODY} contains the body of code to be
2360 executed by the master thread.
2362 @item OMP_ORDERED
2364 Represents @code{#pragma omp ordered}.
2366 Operand @code{OMP_ORDERED_BODY} contains the body of code to be
2367 executed in the sequential order dictated by the loop index
2368 variable.
2370 @item OMP_CRITICAL
2372 Represents @code{#pragma omp critical [name]}.
2374 Operand @code{OMP_CRITICAL_BODY} is the critical section.
2376 Operand @code{OMP_CRITICAL_NAME} is an optional identifier to
2377 label the critical section.
2379 @item OMP_RETURN
2381 This does not represent any OpenMP directive, it is an artificial
2382 marker to indicate the end of the body of an OpenMP@. It is used
2383 by the flow graph (@code{tree-cfg.cc}) and OpenMP region
2384 building code (@code{omp-low.cc}).
2386 @item OMP_CONTINUE
2388 Similarly, this instruction does not represent an OpenMP
2389 directive, it is used by @code{OMP_FOR} (and similar codes) as well as
2390 @code{OMP_SECTIONS} to mark the place where the code needs to
2391 loop to the next iteration, or the next section, respectively.
2393 In some cases, @code{OMP_CONTINUE} is placed right before
2394 @code{OMP_RETURN}.  But if there are cleanups that need to
2395 occur right after the looping body, it will be emitted between
2396 @code{OMP_CONTINUE} and @code{OMP_RETURN}.
2398 @item OMP_ATOMIC
2400 Represents @code{#pragma omp atomic}.
2402 Operand 0 is the address at which the atomic operation is to be
2403 performed.
2405 Operand 1 is the expression to evaluate.  The gimplifier tries
2406 three alternative code generation strategies.  Whenever possible,
2407 an atomic update built-in is used.  If that fails, a
2408 compare-and-swap loop is attempted.  If that also fails, a
2409 regular critical section around the expression is used.
2411 @item OMP_CLAUSE
2413 Represents clauses associated with one of the @code{OMP_} directives.
2414 Clauses are represented by separate subcodes defined in
2415 @file{tree.h}.  Clauses codes can be one of:
2416 @code{OMP_CLAUSE_PRIVATE}, @code{OMP_CLAUSE_SHARED},
2417 @code{OMP_CLAUSE_FIRSTPRIVATE},
2418 @code{OMP_CLAUSE_LASTPRIVATE}, @code{OMP_CLAUSE_COPYIN},
2419 @code{OMP_CLAUSE_COPYPRIVATE}, @code{OMP_CLAUSE_IF},
2420 @code{OMP_CLAUSE_NUM_THREADS}, @code{OMP_CLAUSE_SCHEDULE},
2421 @code{OMP_CLAUSE_NOWAIT}, @code{OMP_CLAUSE_ORDERED},
2422 @code{OMP_CLAUSE_DEFAULT}, @code{OMP_CLAUSE_REDUCTION},
2423 @code{OMP_CLAUSE_COLLAPSE}, @code{OMP_CLAUSE_UNTIED},
2424 @code{OMP_CLAUSE_FINAL}, and @code{OMP_CLAUSE_MERGEABLE}.  Each code
2425 represents the corresponding OpenMP clause.
2427 Clauses associated with the same directive are chained together
2428 via @code{OMP_CLAUSE_CHAIN}. Those clauses that accept a list
2429 of variables are restricted to exactly one, accessed with
2430 @code{OMP_CLAUSE_VAR}.  Therefore, multiple variables under the
2431 same clause @code{C} need to be represented as multiple @code{C} clauses
2432 chained together.  This facilitates adding new clauses during
2433 compilation.
2435 @end table
2437 @node OpenACC
2438 @subsection OpenACC
2439 @tindex OACC_CACHE
2440 @tindex OACC_DATA
2441 @tindex OACC_DECLARE
2442 @tindex OACC_ENTER_DATA
2443 @tindex OACC_EXIT_DATA
2444 @tindex OACC_HOST_DATA
2445 @tindex OACC_KERNELS
2446 @tindex OACC_LOOP
2447 @tindex OACC_PARALLEL
2448 @tindex OACC_SERIAL
2449 @tindex OACC_UPDATE
2451 All the statements starting with @code{OACC_} represent directives and
2452 clauses used by the OpenACC API @w{@uref{https://www.openacc.org}}.
2454 @table @code
2455 @item OACC_CACHE
2457 Represents @code{#pragma acc cache (var @dots{})}.
2459 @item OACC_DATA
2461 Represents @code{#pragma acc data [clause1 @dots{} clauseN]}.
2463 @item OACC_DECLARE
2465 Represents @code{#pragma acc declare [clause1 @dots{} clauseN]}.
2467 @item OACC_ENTER_DATA
2469 Represents @code{#pragma acc enter data [clause1 @dots{} clauseN]}.
2471 @item OACC_EXIT_DATA
2473 Represents @code{#pragma acc exit data [clause1 @dots{} clauseN]}.
2475 @item OACC_HOST_DATA
2477 Represents @code{#pragma acc host_data [clause1 @dots{} clauseN]}.
2479 @item OACC_KERNELS
2481 Represents @code{#pragma acc kernels [clause1 @dots{} clauseN]}.
2483 @item OACC_LOOP
2485 Represents @code{#pragma acc loop [clause1 @dots{} clauseN]}.
2487 See the description of the @code{OMP_FOR} code.
2489 @item OACC_PARALLEL
2491 Represents @code{#pragma acc parallel [clause1 @dots{} clauseN]}.
2493 @item OACC_SERIAL
2495 Represents @code{#pragma acc serial [clause1 @dots{} clauseN]}.
2497 @item OACC_UPDATE
2499 Represents @code{#pragma acc update [clause1 @dots{} clauseN]}.
2501 @end table
2503 @c ---------------------------------------------------------------------
2504 @c Functions
2505 @c ---------------------------------------------------------------------
2507 @node Functions
2508 @section Functions
2509 @cindex function
2510 @tindex FUNCTION_DECL
2512 A function is represented by a @code{FUNCTION_DECL} node.  It stores
2513 the basic pieces of the function such as body, parameters, and return
2514 type as well as information on the surrounding context, visibility,
2515 and linkage.
2517 @menu
2518 * Function Basics::     Function names, body, and parameters.
2519 * Function Properties:: Context, linkage, etc.
