OSDN Git Service

* doc/extend.texi: Remove duplicate 2003 copyright date.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / doc / extend.texi
1 @c Copyright (C) 1988,1989,1992,1993,1994,1996,1998,1999,2000,2001,2002, 2003
2 @c Free Software Foundation, Inc.
3 @c This is part of the GCC manual.
4 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
5
6 @node C Implementation
7 @chapter C Implementation-defined behavior
8 @cindex implementation-defined behavior, C language
9
10 A conforming implementation of ISO C is required to document its
11 choice of behavior in each of the areas that are designated
12 ``implementation defined.''  The following lists all such areas,
13 along with the section number from the ISO/IEC 9899:1999 standard.
14
15 @menu
16 * Translation implementation::
17 * Environment implementation::
18 * Identifiers implementation::
19 * Characters implementation::
20 * Integers implementation::
21 * Floating point implementation::
22 * Arrays and pointers implementation::
23 * Hints implementation::
24 * Structures unions enumerations and bit-fields implementation::
25 * Qualifiers implementation::
26 * Preprocessing directives implementation::
27 * Library functions implementation::
28 * Architecture implementation::
29 * Locale-specific behavior implementation::
30 @end menu
31
32 @node Translation implementation
33 @section Translation
34
35 @itemize @bullet
36 @item
37 @cite{How a diagnostic is identified (3.10, 5.1.1.3).}
38
39 Diagnostics consist of all the output sent to stderr by GCC.
40
41 @item
42 @cite{Whether each nonempty sequence of white-space characters other than
43 new-line is retained or replaced by one space character in translation
44 phase 3 (5.1.1.2).}
45 @end itemize
46
47 @node Environment implementation
48 @section Environment
49
50 The behavior of these points are dependent on the implementation
51 of the C library, and are not defined by GCC itself.
52
53 @node Identifiers implementation
54 @section Identifiers
55
56 @itemize @bullet
57 @item
58 @cite{Which additional multibyte characters may appear in identifiers
59 and their correspondence to universal character names (6.4.2).}
60
61 @item
62 @cite{The number of significant initial characters in an identifier
63 (5.2.4.1, 6.4.2).}
64
65 For internal names, all characters are significant.  For external names,
66 the number of significant characters are defined by the linker; for
67 almost all targets, all characters are significant.
68
69 @end itemize
70
71 @node Characters implementation
72 @section Characters
73
74 @itemize @bullet
75 @item
76 @cite{The number of bits in a byte (3.6).}
77
78 @item
79 @cite{The values of the members of the execution character set (5.2.1).}
80
81 @item
82 @cite{The unique value of the member of the execution character set produced
83 for each of the standard alphabetic escape sequences (5.2.2).}
84
85 @item
86 @cite{The value of a @code{char} object into which has been stored any
87 character other than a member of the basic execution character set (6.2.5).}
88
89 @item
90 @cite{Which of @code{signed char} or @code{unsigned char} has the same range,
91 representation, and behavior as ``plain'' @code{char} (6.2.5, 6.3.1.1).}
92
93 @item
94 @cite{The mapping of members of the source character set (in character
95 constants and string literals) to members of the execution character
96 set (6.4.4.4, 5.1.1.2).}
97
98 @item
99 @cite{The value of an integer character constant containing more than one
100 character or containing a character or escape sequence that does not map
101 to a single-byte execution character (6.4.4.4).}
102
103 @item
104 @cite{The value of a wide character constant containing more than one
105 multibyte character, or containing a multibyte character or escape
106 sequence not represented in the extended execution character set (6.4.4.4).}
107
108 @item
109 @cite{The current locale used to convert a wide character constant consisting
110 of a single multibyte character that maps to a member of the extended
111 execution character set into a corresponding wide character code (6.4.4.4).}
112
113 @item
114 @cite{The current locale used to convert a wide string literal into
115 corresponding wide character codes (6.4.5).}
116
117 @item
118 @cite{The value of a string literal containing a multibyte character or escape
119 sequence not represented in the execution character set (6.4.5).}
120 @end itemize
121
122 @node Integers implementation
123 @section Integers
124
125 @itemize @bullet
126 @item
127 @cite{Any extended integer types that exist in the implementation (6.2.5).}
128
129 @item
130 @cite{Whether signed integer types are represented using sign and magnitude,
131 two's complement, or one's complement, and whether the extraordinary value
132 is a trap representation or an ordinary value (6.2.6.2).}
133
134 GCC supports only two's complement integer types, and all bit patterns
135 are ordinary values.
136
137 @item
138 @cite{The rank of any extended integer type relative to another extended
139 integer type with the same precision (6.3.1.1).}
140
141 @item
142 @cite{The result of, or the signal raised by, converting an integer to a
143 signed integer type when the value cannot be represented in an object of
144 that type (6.3.1.3).}
145
146 @item
147 @cite{The results of some bitwise operations on signed integers (6.5).}
148 @end itemize
149
150 @node Floating point implementation
151 @section Floating point
152
153 @itemize @bullet
154 @item
155 @cite{The accuracy of the floating-point operations and of the library
156 functions in @code{<math.h>} and @code{<complex.h>} that return floating-point
157 results (5.2.4.2.2).}
158
159 @item
160 @cite{The rounding behaviors characterized by non-standard values
161 of @code{FLT_ROUNDS} @gol
162 (5.2.4.2.2).}
163
164 @item
165 @cite{The evaluation methods characterized by non-standard negative
166 values of @code{FLT_EVAL_METHOD} (5.2.4.2.2).}
167
168 @item
169 @cite{The direction of rounding when an integer is converted to a
170 floating-point number that cannot exactly represent the original
171 value (6.3.1.4).}
172
173 @item
174 @cite{The direction of rounding when a floating-point number is
175 converted to a narrower floating-point number (6.3.1.5).}
176
177 @item
178 @cite{How the nearest representable value or the larger or smaller
179 representable value immediately adjacent to the nearest representable
180 value is chosen for certain floating constants (6.4.4.2).}
181
182 @item
183 @cite{Whether and how floating expressions are contracted when not
184 disallowed by the @code{FP_CONTRACT} pragma (6.5).}
185
186 @item
187 @cite{The default state for the @code{FENV_ACCESS} pragma (7.6.1).}
188
189 @item
190 @cite{Additional floating-point exceptions, rounding modes, environments,
191 and classifications, and their macro names (7.6, 7.12).}
192
193 @item
194 @cite{The default state for the @code{FP_CONTRACT} pragma (7.12.2).}
195
196 @item
197 @cite{Whether the ``inexact'' floating-point exception can be raised
198 when the rounded result actually does equal the mathematical result
199 in an IEC 60559 conformant implementation (F.9).}
200
201 @item
202 @cite{Whether the ``underflow'' (and ``inexact'') floating-point
203 exception can be raised when a result is tiny but not inexact in an
204 IEC 60559 conformant implementation (F.9).}
205
206 @end itemize
207
208 @node Arrays and pointers implementation
209 @section Arrays and pointers
210
211 @itemize @bullet
212 @item
213 @cite{The result of converting a pointer to an integer or
214 vice versa (6.3.2.3).}
215
216 A cast from pointer to integer discards most-significant bits if the
217 pointer representation is larger than the integer type,
218 sign-extends@footnote{Future versions of GCC may zero-extend, or use
219 a target-defined @code{ptr_extend} pattern.  Do not rely on sign extension.}
220 if the pointer representation is smaller than the integer type, otherwise
221 the bits are unchanged.
222 @c ??? We've always claimed that pointers were unsigned entities.
223 @c Shouldn't we therefore be doing zero-extension?  If so, the bug
224 @c is in convert_to_integer, where we call type_for_size and request
225 @c a signed integral type.  On the other hand, it might be most useful
226 @c for the target if we extend according to POINTERS_EXTEND_UNSIGNED.
227
228 A cast from integer to pointer discards most-significant bits if the
229 pointer representation is smaller than the integer type, extends according
230 to the signedness of the integer type if the pointer representation
231 is larger than the integer type, otherwise the bits are unchanged.
232
233 When casting from pointer to integer and back again, the resulting
234 pointer must reference the same object as the original pointer, otherwise
235 the behavior is undefined.  That is, one may not use integer arithmetic to
236 avoid the undefined behavior of pointer arithmetic as proscribed in 6.5.6/8.