2520 @end menu
2522 @c ---------------------------------------------------------------------
2523 @c Function Basics
2524 @c ---------------------------------------------------------------------
2526 @node Function Basics
2527 @subsection Function Basics
2528 @findex DECL_NAME
2529 @findex DECL_ASSEMBLER_NAME
2530 @findex TREE_PUBLIC
2531 @findex DECL_ARTIFICIAL
2532 @findex DECL_FUNCTION_SPECIFIC_TARGET
2533 @findex DECL_FUNCTION_SPECIFIC_OPTIMIZATION
2535 A function has four core parts: the name, the parameters, the result,
2536 and the body.  The following macros and functions access these parts
2537 of a @code{FUNCTION_DECL} as well as other basic features:
2538 @ftable @code
2539 @item DECL_NAME
2540 This macro returns the unqualified name of the function, as an
2541 @code{IDENTIFIER_NODE}.  For an instantiation of a function template,
2542 the @code{DECL_NAME} is the unqualified name of the template, not
2543 something like @code{f<int>}.  The value of @code{DECL_NAME} is
2544 undefined when used on a constructor, destructor, overloaded operator,
2545 or type-conversion operator, or any function that is implicitly
2546 generated by the compiler.  See below for macros that can be used to
2547 distinguish these cases.
2549 @item DECL_ASSEMBLER_NAME
2550 This macro returns the mangled name of the function, also an
2551 @code{IDENTIFIER_NODE}.  This name does not contain leading underscores
2552 on systems that prefix all identifiers with underscores.  The mangled
2553 name is computed in the same way on all platforms; if special processing
2554 is required to deal with the object file format used on a particular
2555 platform, it is the responsibility of the back end to perform those
2556 modifications.  (Of course, the back end should not modify
2557 @code{DECL_ASSEMBLER_NAME} itself.)
2559 Using @code{DECL_ASSEMBLER_NAME} will cause additional memory to be
2560 allocated (for the mangled name of the entity) so it should be used
2561 only when emitting assembly code.  It should not be used within the
2562 optimizers to determine whether or not two declarations are the same,
2563 even though some of the existing optimizers do use it in that way.
2564 These uses will be removed over time.
2566 @item DECL_ARGUMENTS
2567 This macro returns the @code{PARM_DECL} for the first argument to the
2568 function.  Subsequent @code{PARM_DECL} nodes can be obtained by
2569 following the @code{TREE_CHAIN} links.
2571 @item DECL_RESULT
2572 This macro returns the @code{RESULT_DECL} for the function.
2574 @item DECL_SAVED_TREE
2575 This macro returns the complete body of the function.
2577 @item TREE_TYPE
2578 This macro returns the @code{FUNCTION_TYPE} or @code{METHOD_TYPE} for
2579 the function.
2581 @item DECL_INITIAL
2582 A function that has a definition in the current translation unit will
2583 have a non-@code{NULL} @code{DECL_INITIAL}.  However, back ends should not make
2584 use of the particular value given by @code{DECL_INITIAL}.
2586 It should contain a tree of @code{BLOCK} nodes that mirrors the scopes
2587 that variables are bound in the function.  Each block contains a list
2588 of decls declared in a basic block, a pointer to a chain of blocks at
2589 the next lower scope level, then a pointer to the next block at the
2590 same level and a backpointer to the parent @code{BLOCK} or
2591 @code{FUNCTION_DECL}.  So given a function as follows:
2593 @smallexample
2594 void foo()
2596   int a;
2597   @{
2598     int b;
2599   @}
2600   int c;
2602 @end smallexample
2604 you would get the following:
2606 @smallexample
2607 tree foo = FUNCTION_DECL;
2608 tree decl_a = VAR_DECL;
2609 tree decl_b = VAR_DECL;
2610 tree decl_c = VAR_DECL;
2611 tree block_a = BLOCK;
2612 tree block_b = BLOCK;
2613 tree block_c = BLOCK;
2614 BLOCK_VARS(block_a) = decl_a;
2615 BLOCK_SUBBLOCKS(block_a) = block_b;
2616 BLOCK_CHAIN(block_a) = block_c;
2617 BLOCK_SUPERCONTEXT(block_a) = foo;
2618 BLOCK_VARS(block_b) = decl_b;
2619 BLOCK_SUPERCONTEXT(block_b) = block_a;
2620 BLOCK_VARS(block_c) = decl_c;
2621 BLOCK_SUPERCONTEXT(block_c) = foo;
2622 DECL_INITIAL(foo) = block_a;
2623 @end smallexample
2625 @end ftable
2627 @c ---------------------------------------------------------------------
2628 @c Function Properties
2629 @c ---------------------------------------------------------------------
2631 @node Function Properties
2632 @subsection Function Properties
2633 @cindex function properties
2634 @cindex statements
2636 To determine the scope of a function, you can use the
2637 @code{DECL_CONTEXT} macro.  This macro will return the class
2638 (either a @code{RECORD_TYPE} or a @code{UNION_TYPE}) or namespace (a
2639 @code{NAMESPACE_DECL}) of which the function is a member.  For a virtual
2640 function, this macro returns the class in which the function was
2641 actually defined, not the base class in which the virtual declaration
2642 occurred.
2644 In C, the @code{DECL_CONTEXT} for a function maybe another function.
2645 This representation indicates that the GNU nested function extension
2646 is in use.  For details on the semantics of nested functions, see the
2647 GCC Manual.  The nested function can refer to local variables in its
2648 containing function.  Such references are not explicitly marked in the
2649 tree structure; back ends must look at the @code{DECL_CONTEXT} for the
2650 referenced @code{VAR_DECL}.  If the @code{DECL_CONTEXT} for the
2651 referenced @code{VAR_DECL} is not the same as the function currently
2652 being processed, and neither @code{DECL_EXTERNAL} nor
2653 @code{TREE_STATIC} hold, then the reference is to a local variable in
2654 a containing function, and the back end must take appropriate action.
2656 @ftable @code
2657 @item DECL_EXTERNAL
2658 This predicate holds if the function is undefined.
2660 @item TREE_PUBLIC
2661 This predicate holds if the function has external linkage.
2663 @item TREE_STATIC
2664 This predicate holds if the function has been defined.
2666 @item TREE_THIS_VOLATILE
2667 This predicate holds if the function does not return normally.
2669 @item TREE_READONLY
2670 This predicate holds if the function can only read its arguments.
2672 @item DECL_PURE_P
2673 This predicate holds if the function can only read its arguments, but
2674 may also read global memory.
2676 @item DECL_VIRTUAL_P
2677 This predicate holds if the function is virtual.
2679 @item DECL_ARTIFICIAL
2680 This macro holds if the function was implicitly generated by the
2681 compiler, rather than explicitly declared.  In addition to implicitly
2682 generated class member functions, this macro holds for the special
2683 functions created to implement static initialization and destruction, to
2684 compute run-time type information, and so forth.
2686 @item DECL_FUNCTION_SPECIFIC_TARGET
2687 This macro returns a tree node that holds the target options that are
2688 to be used to compile this particular function or @code{NULL_TREE} if
2689 the function is to be compiled with the target options specified on
2690 the command line.
2692 @item DECL_FUNCTION_SPECIFIC_OPTIMIZATION
2693 This macro returns a tree node that holds the optimization options
2694 that are to be used to compile this particular function or
2695 @code{NULL_TREE} if the function is to be compiled with the
2696 optimization options specified on the command line.