237
238 @item
239 @cite{The size of the result of subtracting two pointers to elements
240 of the same array (6.5.6).}
241
242 @end itemize
243
244 @node Hints implementation
245 @section Hints
246
247 @itemize @bullet
248 @item
249 @cite{The extent to which suggestions made by using the @code{register}
250 storage-class specifier are effective (6.7.1).}
251
252 The @code{register} specifier affects code generation only in these ways:
253
254 @itemize @bullet
255 @item
256 When used as part of the register variable extension, see 
257 @ref{Explicit Reg Vars}.
258
259 @item
260 When @option{-O0} is in use, the compiler allocates distinct stack
261 memory for all variables that do not have the @code{register}
262 storage-class specifier; if @code{register} is specified, the variable
263 may have a shorter lifespan than the code would indicate and may never
264 be placed in memory.
265
266 @item
267 On some rare x86 targets, @code{setjmp} doesn't save the registers in
268 all circumstances.  In those cases, GCC doesn't allocate any variables
269 in registers unless they are marked @code{register}.
270
271 @end itemize
272
273 @item
274 @cite{The extent to which suggestions made by using the inline function
275 specifier are effective (6.7.4).}
276
277 GCC will not inline any functions if the @option{-fno-inline} option is
278 used or if @option{-O0} is used.  Otherwise, GCC may still be unable to
279 inline a function for many reasons; the @option{-Winline} option may be
280 used to determine if a function has not been inlined and why not.
281
282 @end itemize
283
284 @node Structures unions enumerations and bit-fields implementation
285 @section Structures, unions, enumerations, and bit-fields
286
287 @itemize @bullet
288 @item
289 @cite{Whether a ``plain'' int bit-field is treated as a @code{signed int}
290 bit-field or as an @code{unsigned int} bit-field (6.7.2, 6.7.2.1).}
291
292 @item
293 @cite{Allowable bit-field types other than @code{_Bool}, @code{signed int},
294 and @code{unsigned int} (6.7.2.1).}
295
296 @item
297 @cite{Whether a bit-field can straddle a storage-unit boundary (6.7.2.1).}
298
299 @item
300 @cite{The order of allocation of bit-fields within a unit (6.7.2.1).}
301
302 @item
303 @cite{The alignment of non-bit-field members of structures (6.7.2.1).}
304
305 @item
306 @cite{The integer type compatible with each enumerated type (6.7.2.2).}
307
308 @end itemize
309
310 @node Qualifiers implementation
311 @section Qualifiers
312
313 @itemize @bullet
314 @item
315 @cite{What constitutes an access to an object that has volatile-qualified
316 type (6.7.3).}
317
318 @end itemize
319
320 @node Preprocessing directives implementation
321 @section Preprocessing directives
322
323 @itemize @bullet
324 @item
325 @cite{How sequences in both forms of header names are mapped to headers
326 or external source file names (6.4.7).}
327
328 @item
329 @cite{Whether the value of a character constant in a constant expression
330 that controls conditional inclusion matches the value of the same character
331 constant in the execution character set (6.10.1).}
332
333 @item
334 @cite{Whether the value of a single-character character constant in a
335 constant expression that controls conditional inclusion may have a
336 negative value (6.10.1).}
337
338 @item
339 @cite{The places that are searched for an included @samp{<>} delimited
340 header, and how the places are specified or the header is
341 identified (6.10.2).}
342
343 @item
344 @cite{How the named source file is searched for in an included @samp{""}
345 delimited header (6.10.2).}
346
347 @item
348 @cite{The method by which preprocessing tokens (possibly resulting from
349 macro expansion) in a @code{#include} directive are combined into a header
350 name (6.10.2).}
351
352 @item
353 @cite{The nesting limit for @code{#include} processing (6.10.2).}
354
355 GCC imposes a limit of 200 nested @code{#include}s.
356
357 @item
358 @cite{Whether the @samp{#} operator inserts a @samp{\} character before
359 the @samp{\} character that begins a universal character name in a
360 character constant or string literal (6.10.3.2).}
361
362 @item
363 @cite{The behavior on each recognized non-@code{STDC #pragma}
364 directive (6.10.6).}
365
366 @item
367 @cite{The definitions for @code{__DATE__} and @code{__TIME__} when
368 respectively, the date and time of translation are not available (6.10.8).}
369
370 If the date and time are not available, @code{__DATE__} expands to
371 @code{@w{"??? ?? ????"}} and @code{__TIME__} expands to
372 @code{"??:??:??"}.
373
374 @end itemize
375
376 @node Library functions implementation
377 @section Library functions
378
379 The behavior of these points are dependent on the implementation
380 of the C library, and are not defined by GCC itself.
381
382 @node Architecture implementation
383 @section Architecture
384
385 @itemize @bullet
386 @item
387 @cite{The values or expressions assigned to the macros specified in the
388 headers @code{<float.h>}, @code{<limits.h>}, and @code{<stdint.h>}
389 (5.2.4.2, 7.18.2, 7.18.3).}
390
391 @item
392 @cite{The number, order, and encoding of bytes in any object
393 (when not explicitly specified in this International Standard) (6.2.6.1).}
394
395 @item
396 @cite{The value of the result of the sizeof operator (6.5.3.4).}
397
398 @end itemize
399
400 @node Locale-specific behavior implementation
401 @section Locale-specific behavior
402
403 The behavior of these points are dependent on the implementation
404 of the C library, and are not defined by GCC itself.
405
406 @node C Extensions
407 @chapter Extensions to the C Language Family
408 @cindex extensions, C language
409 @cindex C language extensions
410
411 @opindex pedantic
412 GNU C provides several language features not found in ISO standard C@.
413 (The @option{-pedantic} option directs GCC to print a warning message if
414 any of these features is used.)  To test for the availability of these
415 features in conditional compilation, check for a predefined macro
416 @code{__GNUC__}, which is always defined under GCC@.
417
418 These extensions are available in C and Objective-C@.  Most of them are
419 also available in C++.  @xref{C++ Extensions,,Extensions to the
420 C++ Language}, for extensions that apply @emph{only} to C++.
421
422 Some features that are in ISO C99 but not C89 or C++ are also, as
423 extensions, accepted by GCC in C89 mode and in C++.
424
425 @menu
426 * Statement Exprs::     Putting statements and declarations inside expressions.
427 * Local Labels::        Labels local to a statement-expression.
428 * Labels as Values::    Getting pointers to labels, and computed gotos.
429 * Nested Functions::    As in Algol and Pascal, lexical scoping of functions.
430 * Constructing Calls::  Dispatching a call to another function.
431 * Typeof::              @code{typeof}: referring to the type of an expression.
432 * Lvalues::             Using @samp{?:}, @samp{,} and casts in lvalues.
433 * Conditionals::        Omitting the middle operand of a @samp{?:} expression.
434 * Long Long::           Double-word integers---@code{long long int}.
435 * Complex::             Data types for complex numbers.
436 * Hex Floats::          Hexadecimal floating-point constants.
437 * Zero Length::         Zero-length arrays.
438 * Variable Length::     Arrays whose length is computed at run time.
439 * Empty Structures::    Structures with no members.
440 * Variadic Macros::     Macros with a variable number of arguments.
441 * Escaped Newlines::    Slightly looser rules for escaped newlines.
442 * Multi-line Strings::  String literals with embedded newlines.
443 * Subscripting::        Any array can be subscripted, even if not an lvalue.
444 * Pointer Arith::       Arithmetic on @code{void}-pointers and function pointers.
445 * Initializers::        Non-constant initializers.
446 * Compound Literals::   Compound literals give structures, unions
447                          or arrays as values.
448 * Designated Inits::    Labeling elements of initializers.
449 * Cast to Union::       Casting to union type from any member of the union.
450 * Case Ranges::         `case 1 ... 9' and such.
451 * Mixed Declarations::  Mixing declarations and code.
452 * Function Attributes:: Declaring that functions have no side effects,
453                          or that they can never return.
454 * Attribute Syntax::    Formal syntax for attributes.
455 * Function Prototypes:: Prototype declarations and old-style definitions.
456 * C++ Comments::        C++ comments are recognized.
457 * Dollar Signs::        Dollar sign is allowed in identifiers.
458 * Character Escapes::   @samp{\e} stands for the character @key{ESC}.
459 * Variable Attributes:: Specifying attributes of variables.
460 * Type Attributes::     Specifying attributes of types.
461 * Alignment::           Inquiring about the alignment of a type or variable.
462 * Inline::              Defining inline functions (as fast as macros).
463 * Extended Asm::        Assembler instructions with C expressions as operands.