2698 @end ftable
2700 @c ---------------------------------------------------------------------
2701 @c Language-dependent trees
2702 @c ---------------------------------------------------------------------
2704 @node Language-dependent trees
2705 @section Language-dependent trees
2706 @cindex language-dependent trees
2708 Front ends may wish to keep some state associated with various GENERIC
2709 trees while parsing.  To support this, trees provide a set of flags
2710 that may be used by the front end.  They are accessed using
2711 @code{TREE_LANG_FLAG_n} where @samp{n} is currently 0 through 6.
2713 If necessary, a front end can use some language-dependent tree
2714 codes in its GENERIC representation, so long as it provides a
2715 hook for converting them to GIMPLE and doesn't expect them to
2716 work with any (hypothetical) optimizers that run before the
2717 conversion to GIMPLE@. The intermediate representation used while
2718 parsing C and C++ looks very little like GENERIC, but the C and
2719 C++ gimplifier hooks are perfectly happy to take it as input and
2720 spit out GIMPLE@.
2724 @node C and C++ Trees
2725 @section C and C++ Trees
2727 This section documents the internal representation used by GCC to
2728 represent C and C++ source programs.  When presented with a C or C++
2729 source program, GCC parses the program, performs semantic analysis
2730 (including the generation of error messages), and then produces the
2731 internal representation described here.  This representation contains a
2732 complete representation for the entire translation unit provided as
2733 input to the front end.  This representation is then typically processed
2734 by a code-generator in order to produce machine code, but could also be
2735 used in the creation of source browsers, intelligent editors, automatic
2736 documentation generators, interpreters, and any other programs needing
2737 the ability to process C or C++ code.
2739 This section explains the internal representation.  In particular, it
2740 documents the internal representation for C and C++ source
2741 constructs, and the macros, functions, and variables that can be used to
2742 access these constructs.  The C++ representation is largely a superset
2743 of the representation used in the C front end.  There is only one
2744 construct used in C that does not appear in the C++ front end and that
2745 is the GNU ``nested function'' extension.  Many of the macros documented
2746 here do not apply in C because the corresponding language constructs do
2747 not appear in C@.
2749 The C and C++ front ends generate a mix of GENERIC trees and ones
2750 specific to C and C++.  These language-specific trees are higher-level
2751 constructs than the ones in GENERIC to make the parser's job easier.
2752 This section describes those trees that aren't part of GENERIC as well
2753 as aspects of GENERIC trees that are treated in a language-specific
2754 manner.
2756 If you are developing a ``back end'', be it is a code-generator or some
2757 other tool, that uses this representation, you may occasionally find
2758 that you need to ask questions not easily answered by the functions and
2759 macros available here.  If that situation occurs, it is quite likely
2760 that GCC already supports the functionality you desire, but that the
2761 interface is simply not documented here.  In that case, you should ask
2762 the GCC maintainers (via mail to @email{gcc@@gcc.gnu.org}) about
2763 documenting the functionality you require.  Similarly, if you find
2764 yourself writing functions that do not deal directly with your back end,
2765 but instead might be useful to other people using the GCC front end, you
2766 should submit your patches for inclusion in GCC@.
2768 @menu
2769 * Types for C++::               Fundamental and aggregate types.
2770 * Namespaces::                  Namespaces.
2771 * Classes::                     Classes.
2772 * Functions for C++::           Overloading and accessors for C++.
2773 * Statements for C and C++::    Statements specific to C and C++.
2774 * C++ Expressions::    From @code{typeid} to @code{throw}.
2775 @end menu
2777 @node Types for C++
2778 @subsection Types for C++
2779 @tindex UNKNOWN_TYPE
2780 @tindex TYPENAME_TYPE
2781 @tindex TYPEOF_TYPE
2782 @findex cp_type_quals
2783 @findex TYPE_UNQUALIFIED
2784 @findex TYPE_QUAL_CONST
2785 @findex TYPE_QUAL_VOLATILE
2786 @findex TYPE_QUAL_RESTRICT
2787 @findex TYPE_MAIN_VARIANT
2788 @cindex qualified type
2789 @findex TYPE_SIZE
2790 @findex TYPE_ALIGN
2791 @findex TYPE_PRECISION
2792 @findex TYPE_ARG_TYPES
2793 @findex TYPE_METHOD_BASETYPE
2794 @findex TYPE_PTRDATAMEM_P
2795 @findex TYPE_OFFSET_BASETYPE
2796 @findex TREE_TYPE
2797 @findex TYPE_CONTEXT
2798 @findex TYPE_NAME
2799 @findex TYPENAME_TYPE_FULLNAME
2800 @findex TYPE_FIELDS
2801 @findex TYPE_PTROBV_P
2803 In C++, an array type is not qualified; rather the type of the array
2804 elements is qualified.  This situation is reflected in the intermediate
2805 representation.  The macros described here will always examine the
2806 qualification of the underlying element type when applied to an array
2807 type.  (If the element type is itself an array, then the recursion
2808 continues until a non-array type is found, and the qualification of this
2809 type is examined.)  So, for example, @code{CP_TYPE_CONST_P} will hold of
2810 the type @code{const int ()[7]}, denoting an array of seven @code{int}s.
2812 The following functions and macros deal with cv-qualification of types:
2813 @ftable @code
2814 @item cp_type_quals
2815 This function returns the set of type qualifiers applied to this type.
2816 This value is @code{TYPE_UNQUALIFIED} if no qualifiers have been
2817 applied.  The @code{TYPE_QUAL_CONST} bit is set if the type is
2818 @code{const}-qualified.  The @code{TYPE_QUAL_VOLATILE} bit is set if the
2819 type is @code{volatile}-qualified.  The @code{TYPE_QUAL_RESTRICT} bit is
2820 set if the type is @code{restrict}-qualified.
2822 @item CP_TYPE_CONST_P
2823 This macro holds if the type is @code{const}-qualified.
2825 @item CP_TYPE_VOLATILE_P
2826 This macro holds if the type is @code{volatile}-qualified.
2828 @item CP_TYPE_RESTRICT_P
2829 This macro holds if the type is @code{restrict}-qualified.
2831 @item CP_TYPE_CONST_NON_VOLATILE_P
2832 This predicate holds for a type that is @code{const}-qualified, but
2833 @emph{not} @code{volatile}-qualified; other cv-qualifiers are ignored as
2834 well: only the @code{const}-ness is tested.
2836 @end ftable
2838 A few other macros and functions are usable with all types:
2839 @ftable @code
2840 @item TYPE_SIZE
2841 The number of bits required to represent the type, represented as an
2842 @code{INTEGER_CST}.  For an incomplete type, @code{TYPE_SIZE} will be
2843 @code{NULL_TREE}.
2845 @item TYPE_ALIGN
2846 The alignment of the type, in bits, represented as an @code{int}.
2848 @item TYPE_NAME
2849 This macro returns a declaration (in the form of a @code{TYPE_DECL}) for
2850 the type.  (Note this macro does @emph{not} return an
2851 @code{IDENTIFIER_NODE}, as you might expect, given its name!)  You can
2852 look at the @code{DECL_NAME} of the @code{TYPE_DECL} to obtain the
2853 actual name of the type.  The @code{TYPE_NAME} will be @code{NULL_TREE}
2854 for a type that is not a built-in type, the result of a typedef, or a
2855 named class type.
2857 @item CP_INTEGRAL_TYPE
2858 This predicate holds if the type is an integral type.  Notice that in
2859 C++, enumerations are @emph{not} integral types.
2861 @item ARITHMETIC_TYPE_P
2862 This predicate holds if the type is an integral type (in the C++ sense)
2863 or a floating point type.
2865 @item CLASS_TYPE_P
2866 This predicate holds for a class-type.
2868 @item TYPE_BUILT_IN
2869 This predicate holds for a built-in type.
2871 @item TYPE_PTRDATAMEM_P
2872 This predicate holds if the type is a pointer to data member.
2874 @item TYPE_PTR_P
2875 This predicate holds if the type is a pointer type, and the pointee is
2876 not a data member.
2878 @item TYPE_PTRFN_P
2879 This predicate holds for a pointer to function type.
2881 @item TYPE_PTROB_P
2882 This predicate holds for a pointer to object type.  Note however that it
2883 does not hold for the generic pointer to object type @code{void *}.  You
2884 may use @code{TYPE_PTROBV_P} to test for a pointer to object type as
2885 well as @code{void *}.
2887 @end ftable
2889 The table below describes types specific to C and C++ as well as
2890 language-dependent info about GENERIC types.
2892 @table @code
2894 @item POINTER_TYPE
2895 Used to represent pointer types, and pointer to data member types.  If
2896 @code{TREE_TYPE}
2897 is a pointer to data member type, then @code{TYPE_PTRDATAMEM_P} will hold.
2898 For a pointer to data member type of the form @samp{T X::*},
2899 @code{TYPE_PTRMEM_CLASS_TYPE} will be the type @code{X}, while
2900 @code{TYPE_PTRMEM_POINTED_TO_TYPE} will be the type @code{T}.
2902 @item RECORD_TYPE
2903 Used to represent @code{struct} and @code{class} types in C and C++.  If
2904 @code{TYPE_PTRMEMFUNC_P} holds, then this type is a pointer-to-member
2905 type.  In that case, the @code{TYPE_PTRMEMFUNC_FN_TYPE} is a
2906 @code{POINTER_TYPE} pointing to a @code{METHOD_TYPE}.  The
2907 @code{METHOD_TYPE} is the type of a function pointed to by the
2908 pointer-to-member function.  If @code{TYPE_PTRMEMFUNC_P} does not hold,
2909 this type is a class type.  For more information, @pxref{Classes}.
2911 @item UNKNOWN_TYPE
2912 This node is used to represent a type the knowledge of which is
2913 insufficient for a sound processing.
2915 @item TYPENAME_TYPE
2916 Used to represent a construct of the form @code{typename T::A}.  The
2917 @code{TYPE_CONTEXT} is @code{T}; the @code{TYPE_NAME} is an
2918 @code{IDENTIFIER_NODE} for @code{A}.  If the type is specified via a
2919 template-id, then @code{TYPENAME_TYPE_FULLNAME} yields a
2920 @code{TEMPLATE_ID_EXPR}.  The @code{TREE_TYPE} is non-@code{NULL} if the
2921 node is implicitly generated in support for the implicit typename
2922 extension; in which case the @code{TREE_TYPE} is a type node for the
2923 base-class.
2925 @item TYPEOF_TYPE
2926 Used to represent the @code{__typeof__} extension.  The
2927 @code{TYPE_FIELDS} is the expression the type of which is being
2928 represented.
2930 @end table
2933 @c ---------------------------------------------------------------------
2934 @c Namespaces
2935 @c ---------------------------------------------------------------------
2937 @node Namespaces
2938 @subsection Namespaces
2939 @cindex namespace, scope
2940 @tindex NAMESPACE_DECL
2942 The root of the entire intermediate representation is the variable
2943 @code{global_namespace}.  This is the namespace specified with @code{::}
2944 in C++ source code.  All other namespaces, types, variables, functions,
2945 and so forth can be found starting with this namespace.
2947 However, except for the fact that it is distinguished as the root of the
2948 representation, the global namespace is no different from any other
2949 namespace.  Thus, in what follows, we describe namespaces generally,
2950 rather than the global namespace in particular.
2952 A namespace is represented by a @code{NAMESPACE_DECL} node.
2954 The following macros and functions can be used on a @code{NAMESPACE_DECL}:
2956 @ftable @code
2957 @item DECL_NAME
2958 This macro is used to obtain the @code{IDENTIFIER_NODE} corresponding to
2959 the unqualified name of the name of the namespace (@pxref{Identifiers}).
2960 The name of the global namespace is @samp{::}, even though in C++ the
2961 global namespace is unnamed.  However, you should use comparison with
2962 @code{global_namespace}, rather than @code{DECL_NAME} to determine
2963 whether or not a namespace is the global one.  An unnamed namespace
2964 will have a @code{DECL_NAME} equal to @code{anonymous_namespace_name}.
2965 Within a single translation unit, all unnamed namespaces will have the
2966 same name.
2968 @item DECL_CONTEXT
2969 This macro returns the enclosing namespace.  The @code{DECL_CONTEXT} for
2970 the @code{global_namespace} is @code{NULL_TREE}.
2972 @item DECL_NAMESPACE_ALIAS
2973 If this declaration is for a namespace alias, then
2974 @code{DECL_NAMESPACE_ALIAS} is the namespace for which this one is an
2975 alias.
2977 Do not attempt to use @code{cp_namespace_decls} for a namespace which is
2978 an alias.  Instead, follow @code{DECL_NAMESPACE_ALIAS} links until you
2979 reach an ordinary, non-alias, namespace, and call
2980 @code{cp_namespace_decls} there.
2982 @item DECL_NAMESPACE_STD_P
2983 This predicate holds if the namespace is the special @code{::std}
2984 namespace.
2986 @item cp_namespace_decls
2987 This function will return the declarations contained in the namespace,
2988 including types, overloaded functions, other namespaces, and so forth.
2989 If there are no declarations, this function will return
2990 @code{NULL_TREE}.  The declarations are connected through their
2991 @code{TREE_CHAIN} fields.
2993 Although most entries on this list will be declarations,
2994 @code{TREE_LIST} nodes may also appear.  In this case, the
2995 @code{TREE_VALUE} will be an @code{OVERLOAD}.  The value of the
2996 @code{TREE_PURPOSE} is unspecified; back ends should ignore this value.