464                          (With them you can define ``built-in'' functions.)
465 * Constraints::         Constraints for asm operands
466 * Asm Labels::          Specifying the assembler name to use for a C symbol.
467 * Explicit Reg Vars::   Defining variables residing in specified registers.
468 * Alternate Keywords::  @code{__const__}, @code{__asm__}, etc., for header files.
469 * Incomplete Enums::    @code{enum foo;}, with details to follow.
470 * Function Names::      Printable strings which are the name of the current
471                          function.
472 * Return Address::      Getting the return or frame address of a function.
473 * Vector Extensions::   Using vector instructions through built-in functions.
474 * Other Builtins::      Other built-in functions.
475 * Target Builtins::     Built-in functions specific to particular targets.
476 * Pragmas::             Pragmas accepted by GCC.
477 * Unnamed Fields::      Unnamed struct/union fields within structs/unions.
478 * Thread-Local::        Per-thread variables.
479 @end menu
480
481 @node Statement Exprs
482 @section Statements and Declarations in Expressions
483 @cindex statements inside expressions
484 @cindex declarations inside expressions
485 @cindex expressions containing statements
486 @cindex macros, statements in expressions
487
488 @c the above section title wrapped and causes an underfull hbox.. i
489 @c changed it from "within" to "in". --mew 4feb93
490 A compound statement enclosed in parentheses may appear as an expression
491 in GNU C@.  This allows you to use loops, switches, and local variables
492 within an expression.
493
494 Recall that a compound statement is a sequence of statements surrounded
495 by braces; in this construct, parentheses go around the braces.  For
496 example:
497
498 @example
499 (@{ int y = foo (); int z;
500    if (y > 0) z = y;
501    else z = - y;
502    z; @})
503 @end example
504
505 @noindent
506 is a valid (though slightly more complex than necessary) expression
507 for the absolute value of @code{foo ()}.
508
509 The last thing in the compound statement should be an expression
510 followed by a semicolon; the value of this subexpression serves as the
511 value of the entire construct.  (If you use some other kind of statement
512 last within the braces, the construct has type @code{void}, and thus
513 effectively no value.)
514
515 This feature is especially useful in making macro definitions ``safe'' (so
516 that they evaluate each operand exactly once).  For example, the
517 ``maximum'' function is commonly defined as a macro in standard C as
518 follows:
519
520 @example
521 #define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
522 @end example
523
524 @noindent
525 @cindex side effects, macro argument
526 But this definition computes either @var{a} or @var{b} twice, with bad
527 results if the operand has side effects.  In GNU C, if you know the
528 type of the operands (here let's assume @code{int}), you can define
529 the macro safely as follows:
530
531 @example
532 #define maxint(a,b) \
533   (@{int _a = (a), _b = (b); _a > _b ? _a : _b; @})
534 @end example
535
536 Embedded statements are not allowed in constant expressions, such as
537 the value of an enumeration constant, the width of a bit-field, or
538 the initial value of a static variable.
539
540 If you don't know the type of the operand, you can still do this, but you
541 must use @code{typeof} (@pxref{Typeof}).
542
543 Statement expressions are not supported fully in G++, and their fate
544 there is unclear.  (It is possible that they will become fully supported
545 at some point, or that they will be deprecated, or that the bugs that
546 are present will continue to exist indefinitely.)  Presently, statement
547 expressions do not work well as default arguments.
548
549 In addition, there are semantic issues with statement-expressions in
550 C++.  If you try to use statement-expressions instead of inline
551 functions in C++, you may be surprised at the way object destruction is
552 handled.  For example:
553
554 @example
555 #define foo(a)  (@{int b = (a); b + 3; @})
556 @end example
557
558 @noindent
559 does not work the same way as:
560
561 @example
562 inline int foo(int a) @{ int b = a; return b + 3; @}
563 @end example
564
565 @noindent
566 In particular, if the expression passed into @code{foo} involves the
567 creation of temporaries, the destructors for those temporaries will be
568 run earlier in the case of the macro than in the case of the function.
569
570 These considerations mean that it is probably a bad idea to use
571 statement-expressions of this form in header files that are designed to
572 work with C++.  (Note that some versions of the GNU C Library contained
573 header files using statement-expression that lead to precisely this
574 bug.)
575
576 @node Local Labels
577 @section Locally Declared Labels
578 @cindex local labels
579 @cindex macros, local labels
580
581 Each statement expression is a scope in which @dfn{local labels} can be
582 declared.  A local label is simply an identifier; you can jump to it
583 with an ordinary @code{goto} statement, but only from within the
584 statement expression it belongs to.
585
586 A local label declaration looks like this:
587
588 @example
589 __label__ @var{label};
590 @end example
591
592 @noindent
593 or
594
595 @example
596 __label__ @var{label1}, @var{label2}, /* @r{@dots{}} */;
597 @end example
598
599 Local label declarations must come at the beginning of the statement
600 expression, right after the @samp{(@{}, before any ordinary
601 declarations.
602
603 The label declaration defines the label @emph{name}, but does not define
604 the label itself.  You must do this in the usual way, with
605 @code{@var{label}:}, within the statements of the statement expression.
606
607 The local label feature is useful because statement expressions are
608 often used in macros.  If the macro contains nested loops, a @code{goto}
609 can be useful for breaking out of them.  However, an ordinary label
610 whose scope is the whole function cannot be used: if the macro can be
611 expanded several times in one function, the label will be multiply
612 defined in that function.  A local label avoids this problem.  For
613 example:
614
615 @example
616 #define SEARCH(array, target)                     \
617 (@{                                                \
618   __label__ found;                                \
619   typeof (target) _SEARCH_target = (target);      \
620   typeof (*(array)) *_SEARCH_array = (array);     \
621   int i, j;                                       \
622   int value;                                      \
623   for (i = 0; i < max; i++)                       \
624     for (j = 0; j < max; j++)                     \
625       if (_SEARCH_array[i][j] == _SEARCH_target)  \
626         @{ value = i; goto found; @}                \
627   value = -1;                                     \
628  found:                                           \
629   value;                                          \
630 @})
631 @end example
632
633 @node Labels as Values
634 @section Labels as Values
635 @cindex labels as values
636 @cindex computed gotos
637 @cindex goto with computed label
638 @cindex address of a label
639
640 You can get the address of a label defined in the current function
641 (or a containing function) with the unary operator @samp{&&}.  The
642 value has type @code{void *}.  This value is a constant and can be used
643 wherever a constant of that type is valid.  For example:
644
645 @example
646 void *ptr;
647 /* @r{@dots{}} */
648 ptr = &&foo;
649 @end example
650
651 To use these values, you need to be able to jump to one.  This is done
652 with the computed goto statement@footnote{The analogous feature in
653 Fortran is called an assigned goto, but that name seems inappropriate in
654 C, where one can do more than simply store label addresses in label
655 variables.}, @code{goto *@var{exp};}.  For example,
656
657 @example
658 goto *ptr;
659 @end example
660
661 @noindent
662 Any expression of type @code{void *} is allowed.
663
664 One way of using these constants is in initializing a static array that
665 will serve as a jump table:
666
667 @example
668 static void *array[] = @{ &&foo, &&bar, &&hack @};
669 @end example
670
671 Then you can select a label with indexing, like this:
672
673 @example
674 goto *array[i];
675 @end example
676
677 @noindent
678 Note that this does not check whether the subscript is in bounds---array
679 indexing in C never does that.
680
681 Such an array of label values serves a purpose much like that of the
682 @code{switch} statement.  The @code{switch} statement is cleaner, so
683 use that rather than an array unless the problem does not fit a
684 @code{switch} statement very well.
685
686 Another use of label values is in an interpreter for threaded code.
687 The labels within the interpreter function can be stored in the
688 threaded code for super-fast dispatching.
689
690 You may not use this mechanism to jump to code in a different function.
691 If you do that, totally unpredictable things will happen.  The best way to
692 avoid this is to store the label address only in automatic variables and
693 never pass it as an argument.
694
695 An alternate way to write the above example is
696
697 @example
698 static const int array[] = @{ &&foo - &&foo, &&bar - &&foo,
699                              &&hack - &&foo @};
700 goto *(&&foo + array[i]);
701 @end example
702
703 @noindent
704 This is more friendly to code living in shared libraries, as it reduces
705 the number of dynamic relocations that are needed, and by consequence,
706 allows the data to be read-only.
707
708 @node Nested Functions
709 @section Nested Functions
710 @cindex nested functions
711 @cindex downward funargs
712 @cindex thunks
713
714 A @dfn{nested function} is a function defined inside another function.
715 (Nested functions are not supported for GNU C++.)  The nested function's
716 name is local to the block where it is defined.  For example, here we
717 define a nested function named @code{square}, and call it twice:
718
719 @example
720 @group
721 foo (double a, double b)
722 @{
723   double square (double z) @{ return z * z; @}
724
725   return square (a) + square (b);
726 @}
727 @end group
728 @end example
729
730 The nested function can access all the variables of the containing
731 function that are visible at the point of its definition.  This is
732 called @dfn{lexical scoping}.  For example, here we show a nested
733 function which uses an inherited variable named @code{offset}:
734
735 @example
736 @group
737 bar (int *array, int offset, int size)
738 @{
739   int access (int *array, int index)
740     @{ return array[index + offset]; @}
741   int i;
742   /* @r{@dots{}} */
743   for (i = 0; i < size; i++)
744     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
745 @}
746 @end group
747 @end example
748
749 Nested function definitions are permitted within functions in the places
750 where variable definitions are allowed; that is, in any block, before
751 the first statement in the block.
752
753 It is possible to call the nested function from outside the scope of its
754 name by storing its address or passing the address to another function:
755
756 @example
757 hack (int *array, int size)
758 @{
759   void store (int index, int value)
760     @{ array[index] = value; @}
761
762   intermediate (store, size);
763 @}
764 @end example
765
766 Here, the function @code{intermediate} receives the address of
767 @code{store} as an argument.  If @code{intermediate} calls @code{store},
768 the arguments given to @code{store} are used to store into @code{array}.
769 But this technique works only so long as the containing function
770 (@code{hack}, in this example) does not exit.
771
772 If you try to call the nested function through its address after the
773 containing function has exited, all hell will break loose.  If you try
774 to call it after a containing scope level has exited, and if it refers
775 to some of the variables that are no longer in scope, you may be lucky,
776 but it's not wise to take the risk.  If, however, the nested function
777 does not refer to anything that has gone out of scope, you should be
778 safe.
779
780 GCC implements taking the address of a nested function using a technique
781 called @dfn{trampolines}.  A paper describing them is available as
782
783 @noindent
784 @uref{http://people.debian.org/~aaronl/Usenix88-lexic.pdf}.
785
786 A nested function can jump to a label inherited from a containing
787 function, provided the label was explicitly declared in the containing
788 function (@pxref{Local Labels}).  Such a jump returns instantly to the
789 containing function, exiting the nested function which did the
790 @code{goto} and any intermediate functions as well.  Here is an example:
791
792 @example
793 @group
794 bar (int *array, int offset, int size)
795 @{
796   __label__ failure;
797   int access (int *array, int index)
798     @{
799       if (index > size)
800         goto failure;
801       return array[index + offset];
802     @}
803   int i;
804   /* @r{@dots{}} */
805   for (i = 0; i < size; i++)
806     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
807   /* @r{@dots{}} */
808   return 0;
809
810  /* @r{Control comes here from @code{access}
811     if it detects an error.}  */
812  failure:
813   return -1;
814 @}
815 @end group
816 @end example
817
818 A nested function always has internal linkage.  Declaring one with
819 @code{extern} is erroneous.  If you need to declare the nested function
820 before its definition, use @code{auto} (which is otherwise meaningless
821 for function declarations).
822
823 @example
824 bar (int *array, int offset, int size)
825 @{
826   __label__ failure;
827   auto int access (int *, int);
828   /* @r{@dots{}} */
829   int access (int *array, int index)
830     @{
831       if (index > size)
832         goto failure;
833       return array[index + offset];
834     @}
835   /* @r{@dots{}} */
836 @}
837 @end example
838
839 @node Constructing Calls
840 @section Constructing Function Calls
841 @cindex constructing calls
842 @cindex forwarding calls
843
844 Using the built-in functions described below, you can record
845 the arguments a function received, and call another function
846 with the same arguments, without knowing the number or types
847 of the arguments.
848
849 You can also record the return value of that function call,
850 and later return that value, without knowing what data type
851 the function tried to return (as long as your caller expects
852 that data type).
853
854 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply_args ()
855 This built-in function returns a pointer to data
856 describing how to perform a call with the same arguments as were passed
857 to the current function.
858
859 The function saves the arg pointer register, structure value address,
860 and all registers that might be used to pass arguments to a function
861 into a block of memory allocated on the stack.  Then it returns the
862 address of that block.
863 @end deftypefn
864
865 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply (void (*@var{function})(), void *@var{arguments}, size_t @var{size})
866 This built-in function invokes @var{function}
867 with a copy of the parameters described by @var{arguments}
868 and @var{size}.
869
870 The value of @var{arguments} should be the value returned by
871 @code{__builtin_apply_args}.  The argument @var{size} specifies the size
872 of the stack argument data, in bytes.
873
874 This function returns a pointer to data describing
875 how to return whatever value was returned by @var{function}.  The data
876 is saved in a block of memory allocated on the stack.
877
878 It is not always simple to compute the proper value for @var{size}.  The
879 value is used by @code{__builtin_apply} to compute the amount of data
880 that should be pushed on the stack and copied from the incoming argument
881 area.
882 @end deftypefn
883
884 @deftypefn {Built-in Function} {void} __builtin_return (void *@var{result})
885 This built-in function returns the value described by @var{result} from
886 the containing function.  You should specify, for @var{result}, a value
887 returned by @code{__builtin_apply}.
888 @end deftypefn
889
890 @node Typeof
891 @section Referring to a Type with @code{typeof}
892 @findex typeof
893 @findex sizeof
894 @cindex macros, types of arguments
895
896 Another way to refer to the type of an expression is with @code{typeof}.
897 The syntax of using of this keyword looks like @code{sizeof}, but the
898 construct acts semantically like a type name defined with @code{typedef}.
899
900 There are two ways of writing the argument to @code{typeof}: with an
901 expression or with a type.  Here is an example with an expression:
902
903 @example
904 typeof (x[0](1))
905 @end example
906
907 @noindent
908 This assumes that @code{x} is an array of pointers to functions;
909 the type described is that of the values of the functions.
910
911 Here is an example with a typename as the argument:
912
913 @example
914 typeof (int *)
915 @end example
916
917 @noindent
918 Here the type described is that of pointers to @code{int}.
919
920 If you are writing a header file that must work when included in ISO C
921 programs, write @code{__typeof__} instead of @code{typeof}.
922 @xref{Alternate Keywords}.
923
924 A @code{typeof}-construct can be used anywhere a typedef name could be
925 used.  For example, you can use it in a declaration, in a cast, or inside
926 of @code{sizeof} or @code{typeof}.
927
928 @code{typeof} is often useful in conjunction with the
929 statements-within-expressions feature.  Here is how the two together can
930 be used to define a safe ``maximum'' macro that operates on any
931 arithmetic type and evaluates each of its arguments exactly once:
932
933 @example
934 #define max(a,b) \
935   (@{ typeof (a) _a = (a); \
936       typeof (b) _b = (b); \
937     _a > _b ? _a : _b; @})
938 @end example
939
940 @cindex underscores in variables in macros
941 @cindex @samp{_} in variables in macros
942 @cindex local variables in macros
943 @cindex variables, local, in macros
944 @cindex macros, local variables in
945
946 The reason for using names that start with underscores for the local
947 variables is to avoid conflicts with variable names that occur within the
948 expressions that are substituted for @code{a} and @code{b}.  Eventually we
949 hope to design a new form of declaration syntax that allows you to declare
950 variables whose scopes start only after their initializers; this will be a
951 more reliable way to prevent such conflicts.
952
953 @noindent
954 Some more examples of the use of @code{typeof}:
955
956 @itemize @bullet
957 @item
958 This declares @code{y} with the type of what @code{x} points to.
959
960 @example
961 typeof (*x) y;
962 @end example
963
964 @item
965 This declares @code{y} as an array of such values.
966
967 @example
968 typeof (*x) y[4];
969 @end example
970
971 @item
972 This declares @code{y} as an array of pointers to characters:
973
974 @example
975 typeof (typeof (char *)[4]) y;
976 @end example
977
978 @noindent
979 It is equivalent to the following traditional C declaration:
980
981 @example
982 char *y[4];
983 @end example
984
985 To see the meaning of the declaration using @code{typeof}, and why it
986 might be a useful way to write, let's rewrite it with these macros:
987
988 @example
989 #define pointer(T)  typeof(T *)
990 #define array(T, N) typeof(T [N])
991 @end example
992
993 @noindent
994 Now the declaration can be rewritten this way:
995
996 @example
997 array (pointer (char), 4) y;
998 @end example
999
1000 @noindent
1001 Thus, @code{array (pointer (char), 4)} is the type of arrays of 4
1002 pointers to @code{char}.