2997 As with the other kinds of declarations returned by
2998 @code{cp_namespace_decls}, the @code{TREE_CHAIN} will point to the next
2999 declaration in this list.
3001 For more information on the kinds of declarations that can occur on this
3002 list, @xref{Declarations}.  Some declarations will not appear on this
3003 list.  In particular, no @code{FIELD_DECL}, @code{LABEL_DECL}, or
3004 @code{PARM_DECL} nodes will appear here.
3006 This function cannot be used with namespaces that have
3007 @code{DECL_NAMESPACE_ALIAS} set.
3009 @end ftable
3011 @c ---------------------------------------------------------------------
3012 @c Classes
3013 @c ---------------------------------------------------------------------
3015 @node Classes
3016 @subsection Classes
3017 @cindex class, scope
3018 @tindex RECORD_TYPE
3019 @tindex UNION_TYPE
3020 @findex CLASSTYPE_DECLARED_CLASS
3021 @findex TYPE_BINFO
3022 @findex BINFO_TYPE
3023 @findex TYPE_FIELDS
3024 @findex TYPE_VFIELD
3026 Besides namespaces, the other high-level scoping construct in C++ is the
3027 class.  (Throughout this manual the term @dfn{class} is used to mean the
3028 types referred to in the ANSI/ISO C++ Standard as classes; these include
3029 types defined with the @code{class}, @code{struct}, and @code{union}
3030 keywords.)
3032 A class type is represented by either a @code{RECORD_TYPE} or a
3033 @code{UNION_TYPE}.  A class declared with the @code{union} tag is
3034 represented by a @code{UNION_TYPE}, while classes declared with either
3035 the @code{struct} or the @code{class} tag are represented by
3036 @code{RECORD_TYPE}s.  You can use the @code{CLASSTYPE_DECLARED_CLASS}
3037 macro to discern whether or not a particular type is a @code{class} as
3038 opposed to a @code{struct}.  This macro will be true only for classes
3039 declared with the @code{class} tag.
3041 Almost all members are available on the @code{TYPE_FIELDS}
3042 list.  Given one member, the next can be found by following the
3043 @code{TREE_CHAIN}.  You should not depend in any way on the order in
3044 which fields appear on this list.  All nodes on this list will be
3045 @samp{DECL} nodes.  A @code{FIELD_DECL} is used to represent a non-static
3046 data member, a @code{VAR_DECL} is used to represent a static data
3047 member, and a @code{TYPE_DECL} is used to represent a type.  Note that
3048 the @code{CONST_DECL} for an enumeration constant will appear on this
3049 list, if the enumeration type was declared in the class.  (Of course,
3050 the @code{TYPE_DECL} for the enumeration type will appear here as well.)
3051 There are no entries for base classes on this list.  In particular,
3052 there is no @code{FIELD_DECL} for the ``base-class portion'' of an
3053 object.  If a function member is overloaded, each of the overloaded
3054 functions appears; no @code{OVERLOAD} nodes appear on the @code{TYPE_FIELDS}
3055 list.  Implicitly declared functions (including default constructors,
3056 copy constructors, assignment operators, and destructors) will appear on
3057 this list as well.
3059 The @code{TYPE_VFIELD} is a compiler-generated field used to point to
3060 virtual function tables.  It may or may not appear on the
3061 @code{TYPE_FIELDS} list.  However, back ends should handle the
3062 @code{TYPE_VFIELD} just like all the entries on the @code{TYPE_FIELDS}
3063 list.
3065 Every class has an associated @dfn{binfo}, which can be obtained with
3066 @code{TYPE_BINFO}.  Binfos are used to represent base-classes.  The
3067 binfo given by @code{TYPE_BINFO} is the degenerate case, whereby every
3068 class is considered to be its own base-class.  The base binfos for a
3069 particular binfo are held in a vector, whose length is obtained with
3070 @code{BINFO_N_BASE_BINFOS}.  The base binfos themselves are obtained
3071 with @code{BINFO_BASE_BINFO} and @code{BINFO_BASE_ITERATE}.  To add a
3072 new binfo, use @code{BINFO_BASE_APPEND}.  The vector of base binfos can
3073 be obtained with @code{BINFO_BASE_BINFOS}, but normally you do not need
3074 to use that.  The class type associated with a binfo is given by
3075 @code{BINFO_TYPE}.  It is not always the case that @code{BINFO_TYPE
3076 (TYPE_BINFO (x))}, because of typedefs and qualified types.  Neither is
3077 it the case that @code{TYPE_BINFO (BINFO_TYPE (y))} is the same binfo as
3078 @code{y}.  The reason is that if @code{y} is a binfo representing a
3079 base-class @code{B} of a derived class @code{D}, then @code{BINFO_TYPE
3080 (y)} will be @code{B}, and @code{TYPE_BINFO (BINFO_TYPE (y))} will be
3081 @code{B} as its own base-class, rather than as a base-class of @code{D}.
3083 The access to a base type can be found with @code{BINFO_BASE_ACCESS}.
3084 This will produce @code{access_public_node}, @code{access_private_node}
3085 or @code{access_protected_node}.  If bases are always public,
3086 @code{BINFO_BASE_ACCESSES} may be @code{NULL}.
3088 @code{BINFO_VIRTUAL_P} is used to specify whether the binfo is inherited
3089 virtually or not.  The other flags, @code{BINFO_FLAG_0} to
3090 @code{BINFO_FLAG_6}, can be used for language specific use.
3092 The following macros can be used on a tree node representing a class-type.
3094 @ftable @code
3095 @item LOCAL_CLASS_P
3096 This predicate holds if the class is local class @emph{i.e.}@: declared
3097 inside a function body.
3099 @item TYPE_POLYMORPHIC_P
3100 This predicate holds if the class has at least one virtual function
3101 (declared or inherited).
3103 @item TYPE_HAS_DEFAULT_CONSTRUCTOR
3104 This predicate holds whenever its argument represents a class-type with
3105 default constructor.
3107 @item CLASSTYPE_HAS_MUTABLE
3108 @itemx TYPE_HAS_MUTABLE_P
3109 These predicates hold for a class-type having a mutable data member.
3111 @item CLASSTYPE_NON_POD_P
3112 This predicate holds only for class-types that are not PODs.
3114 @item TYPE_HAS_NEW_OPERATOR
3115 This predicate holds for a class-type that defines
3116 @code{operator new}.
3118 @item TYPE_HAS_ARRAY_NEW_OPERATOR
3119 This predicate holds for a class-type for which
3120 @code{operator new[]} is defined.
3122 @item TYPE_OVERLOADS_CALL_EXPR
3123 This predicate holds for class-type for which the function call
3124 @code{operator()} is overloaded.
3126 @item TYPE_OVERLOADS_ARRAY_REF
3127 This predicate holds for a class-type that overloads
3128 @code{operator[]}
3130 @item TYPE_OVERLOADS_ARROW
3131 This predicate holds for a class-type for which @code{operator->} is
3132 overloaded.
3134 @end ftable
3136 @node Functions for C++
3137 @subsection Functions for C++
3138 @cindex function
3139 @tindex FUNCTION_DECL
3140 @tindex OVERLOAD
3141 @findex OVL_CURRENT
3142 @findex OVL_NEXT
3144 A function is represented by a @code{FUNCTION_DECL} node.  A set of
3145 overloaded functions is sometimes represented by an @code{OVERLOAD} node.
3147 An @code{OVERLOAD} node is not a declaration, so none of the
3148 @samp{DECL_} macros should be used on an @code{OVERLOAD}.  An
3149 @code{OVERLOAD} node is similar to a @code{TREE_LIST}.  Use
3150 @code{OVL_CURRENT} to get the function associated with an
3151 @code{OVERLOAD} node; use @code{OVL_NEXT} to get the next
3152 @code{OVERLOAD} node in the list of overloaded functions.  The macros
3153 @code{OVL_CURRENT} and @code{OVL_NEXT} are actually polymorphic; you can
3154 use them to work with @code{FUNCTION_DECL} nodes as well as with
3155 overloads.  In the case of a @code{FUNCTION_DECL}, @code{OVL_CURRENT}
3156 will always return the function itself, and @code{OVL_NEXT} will always
3157 be @code{NULL_TREE}.
3159 To determine the scope of a function, you can use the
3160 @code{DECL_CONTEXT} macro.  This macro will return the class
3161 (either a @code{RECORD_TYPE} or a @code{UNION_TYPE}) or namespace (a
3162 @code{NAMESPACE_DECL}) of which the function is a member.  For a virtual
3163 function, this macro returns the class in which the function was
3164 actually defined, not the base class in which the virtual declaration
3165 occurred.
3167 If a friend function is defined in a class scope, the
3168 @code{DECL_FRIEND_CONTEXT} macro can be used to determine the class in
3169 which it was defined.  For example, in
3170 @smallexample
3171 class C @{ friend void f() @{@} @};
3172 @end smallexample
3173 @noindent
3174 the @code{DECL_CONTEXT} for @code{f} will be the
3175 @code{global_namespace}, but the @code{DECL_FRIEND_CONTEXT} will be the
3176 @code{RECORD_TYPE} for @code{C}.
3179 The following macros and functions can be used on a @code{FUNCTION_DECL}:
3180 @ftable @code
3181 @item DECL_MAIN_P
3182 This predicate holds for a function that is the program entry point
3183 @code{::code}.
3185 @item DECL_LOCAL_FUNCTION_P
3186 This predicate holds if the function was declared at block scope, even
3187 though it has a global scope.
3189 @item DECL_ANTICIPATED
3190 This predicate holds if the function is a built-in function but its
3191 prototype is not yet explicitly declared.
3193 @item DECL_EXTERN_C_FUNCTION_P
3194 This predicate holds if the function is declared as an
3195 `@code{extern "C"}' function.
3197 @item DECL_LINKONCE_P
3198 This macro holds if multiple copies of this function may be emitted in
3199 various translation units.  It is the responsibility of the linker to
3200 merge the various copies.  Template instantiations are the most common
3201 example of functions for which @code{DECL_LINKONCE_P} holds; G++
3202 instantiates needed templates in all translation units which require them,
3203 and then relies on the linker to remove duplicate instantiations.
3205 FIXME: This macro is not yet implemented.
3207 @item DECL_FUNCTION_MEMBER_P
3208 This macro holds if the function is a member of a class, rather than a
3209 member of a namespace.
3211 @item DECL_STATIC_FUNCTION_P
3212 This predicate holds if the function a static member function.
3214 @item DECL_NONSTATIC_MEMBER_FUNCTION_P
3215 This macro holds for a non-static member function.
3217 @item DECL_CONST_MEMFUNC_P
3218 This predicate holds for a @code{const}-member function.
3220 @item DECL_VOLATILE_MEMFUNC_P
3221 This predicate holds for a @code{volatile}-member function.
3223 @item DECL_CONSTRUCTOR_P
3224 This macro holds if the function is a constructor.
3226 @item DECL_NONCONVERTING_P
3227 This predicate holds if the constructor is a non-converting constructor.
3229 @item DECL_COMPLETE_CONSTRUCTOR_P
3230 This predicate holds for a function which is a constructor for an object
3231 of a complete type.
3233 @item DECL_BASE_CONSTRUCTOR_P
3234 This predicate holds for a function which is a constructor for a base
3235 class sub-object.
3237 @item DECL_COPY_CONSTRUCTOR_P
3238 This predicate holds for a function which is a copy-constructor.
3240 @item DECL_DESTRUCTOR_P
3241 This macro holds if the function is a destructor.
3243 @item DECL_COMPLETE_DESTRUCTOR_P
3244 This predicate holds if the function is the destructor for an object a
3245 complete type.
3247 @item DECL_OVERLOADED_OPERATOR_P
3248 This macro holds if the function is an overloaded operator.
3250 @item DECL_CONV_FN_P
3251 This macro holds if the function is a type-conversion operator.
3253 @item DECL_GLOBAL_CTOR_P
3254 This predicate holds if the function is a file-scope initialization
3255 function.
3257 @item DECL_GLOBAL_DTOR_P
3258 This predicate holds if the function is a file-scope finalization
3259 function.
3261 @item DECL_THUNK_P
3262 This predicate holds if the function is a thunk.
3264 These functions represent stub code that adjusts the @code{this} pointer
3265 and then jumps to another function.  When the jumped-to function
3266 returns, control is transferred directly to the caller, without
3267 returning to the thunk.  The first parameter to the thunk is always the
3268 @code{this} pointer; the thunk should add @code{THUNK_DELTA} to this
3269 value.  (The @code{THUNK_DELTA} is an @code{int}, not an
3270 @code{INTEGER_CST}.)
3272 Then, if @code{THUNK_VCALL_OFFSET} (an @code{INTEGER_CST}) is nonzero
3273 the adjusted @code{this} pointer must be adjusted again.  The complete
3274 calculation is given by the following pseudo-code:
3276 @smallexample
3277 this += THUNK_DELTA
3278 if (THUNK_VCALL_OFFSET)
3279   this += (*((ptrdiff_t **) this))[THUNK_VCALL_OFFSET]
3280 @end smallexample
3282 Finally, the thunk should jump to the location given
3283 by @code{DECL_INITIAL}; this will always be an expression for the
3284 address of a function.