1003 @end itemize
1004
1005 @emph{Compatibility Note:} In addition to @code{typeof}, GCC 2 supported
1006 a more limited extension which permitted one to write
1007
1008 @example
1009 typedef @var{T} = @var{expr};
1010 @end example
1011
1012 @noindent
1013 with the effect of declaring @var{T} to have the type of the expression
1014 @var{expr}.  This extension does not work with GCC 3 (versions between
1015 3.0 and 3.2 will crash; 3.2.1 and later give an error).  Code which
1016 relies on it should be rewritten to use @code{typeof}:
1017
1018 @example
1019 typedef typeof(@var{expr}) @var{T};
1020 @end example
1021
1022 @noindent
1023 This will work with all versions of GCC@.
1024
1025 @node Lvalues
1026 @section Generalized Lvalues
1027 @cindex compound expressions as lvalues
1028 @cindex expressions, compound, as lvalues
1029 @cindex conditional expressions as lvalues
1030 @cindex expressions, conditional, as lvalues
1031 @cindex casts as lvalues
1032 @cindex generalized lvalues
1033 @cindex lvalues, generalized
1034 @cindex extensions, @code{?:}
1035 @cindex @code{?:} extensions
1036
1037 Compound expressions, conditional expressions and casts are allowed as
1038 lvalues provided their operands are lvalues.  This means that you can take
1039 their addresses or store values into them.
1040
1041 Standard C++ allows compound expressions and conditional expressions as
1042 lvalues, and permits casts to reference type, so use of this extension
1043 is deprecated for C++ code.
1044
1045 For example, a compound expression can be assigned, provided the last
1046 expression in the sequence is an lvalue.  These two expressions are
1047 equivalent:
1048
1049 @example
1050 (a, b) += 5
1051 a, (b += 5)
1052 @end example
1053
1054 Similarly, the address of the compound expression can be taken.  These two
1055 expressions are equivalent:
1056
1057 @example
1058 &(a, b)
1059 a, &b
1060 @end example
1061
1062 A conditional expression is a valid lvalue if its type is not void and the
1063 true and false branches are both valid lvalues.  For example, these two
1064 expressions are equivalent:
1065
1066 @example
1067 (a ? b : c) = 5
1068 (a ? b = 5 : (c = 5))
1069 @end example
1070
1071 A cast is a valid lvalue if its operand is an lvalue.  A simple
1072 assignment whose left-hand side is a cast works by converting the
1073 right-hand side first to the specified type, then to the type of the
1074 inner left-hand side expression.  After this is stored, the value is
1075 converted back to the specified type to become the value of the
1076 assignment.  Thus, if @code{a} has type @code{char *}, the following two
1077 expressions are equivalent:
1078
1079 @example
1080 (int)a = 5
1081 (int)(a = (char *)(int)5)
1082 @end example
1083
1084 An assignment-with-arithmetic operation such as @samp{+=} applied to a cast
1085 performs the arithmetic using the type resulting from the cast, and then
1086 continues as in the previous case.  Therefore, these two expressions are
1087 equivalent:
1088
1089 @example
1090 (int)a += 5
1091 (int)(a = (char *)(int) ((int)a + 5))
1092 @end example
1093
1094 You cannot take the address of an lvalue cast, because the use of its
1095 address would not work out coherently.  Suppose that @code{&(int)f} were
1096 permitted, where @code{f} has type @code{float}.  Then the following
1097 statement would try to store an integer bit-pattern where a floating
1098 point number belongs:
1099
1100 @example
1101 *&(int)f = 1;
1102 @end example
1103
1104 This is quite different from what @code{(int)f = 1} would do---that
1105 would convert 1 to floating point and store it.  Rather than cause this
1106 inconsistency, we think it is better to prohibit use of @samp{&} on a cast.
1107
1108 If you really do want an @code{int *} pointer with the address of
1109 @code{f}, you can simply write @code{(int *)&f}.
1110
1111 @node Conditionals
1112 @section Conditionals with Omitted Operands
1113 @cindex conditional expressions, extensions
1114 @cindex omitted middle-operands
1115 @cindex middle-operands, omitted
1116 @cindex extensions, @code{?:}
1117 @cindex @code{?:} extensions
1118
1119 The middle operand in a conditional expression may be omitted.  Then
1120 if the first operand is nonzero, its value is the value of the conditional
1121 expression.
1122
1123 Therefore, the expression
1124
1125 @example
1126 x ? : y
1127 @end example
1128
1129 @noindent
1130 has the value of @code{x} if that is nonzero; otherwise, the value of
1131 @code{y}.
1132
1133 This example is perfectly equivalent to
1134
1135 @example
1136 x ? x : y
1137 @end example
1138
1139 @cindex side effect in ?:
1140 @cindex ?: side effect
1141 @noindent
1142 In this simple case, the ability to omit the middle operand is not
1143 especially useful.  When it becomes useful is when the first operand does,
1144 or may (if it is a macro argument), contain a side effect.  Then repeating
1145 the operand in the middle would perform the side effect twice.  Omitting
1146 the middle operand uses the value already computed without the undesirable
1147 effects of recomputing it.
1148
1149 @node Long Long
1150 @section Double-Word Integers
1151 @cindex @code{long long} data types
1152 @cindex double-word arithmetic
1153 @cindex multiprecision arithmetic
1154 @cindex @code{LL} integer suffix
1155 @cindex @code{ULL} integer suffix
1156
1157 ISO C99 supports data types for integers that are at least 64 bits wide,
1158 and as an extension GCC supports them in C89 mode and in C++.
1159 Simply write @code{long long int} for a signed integer, or
1160 @code{unsigned long long int} for an unsigned integer.  To make an
1161 integer constant of type @code{long long int}, add the suffix @samp{LL}
1162 to the integer.  To make an integer constant of type @code{unsigned long
1163 long int}, add the suffix @samp{ULL} to the integer.
1164
1165 You can use these types in arithmetic like any other integer types.
1166 Addition, subtraction, and bitwise boolean operations on these types
1167 are open-coded on all types of machines.  Multiplication is open-coded
1168 if the machine supports fullword-to-doubleword a widening multiply
1169 instruction.  Division and shifts are open-coded only on machines that
1170 provide special support.  The operations that are not open-coded use
1171 special library routines that come with GCC@.
1172
1173 There may be pitfalls when you use @code{long long} types for function
1174 arguments, unless you declare function prototypes.  If a function
1175 expects type @code{int} for its argument, and you pass a value of type
1176 @code{long long int}, confusion will result because the caller and the
1177 subroutine will disagree about the number of bytes for the argument.
1178 Likewise, if the function expects @code{long long int} and you pass
1179 @code{int}.  The best way to avoid such problems is to use prototypes.
1180
1181 @node Complex
1182 @section Complex Numbers
1183 @cindex complex numbers
1184 @cindex @code{_Complex} keyword
1185 @cindex @code{__complex__} keyword
1186
1187 ISO C99 supports complex floating data types, and as an extension GCC
1188 supports them in C89 mode and in C++, and supports complex integer data
1189 types which are not part of ISO C99.  You can declare complex types
1190 using the keyword @code{_Complex}.  As an extension, the older GNU
1191 keyword @code{__complex__} is also supported.
1192
1193 For example, @samp{_Complex double x;} declares @code{x} as a
1194 variable whose real part and imaginary part are both of type
1195 @code{double}.  @samp{_Complex short int y;} declares @code{y} to
1196 have real and imaginary parts of type @code{short int}; this is not
1197 likely to be useful, but it shows that the set of complex types is
1198 complete.
1199
1200 To write a constant with a complex data type, use the suffix @samp{i} or
1201 @samp{j} (either one; they are equivalent).  For example, @code{2.5fi}
1202 has type @code{_Complex float} and @code{3i} has type
1203 @code{_Complex int}.  Such a constant always has a pure imaginary
1204 value, but you can form any complex value you like by adding one to a
1205 real constant.  This is a GNU extension; if you have an ISO C99
1206 conforming C library (such as GNU libc), and want to construct complex
1207 constants of floating type, you should include @code{<complex.h>} and
1208 use the macros @code{I} or @code{_Complex_I} instead.
1209
1210 @cindex @code{__real__} keyword
1211 @cindex @code{__imag__} keyword
1212 To extract the real part of a complex-valued expression @var{exp}, write
1213 @code{__real__ @var{exp}}.  Likewise, use @code{__imag__} to
1214 extract the imaginary part.  This is a GNU extension; for values of
1215 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{crealf},
1216 @code{creal}, @code{creall}, @code{cimagf}, @code{cimag} and
1217 @code{cimagl}, declared in @code{<complex.h>} and also provided as
1218 built-in functions by GCC@.
1219
1220 @cindex complex conjugation
1221 The operator @samp{~} performs complex conjugation when used on a value
1222 with a complex type.  This is a GNU extension; for values of
1223 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{conjf},
1224 @code{conj} and @code{conjl}, declared in @code{<complex.h>} and also
1225 provided as built-in functions by GCC@.
1226
1227 GCC can allocate complex automatic variables in a noncontiguous
1228 fashion; it's even possible for the real part to be in a register while
1229 the imaginary part is on the stack (or vice-versa).  Only the DWARF2
1230 debug info format can represent this, so use of DWARF2 is recommended.
1231 If you are using the stabs debug info format, GCC describes a noncontiguous
1232 complex variable as if it were two separate variables of noncomplex type.
1233 If the variable's actual name is @code{foo}, the two fictitious
1234 variables are named @code{foo$real} and @code{foo$imag}.  You can
1235 examine and set these two fictitious variables with your debugger.
1236
1237 @node Hex Floats
1238 @section Hex Floats
1239 @cindex hex floats
1240
1241 ISO C99 supports floating-point numbers written not only in the usual
1242 decimal notation, such as @code{1.55e1}, but also numbers such as
1243 @code{0x1.fp3} written in hexadecimal format.  As a GNU extension, GCC
1244 supports this in C89 mode (except in some cases when strictly
1245 conforming) and in C++.  In that format the
1246 @samp{0x} hex introducer and the @samp{p} or @samp{P} exponent field are
1247 mandatory.  The exponent is a decimal number that indicates the power of
1248 2 by which the significant part will be multiplied.  Thus @samp{0x1.f} is
1249 @tex
1250 $1 {15\over16}$,
1251 @end tex
1252 @ifnottex
1253 1 15/16,
1254 @end ifnottex
1255 @samp{p3} multiplies it by 8, and the value of @code{0x1.fp3}
1256 is the same as @code{1.55e1}.
1257
1258 Unlike for floating-point numbers in the decimal notation the exponent
1259 is always required in the hexadecimal notation.  Otherwise the compiler
1260 would not be able to resolve the ambiguity of, e.g., @code{0x1.f}.  This
1261 could mean @code{1.0f} or @code{1.9375} since @samp{f} is also the
1262 extension for floating-point constants of type @code{float}.
1263
1264 @node Zero Length
1265 @section Arrays of Length Zero
1266 @cindex arrays of length zero
1267 @cindex zero-length arrays
1268 @cindex length-zero arrays
1269 @cindex flexible array members
1270
1271 Zero-length arrays are allowed in GNU C@.  They are very useful as the
1272 last element of a structure which is really a header for a variable-length
1273 object:
1274
1275 @example
1276 struct line @{
1277   int length;
1278   char contents[0];
1279 @};
1280
1281 struct line *thisline = (struct line *)
1282   malloc (sizeof (struct line) + this_length);
1283 thisline->length = this_length;
1284 @end example
1285
1286 In ISO C90, you would have to give @code{contents} a length of 1, which
1287 means either you waste space or complicate the argument to @code{malloc}.
1288
1289 In ISO C99, you would use a @dfn{flexible array member}, which is
1290 slightly different in syntax and semantics:
1291
1292 @itemize @bullet
1293 @item
1294 Flexible array members are written as @code{contents[]} without
1295 the @code{0}.
1296
1297 @item
1298 Flexible array members have incomplete type, and so the @code{sizeof}
1299 operator may not be applied.  As a quirk of the original implementation
1300 of zero-length arrays, @code{sizeof} evaluates to zero.
1301
1302 @item
1303 Flexible array members may only appear as the last member of a
1304 @code{struct} that is otherwise non-empty.
1305
1306 @item
1307 A structure containing a flexible array member, or a union containing
1308 such a structure (possibly recursively), may not be a member of a
1309 structure or an element of an array.  (However, these uses are
1310 permitted by GCC as extensions.)
1311 @end itemize
1312
1313 GCC versions before 3.0 allowed zero-length arrays to be statically
1314 initialized, as if they were flexible arrays.  In addition to those
1315 cases that were useful, it also allowed initializations in situations
1316 that would corrupt later data.  Non-empty initialization of zero-length
1317 arrays is now treated like any case where there are more initializer
1318 elements than the array holds, in that a suitable warning about "excess
1319 elements in array" is given, and the excess elements (all of them, in
1320 this case) are ignored.
1321
1322 Instead GCC allows static initialization of flexible array members.
1323 This is equivalent to defining a new structure containing the original
1324 structure followed by an array of sufficient size to contain the data.
1325 I.e.@: in the following, @code{f1} is constructed as if it were declared
1326 like @code{f2}.
1327
1328 @example
1329 struct f1 @{
1330   int x; int y[];
1331 @} f1 = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};
1332
1333 struct f2 @{
1334   struct f1 f1; int data[3];
1335 @} f2 = @{ @{ 1 @}, @{ 2, 3, 4 @} @};
1336 @end example
1337
1338 @noindent
1339 The convenience of this extension is that @code{f1} has the desired
1340 type, eliminating the need to consistently refer to @code{f2.f1}.
1341
1342 This has symmetry with normal static arrays, in that an array of
1343 unknown size is also written with @code{[]}.
1344
1345 Of course, this extension only makes sense if the extra data comes at
1346 the end of a top-level object, as otherwise we would be overwriting
1347 data at subsequent offsets.  To avoid undue complication and confusion
1348 with initialization of deeply nested arrays, we simply disallow any
1349 non-empty initialization except when the structure is the top-level
1350 object.  For example:
1351
1352 @example
1353 struct foo @{ int x; int y[]; @};
1354 struct bar @{ struct foo z; @};
1355
1356 struct foo a = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};        // @r{Valid.}
1357 struct bar b = @{ @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @} @};    // @r{Invalid.}
1358 struct bar c = @{ @{ 1, @{ @} @} @};            // @r{Valid.}
1359 struct foo d[1] = @{ @{ 1 @{ 2, 3, 4 @} @} @};  // @r{Invalid.}
1360 @end example
1361
1362 @node Empty Structures
1363 @section Structures With No Members
1364 @cindex empty structures
1365 @cindex zero-size structures
1366
1367 GCC permits a C structure to have no members:
1368
1369 @example
1370 struct empty @{
1371 @};
1372 @end example
1373
1374 The structure will have size zero.  In C++, empty structures are part
1375 of the language.  G++ treats empty structures as if they had a single
1376 member of type @code{char}.
1377
1378 @node Variable Length
1379 @section Arrays of Variable Length
1380 @cindex variable-length arrays
1381 @cindex arrays of variable length
1382 @cindex VLAs
1383
1384 Variable-length automatic arrays are allowed in ISO C99, and as an
1385 extension GCC accepts them in C89 mode and in C++.  (However, GCC's
1386 implementation of variable-length arrays does not yet conform in detail
1387 to the ISO C99 standard.)  These arrays are
1388 declared like any other automatic arrays, but with a length that is not
1389 a constant expression.  The storage is allocated at the point of
1390 declaration and deallocated when the brace-level is exited.  For
1391 example:
1392
1393 @example
1394 FILE *
1395 concat_fopen (char *s1, char *s2, char *mode)
1396 @{
1397   char str[strlen (s1) + strlen (s2) + 1];
1398   strcpy (str, s1);
1399   strcat (str, s2);
1400   return fopen (str, mode);
1401 @}
1402 @end example
1403
1404 @cindex scope of a variable length array
1405 @cindex variable-length array scope
1406 @cindex deallocating variable length arrays
1407 Jumping or breaking out of the scope of the array name deallocates the
1408 storage.  Jumping into the scope is not allowed; you get an error
1409 message for it.
1410
1411 @cindex @code{alloca} vs variable-length arrays
1412 You can use the function @code{alloca} to get an effect much like
1413 variable-length arrays.  The function @code{alloca} is available in
1414 many other C implementations (but not in all).  On the other hand,
1415 variable-length arrays are more elegant.