3286 @item DECL_NON_THUNK_FUNCTION_P
3287 This predicate holds if the function is @emph{not} a thunk function.
3289 @item GLOBAL_INIT_PRIORITY
3290 If either @code{DECL_GLOBAL_CTOR_P} or @code{DECL_GLOBAL_DTOR_P} holds,
3291 then this gives the initialization priority for the function.  The
3292 linker will arrange that all functions for which
3293 @code{DECL_GLOBAL_CTOR_P} holds are run in increasing order of priority
3294 before @code{main} is called.  When the program exits, all functions for
3295 which @code{DECL_GLOBAL_DTOR_P} holds are run in the reverse order.
3297 @item TYPE_RAISES_EXCEPTIONS
3298 This macro returns the list of exceptions that a (member-)function can
3299 raise.  The returned list, if non @code{NULL}, is comprised of nodes
3300 whose @code{TREE_VALUE} represents a type.
3302 @item TYPE_NOTHROW_P
3303 This predicate holds when the exception-specification of its arguments
3304 is of the form `@code{()}'.
3306 @item DECL_ARRAY_DELETE_OPERATOR_P
3307 This predicate holds if the function an overloaded
3308 @code{operator delete[]}.
3310 @end ftable
3312 @c ---------------------------------------------------------------------
3313 @c Function Bodies
3314 @c ---------------------------------------------------------------------
3316 @node Statements for C and C++
3317 @subsection Statements for C and C++
3318 @cindex statements
3319 @tindex BREAK_STMT
3320 @tindex CLEANUP_STMT
3321 @findex CLEANUP_DECL
3322 @findex CLEANUP_EXPR
3323 @tindex CONTINUE_STMT
3324 @tindex DECL_STMT
3325 @findex DECL_STMT_DECL
3326 @tindex DO_STMT
3327 @findex DO_BODY
3328 @findex DO_COND
3329 @tindex EMPTY_CLASS_EXPR
3330 @tindex EXPR_STMT
3331 @findex EXPR_STMT_EXPR
3332 @tindex FOR_STMT
3333 @findex FOR_INIT_STMT
3334 @findex FOR_COND
3335 @findex FOR_EXPR
3336 @findex FOR_BODY
3337 @tindex HANDLER
3338 @tindex IF_STMT
3339 @findex IF_COND
3340 @findex THEN_CLAUSE
3341 @findex ELSE_CLAUSE
3342 @tindex RETURN_STMT
3343 @findex RETURN_EXPR
3344 @tindex SUBOBJECT
3345 @findex SUBOBJECT_CLEANUP
3346 @tindex SWITCH_STMT
3347 @findex SWITCH_COND
3348 @findex SWITCH_BODY
3349 @tindex TRY_BLOCK
3350 @findex TRY_STMTS
3351 @findex TRY_HANDLERS
3352 @findex HANDLER_PARMS
3353 @findex HANDLER_BODY
3354 @findex USING_STMT
3355 @tindex WHILE_STMT
3356 @findex WHILE_BODY
3357 @findex WHILE_COND
3359 A function that has a definition in the current translation unit has
3360 a non-@code{NULL} @code{DECL_INITIAL}.  However, back ends should not make
3361 use of the particular value given by @code{DECL_INITIAL}.
3363 The @code{DECL_SAVED_TREE} gives the complete body of the
3364 function.
3366 There are tree nodes corresponding to all of the source-level
3367 statement constructs, used within the C and C++ frontends.  These are
3368 enumerated here, together with a list of the various macros that can
3369 be used to obtain information about them.  There are a few macros that
3370 can be used with all statements:
3372 @ftable @code
3373 @item STMT_IS_FULL_EXPR_P
3374 In C++, statements normally constitute ``full expressions''; temporaries
3375 created during a statement are destroyed when the statement is complete.
3376 However, G++ sometimes represents expressions by statements; these
3377 statements will not have @code{STMT_IS_FULL_EXPR_P} set.  Temporaries
3378 created during such statements should be destroyed when the innermost
3379 enclosing statement with @code{STMT_IS_FULL_EXPR_P} set is exited.
3381 @end ftable
3383 Here is the list of the various statement nodes, and the macros used to
3384 access them.  This documentation describes the use of these nodes in
3385 non-template functions (including instantiations of template functions).
3386 In template functions, the same nodes are used, but sometimes in
3387 slightly different ways.
3389 Many of the statements have substatements.  For example, a @code{while}
3390 loop has a body, which is itself a statement.  If the substatement
3391 is @code{NULL_TREE}, it is considered equivalent to a statement
3392 consisting of a single @code{;}, i.e., an expression statement in which
3393 the expression has been omitted.  A substatement may in fact be a list
3394 of statements, connected via their @code{TREE_CHAIN}s.  So, you should
3395 always process the statement tree by looping over substatements, like
3396 this:
3397 @smallexample
3398 void process_stmt (stmt)
3399      tree stmt;
3401   while (stmt)
3402     @{
3403       switch (TREE_CODE (stmt))
3404         @{
3405         case IF_STMT:
3406           process_stmt (THEN_CLAUSE (stmt));
3407           /* @r{More processing here.}  */
3408           break;
3410         @dots{}
3411         @}
3413       stmt = TREE_CHAIN (stmt);
3414     @}
3416 @end smallexample
3417 In other words, while the @code{then} clause of an @code{if} statement
3418 in C++ can be only one statement (although that one statement may be a
3419 compound statement), the intermediate representation sometimes uses
3420 several statements chained together.
3422 @table @code
3423 @item BREAK_STMT
3425 Used to represent a @code{break} statement.  There are no additional
3426 fields.
3428 @item CLEANUP_STMT
3430 Used to represent an action that should take place upon exit from the
3431 enclosing scope.  Typically, these actions are calls to destructors for
3432 local objects, but back ends cannot rely on this fact.  If these nodes
3433 are in fact representing such destructors, @code{CLEANUP_DECL} will be
3434 the @code{VAR_DECL} destroyed.  Otherwise, @code{CLEANUP_DECL} will be
3435 @code{NULL_TREE}.  In any case, the @code{CLEANUP_EXPR} is the
3436 expression to execute.  The cleanups executed on exit from a scope
3437 should be run in the reverse order of the order in which the associated
3438 @code{CLEANUP_STMT}s were encountered.
3440 @item CONTINUE_STMT
3442 Used to represent a @code{continue} statement.  There are no additional
3443 fields.
3445 @item CTOR_STMT
3447 Used to mark the beginning (if @code{CTOR_BEGIN_P} holds) or end (if
3448 @code{CTOR_END_P} holds of the main body of a constructor.  See also
3449 @code{SUBOBJECT} for more information on how to use these nodes.
3451 @item DO_STMT
3453 Used to represent a @code{do} loop.  The body of the loop is given by
3454 @code{DO_BODY} while the termination condition for the loop is given by
3455 @code{DO_COND}.  The condition for a @code{do}-statement is always an
3456 expression.
3458 @item EMPTY_CLASS_EXPR
3460 Used to represent a temporary object of a class with no data whose
3461 address is never taken.  (All such objects are interchangeable.)  The
3462 @code{TREE_TYPE} represents the type of the object.