1416
1417 There are other differences between these two methods.  Space allocated
1418 with @code{alloca} exists until the containing @emph{function} returns.
1419 The space for a variable-length array is deallocated as soon as the array
1420 name's scope ends.  (If you use both variable-length arrays and
1421 @code{alloca} in the same function, deallocation of a variable-length array
1422 will also deallocate anything more recently allocated with @code{alloca}.)
1423
1424 You can also use variable-length arrays as arguments to functions:
1425
1426 @example
1427 struct entry
1428 tester (int len, char data[len][len])
1429 @{
1430   /* @r{@dots{}} */
1431 @}
1432 @end example
1433
1434 The length of an array is computed once when the storage is allocated
1435 and is remembered for the scope of the array in case you access it with
1436 @code{sizeof}.
1437
1438 If you want to pass the array first and the length afterward, you can
1439 use a forward declaration in the parameter list---another GNU extension.
1440
1441 @example
1442 struct entry
1443 tester (int len; char data[len][len], int len)
1444 @{
1445   /* @r{@dots{}} */
1446 @}
1447 @end example
1448
1449 @cindex parameter forward declaration
1450 The @samp{int len} before the semicolon is a @dfn{parameter forward
1451 declaration}, and it serves the purpose of making the name @code{len}
1452 known when the declaration of @code{data} is parsed.
1453
1454 You can write any number of such parameter forward declarations in the
1455 parameter list.  They can be separated by commas or semicolons, but the
1456 last one must end with a semicolon, which is followed by the ``real''
1457 parameter declarations.  Each forward declaration must match a ``real''
1458 declaration in parameter name and data type.  ISO C99 does not support
1459 parameter forward declarations.
1460
1461 @node Variadic Macros
1462 @section Macros with a Variable Number of Arguments.
1463 @cindex variable number of arguments
1464 @cindex macro with variable arguments
1465 @cindex rest argument (in macro)
1466 @cindex variadic macros
1467
1468 In the ISO C standard of 1999, a macro can be declared to accept a
1469 variable number of arguments much as a function can.  The syntax for
1470 defining the macro is similar to that of a function.  Here is an
1471 example:
1472
1473 @smallexample
1474 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, __VA_ARGS__)
1475 @end smallexample
1476
1477 Here @samp{@dots{}} is a @dfn{variable argument}.  In the invocation of
1478 such a macro, it represents the zero or more tokens until the closing
1479 parenthesis that ends the invocation, including any commas.  This set of
1480 tokens replaces the identifier @code{__VA_ARGS__} in the macro body
1481 wherever it appears.  See the CPP manual for more information.
1482
1483 GCC has long supported variadic macros, and used a different syntax that
1484 allowed you to give a name to the variable arguments just like any other
1485 argument.  Here is an example:
1486
1487 @example
1488 #define debug(format, args...) fprintf (stderr, format, args)
1489 @end example
1490
1491 This is in all ways equivalent to the ISO C example above, but arguably
1492 more readable and descriptive.
1493
1494 GNU CPP has two further variadic macro extensions, and permits them to
1495 be used with either of the above forms of macro definition.
1496
1497 In standard C, you are not allowed to leave the variable argument out
1498 entirely; but you are allowed to pass an empty argument.  For example,
1499 this invocation is invalid in ISO C, because there is no comma after
1500 the string:
1501
1502 @example
1503 debug ("A message")
1504 @end example
1505
1506 GNU CPP permits you to completely omit the variable arguments in this
1507 way.  In the above examples, the compiler would complain, though since
1508 the expansion of the macro still has the extra comma after the format
1509 string.
1510
1511 To help solve this problem, CPP behaves specially for variable arguments
1512 used with the token paste operator, @samp{##}.  If instead you write
1513
1514 @smallexample
1515 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, ## __VA_ARGS__)
1516 @end smallexample
1517
1518 and if the variable arguments are omitted or empty, the @samp{##}
1519 operator causes the preprocessor to remove the comma before it.  If you
1520 do provide some variable arguments in your macro invocation, GNU CPP
1521 does not complain about the paste operation and instead places the
1522 variable arguments after the comma.  Just like any other pasted macro
1523 argument, these arguments are not macro expanded.
1524
1525 @node Escaped Newlines
1526 @section Slightly Looser Rules for Escaped Newlines
1527 @cindex escaped newlines
1528 @cindex newlines (escaped)
1529
1530 Recently, the preprocessor has relaxed its treatment of escaped
1531 newlines.  Previously, the newline had to immediately follow a
1532 backslash.  The current implementation allows whitespace in the form of
1533 spaces, horizontal and vertical tabs, and form feeds between the
1534 backslash and the subsequent newline.  The preprocessor issues a
1535 warning, but treats it as a valid escaped newline and combines the two
1536 lines to form a single logical line.  This works within comments and
1537 tokens, including multi-line strings, as well as between tokens.
1538 Comments are @emph{not} treated as whitespace for the purposes of this
1539 relaxation, since they have not yet been replaced with spaces.
1540
1541 @node Multi-line Strings
1542 @section String Literals with Embedded Newlines
1543 @cindex multi-line string literals
1544
1545 As an extension, GNU CPP permits string literals to cross multiple lines
1546 without escaping the embedded newlines.  Each embedded newline is
1547 replaced with a single @samp{\n} character in the resulting string
1548 literal, regardless of what form the newline took originally.
1549
1550 CPP currently allows such strings in directives as well (other than the
1551 @samp{#include} family).  This is deprecated and will eventually be
1552 removed.
1553
1554 @node Subscripting
1555 @section Non-Lvalue Arrays May Have Subscripts
1556 @cindex subscripting
1557 @cindex arrays, non-lvalue
1558
1559 @cindex subscripting and function values
1560 In ISO C99, arrays that are not lvalues still decay to pointers, and
1561 may be subscripted, although they may not be modified or used after
1562 the next sequence point and the unary @samp{&} operator may not be
1563 applied to them.  As an extension, GCC allows such arrays to be
1564 subscripted in C89 mode, though otherwise they do not decay to
1565 pointers outside C99 mode.  For example,
1566 this is valid in GNU C though not valid in C89:
1567
1568 @example
1569 @group
1570 struct foo @{int a[4];@};
1571
1572 struct foo f();
1573
1574 bar (int index)
1575 @{
1576   return f().a[index];
1577 @}
1578 @end group
1579 @end example
1580
1581 @node Pointer Arith
1582 @section Arithmetic on @code{void}- and Function-Pointers
1583 @cindex void pointers, arithmetic
1584 @cindex void, size of pointer to
1585 @cindex function pointers, arithmetic
1586 @cindex function, size of pointer to
1587
1588 In GNU C, addition and subtraction operations are supported on pointers to
1589 @code{void} and on pointers to functions.  This is done by treating the
1590 size of a @code{void} or of a function as 1.
1591
1592 A consequence of this is that @code{sizeof} is also allowed on @code{void}
1593 and on function types, and returns 1.
1594
1595 @opindex Wpointer-arith
1596 The option @option{-Wpointer-arith} requests a warning if these extensions
1597 are used.
1598
1599 @node Initializers
1600 @section Non-Constant Initializers
1601 @cindex initializers, non-constant
1602 @cindex non-constant initializers
1603
1604 As in standard C++ and ISO C99, the elements of an aggregate initializer for an
1605 automatic variable are not required to be constant expressions in GNU C@.
1606 Here is an example of an initializer with run-time varying elements:
1607
1608 @example
1609 foo (float f, float g)
1610 @{
1611   float beat_freqs[2] = @{ f-g, f+g @};
1612   /* @r{@dots{}} */
1613 @}
1614 @end example
1615
1616 @node Compound Literals
1617 @section Compound Literals
1618 @cindex constructor expressions
1619 @cindex initializations in expressions
1620 @cindex structures, constructor expression
1621 @cindex expressions, constructor
1622 @cindex compound literals
1623 @c The GNU C name for what C99 calls compound literals was "constructor expressions".
1624
1625 ISO C99 supports compound literals.  A compound literal looks like
1626 a cast containing an initializer.  Its value is an object of the
1627 type specified in the cast, containing the elements specified in
1628 the initializer; it is an lvalue.  As an extension, GCC supports
1629 compound literals in C89 mode and in C++.