3464 @item EXPR_STMT
3466 Used to represent an expression statement.  Use @code{EXPR_STMT_EXPR} to
3467 obtain the expression.
3469 @item FOR_STMT
3471 Used to represent a @code{for} statement.  The @code{FOR_INIT_STMT} is
3472 the initialization statement for the loop.  The @code{FOR_COND} is the
3473 termination condition.  The @code{FOR_EXPR} is the expression executed
3474 right before the @code{FOR_COND} on each loop iteration; often, this
3475 expression increments a counter.  The body of the loop is given by
3476 @code{FOR_BODY}.  @code{FOR_SCOPE} holds the scope of the @code{for}
3477 statement (used in the C++ front end only).  Note that
3478 @code{FOR_INIT_STMT} and @code{FOR_BODY} return statements, while
3479 @code{FOR_COND} and @code{FOR_EXPR} return expressions.
3481 @item HANDLER
3483 Used to represent a C++ @code{catch} block.  The @code{HANDLER_TYPE}
3484 is the type of exception that will be caught by this handler; it is
3485 equal (by pointer equality) to @code{NULL} if this handler is for all
3486 types.  @code{HANDLER_PARMS} is the @code{DECL_STMT} for the catch
3487 parameter, and @code{HANDLER_BODY} is the code for the block itself.
3489 @item IF_STMT
3491 Used to represent an @code{if} statement.  The @code{IF_COND} is the
3492 expression.
3494 If the condition is a @code{TREE_LIST}, then the @code{TREE_PURPOSE} is
3495 a statement (usually a @code{DECL_STMT}).  Each time the condition is
3496 evaluated, the statement should be executed.  Then, the
3497 @code{TREE_VALUE} should be used as the conditional expression itself.
3498 This representation is used to handle C++ code like this:
3500 @smallexample
3501 if (int i = 7) @dots{}
3502 @end smallexample
3504 where there is a new local variable (or variables) declared within the
3505 condition.
3507 The @code{THEN_CLAUSE} represents the statement given by the @code{then}
3508 condition, while the @code{ELSE_CLAUSE} represents the statement given
3509 by the @code{else} condition.
3511 C++ distinguishes between this and @code{COND_EXPR} for handling templates.
3513 @item SUBOBJECT
3515 In a constructor, these nodes are used to mark the point at which a
3516 subobject of @code{this} is fully constructed.  If, after this point, an
3517 exception is thrown before a @code{CTOR_STMT} with @code{CTOR_END_P} set
3518 is encountered, the @code{SUBOBJECT_CLEANUP} must be executed.  The
3519 cleanups must be executed in the reverse order in which they appear.
3521 @item SWITCH_STMT
3523 Used to represent a @code{switch} statement.  The @code{SWITCH_STMT_COND}
3524 is the expression on which the switch is occurring.  See the documentation
3525 for an @code{IF_STMT} for more information on the representation used
3526 for the condition.  The @code{SWITCH_STMT_BODY} is the body of the switch
3527 statement.   The @code{SWITCH_STMT_TYPE} is the original type of switch
3528 expression as given in the source, before any compiler conversions.
3529 The @code{SWITCH_STMT_SCOPE} is the statement scope (used in the
3530 C++ front end only).
3532 There are also two boolean flags used with @code{SWITCH_STMT}.
3533 @code{SWITCH_STMT_ALL_CASES_P} is true if the switch includes a default label
3534 or the case label ranges cover all possible values of the condition
3535 expression.  @code{SWITCH_STMT_NO_BREAK_P} is true if there are no
3536 @code{break} statements in the switch.
3538 @item TRY_BLOCK
3539 Used to represent a @code{try} block.  The body of the try block is
3540 given by @code{TRY_STMTS}.  Each of the catch blocks is a @code{HANDLER}
3541 node.  The first handler is given by @code{TRY_HANDLERS}.  Subsequent
3542 handlers are obtained by following the @code{TREE_CHAIN} link from one
3543 handler to the next.  The body of the handler is given by
3544 @code{HANDLER_BODY}.
3546 If @code{CLEANUP_P} holds of the @code{TRY_BLOCK}, then the
3547 @code{TRY_HANDLERS} will not be a @code{HANDLER} node.  Instead, it will
3548 be an expression that should be executed if an exception is thrown in
3549 the try block.  It must rethrow the exception after executing that code.
3550 And, if an exception is thrown while the expression is executing,
3551 @code{terminate} must be called.
3553 @item USING_STMT
3554 Used to represent a @code{using} directive.  The namespace is given by
3555 @code{USING_STMT_NAMESPACE}, which will be a NAMESPACE_DECL@.  This node
3556 is needed inside template functions, to implement using directives
3557 during instantiation.
3559 @item WHILE_STMT
3561 Used to represent a @code{while} loop.  The @code{WHILE_COND} is the
3562 termination condition for the loop.  See the documentation for an
3563 @code{IF_STMT} for more information on the representation used for the
3564 condition.
3566 The @code{WHILE_BODY} is the body of the loop.
3568 @end table
3570 @node C++ Expressions
3571 @subsection C++ Expressions
3573 This section describes expressions specific to the C and C++ front
3574 ends.
3576 @table @code
3577 @item TYPEID_EXPR
3579 Used to represent a @code{typeid} expression.
3581 @item NEW_EXPR
3582 @itemx VEC_NEW_EXPR
3584 Used to represent a call to @code{new} and @code{new[]} respectively.
3586 @item DELETE_EXPR
3587 @itemx VEC_DELETE_EXPR
3589 Used to represent a call to @code{delete} and @code{delete[]} respectively.
3591 @item MEMBER_REF
3593 Represents a reference to a member of a class.
3595 @item THROW_EXPR
3597 Represents an instance of @code{throw} in the program.  Operand 0,
3598 which is the expression to throw, may be @code{NULL_TREE}.
3601 @item AGGR_INIT_EXPR
3602 An @code{AGGR_INIT_EXPR} represents the initialization as the return
3603 value of a function call, or as the result of a constructor.  An
3604 @code{AGGR_INIT_EXPR} will only appear as a full-expression, or as the
3605 second operand of a @code{TARGET_EXPR}.  @code{AGGR_INIT_EXPR}s have
3606 a representation similar to that of @code{CALL_EXPR}s.  You can use
3607 the @code{AGGR_INIT_EXPR_FN} and @code{AGGR_INIT_EXPR_ARG} macros to access
3608 the function to call and the arguments to pass.
3610 If @code{AGGR_INIT_VIA_CTOR_P} holds of the @code{AGGR_INIT_EXPR}, then
3611 the initialization is via a constructor call.  The address of the
3612 @code{AGGR_INIT_EXPR_SLOT} operand, which is always a @code{VAR_DECL},
3613 is taken, and this value replaces the first argument in the argument
3614 list.
3616 In either case, the expression is void.
3619 @end table