1630
1631 Usually, the specified type is a structure.  Assume that
1632 @code{struct foo} and @code{structure} are declared as shown:
1633
1634 @example
1635 struct foo @{int a; char b[2];@} structure;
1636 @end example
1637
1638 @noindent
1639 Here is an example of constructing a @code{struct foo} with a compound literal:
1640
1641 @example
1642 structure = ((struct foo) @{x + y, 'a', 0@});
1643 @end example
1644
1645 @noindent
1646 This is equivalent to writing the following:
1647
1648 @example
1649 @{
1650   struct foo temp = @{x + y, 'a', 0@};
1651   structure = temp;
1652 @}
1653 @end example
1654
1655 You can also construct an array.  If all the elements of the compound literal
1656 are (made up of) simple constant expressions, suitable for use in
1657 initializers of objects of static storage duration, then the compound
1658 literal can be coerced to a pointer to its first element and used in
1659 such an initializer, as shown here:
1660
1661 @example
1662 char **foo = (char *[]) @{ "x", "y", "z" @};
1663 @end example
1664
1665 Compound literals for scalar types and union types are is
1666 also allowed, but then the compound literal is equivalent
1667 to a cast.
1668
1669 As a GNU extension, GCC allows initialization of objects with static storage
1670 duration by compound literals (which is not possible in ISO C99, because
1671 the initializer is not a constant).
1672 It is handled as if the object was initialized only with the bracket
1673 enclosed list if compound literal's and object types match.
1674 The initializer list of the compound literal must be constant.
1675 If the object being initialized has array type of unknown size, the size is
1676 determined by compound literal size.
1677
1678 @example
1679 static struct foo x = (struct foo) @{1, 'a', 'b'@};
1680 static int y[] = (int []) @{1, 2, 3@};
1681 static int z[] = (int [3]) @{1@};
1682 @end example
1683
1684 @noindent
1685 The above lines are equivalent to the following:
1686 @example
1687 static struct foo x = @{1, 'a', 'b'@};
1688 static int y[] = @{1, 2, 3@};
1689 static int z[] = @{1, 0, 0@};
1690 @end example
1691
1692 @node Designated Inits
1693 @section Designated Initializers
1694 @cindex initializers with labeled elements
1695 @cindex labeled elements in initializers
1696 @cindex case labels in initializers
1697 @cindex designated initializers
1698
1699 Standard C89 requires the elements of an initializer to appear in a fixed
1700 order, the same as the order of the elements in the array or structure
1701 being initialized.
1702
1703 In ISO C99 you can give the elements in any order, specifying the array
1704 indices or structure field names they apply to, and GNU C allows this as
1705 an extension in C89 mode as well.  This extension is not
1706 implemented in GNU C++.
1707
1708 To specify an array index, write
1709 @samp{[@var{index}] =} before the element value.  For example,
1710
1711 @example
1712 int a[6] = @{ [4] = 29, [2] = 15 @};
1713 @end example
1714
1715 @noindent
1716 is equivalent to
1717
1718 @example
1719 int a[6] = @{ 0, 0, 15, 0, 29, 0 @};
1720 @end example
1721
1722 @noindent
1723 The index values must be constant expressions, even if the array being
1724 initialized is automatic.
1725
1726 An alternative syntax for this which has been obsolete since GCC 2.5 but
1727 GCC still accepts is to write @samp{[@var{index}]} before the element
1728 value, with no @samp{=}.
1729
1730 To initialize a range of elements to the same value, write
1731 @samp{[@var{first} ... @var{last}] = @var{value}}.  This is a GNU
1732 extension.  For example,
1733
1734 @example
1735 int widths[] = @{ [0 ... 9] = 1, [10 ... 99] = 2, [100] = 3 @};
1736 @end example
1737
1738 @noindent
1739 If the value in it has side-effects, the side-effects will happen only once,
1740 not for each initialized field by the range initializer.
1741
1742 @noindent
1743 Note that the length of the array is the highest value specified
1744 plus one.
1745
1746 In a structure initializer, specify the name of a field to initialize
1747 with @samp{.@var{fieldname} =} before the element value.  For example,
1748 given the following structure,
1749
1750 @example
1751 struct point @{ int x, y; @};
1752 @end example
1753
1754 @noindent
1755 the following initialization
1756
1757 @example
1758 struct point p = @{ .y = yvalue, .x = xvalue @};
1759 @end example
1760
1761 @noindent
1762 is equivalent to
1763
1764 @example
1765 struct point p = @{ xvalue, yvalue @};
1766 @end example
1767
1768 Another syntax which has the same meaning, obsolete since GCC 2.5, is
1769 @samp{@var{fieldname}:}, as shown here:
1770
1771 @example
1772 struct point p = @{ y: yvalue, x: xvalue @};
1773 @end example
1774
1775 @cindex designators
1776 The @samp{[@var{index}]} or @samp{.@var{fieldname}} is known as a
1777 @dfn{designator}.  You can also use a designator (or the obsolete colon
1778 syntax) when initializing a union, to specify which element of the union
1779 should be used.  For example,
1780
1781 @example
1782 union foo @{ int i; double d; @};
1783
1784 union foo f = @{ .d = 4 @};
1785 @end example
1786
1787 @noindent
1788 will convert 4 to a @code{double} to store it in the union using
1789 the second element.  By contrast, casting 4 to type @code{union foo}
1790 would store it into the union as the integer @code{i}, since it is
1791 an integer.  (@xref{Cast to Union}.)
1792
1793 You can combine this technique of naming elements with ordinary C
1794 initialization of successive elements.  Each initializer element that
1795 does not have a designator applies to the next consecutive element of the
1796 array or structure.  For example,
1797
1798 @example
1799 int a[6] = @{ [1] = v1, v2, [4] = v4 @};
1800 @end example
1801
1802 @noindent
1803 is equivalent to
1804
1805 @example
1806 int a[6] = @{ 0, v1, v2, 0, v4, 0 @};
1807 @end example
1808
1809 Labeling the elements of an array initializer is especially useful
1810 when the indices are characters or belong to an @code{enum} type.
1811 For example:
1812
1813 @example
1814 int whitespace[256]
1815   = @{ [' '] = 1, ['\t'] = 1, ['\h'] = 1,
1816       ['\f'] = 1, ['\n'] = 1, ['\r'] = 1 @};
1817 @end example
1818
1819 @cindex designator lists
1820 You can also write a series of @samp{.@var{fieldname}} and
1821 @samp{[@var{index}]} designators before an @samp{=} to specify a
1822 nested subobject to initialize; the list is taken relative to the
1823 subobject corresponding to the closest surrounding brace pair.  For
1824 example, with the @samp{struct point} declaration above:
1825
1826 @smallexample
1827 struct point ptarray[10] = @{ [2].y = yv2, [2].x = xv2, [0].x = xv0 @};
1828 @end smallexample
1829
1830 @noindent
1831 If the same field is initialized multiple times, it will have value from
1832 the last initialization.  If any such overridden initialization has
1833 side-effect, it is unspecified whether the side-effect happens or not.
1834 Currently, gcc will discard them and issue a warning.
1835
1836 @node Case Ranges
1837 @section Case Ranges
1838 @cindex case ranges
1839 @cindex ranges in case statements
1840
1841 You can specify a range of consecutive values in a single @code{case} label,
1842 like this:
1843
1844 @example
1845 case @var{low} ... @var{high}:
1846 @end example
1847
1848 @noindent
1849 This has the same effect as the proper number of individual @code{case}
1850 labels, one for each integer value from @var{low} to @var{high}, inclusive.
1851
1852 This feature is especially useful for ranges of ASCII character codes:
1853
1854 @example
1855 case 'A' ... 'Z':
1856 @end example
1857
1858 @strong{Be careful:} Write spaces around the @code{...}, for otherwise
1859 it may be parsed wrong when you use it with integer values.  For example,
1860 write this:
1861
1862 @example
1863 case 1 ... 5:
1864 @end example
1865
1866 @noindent
1867 rather than this:
1868
1869 @example
1870 case 1...5:
1871 @end example
1872
1873 @node Cast to Union
1874 @section Cast to a Union Type
1875 @cindex cast to a union
1876 @cindex union, casting to a
1877
1878 A cast to union type is similar to other casts, except that the type
1879 specified is a union type.  You can specify the type either with
1880 @code{union @var{tag}} or with a typedef name.  A cast to union is actually
1881 a constructor though, not a cast, and hence does not yield an lvalue like
1882 normal casts.  (@xref{Compound Literals}.)
1883
1884 The types that may be cast to the union type are those of the members
1885 of the union.  Thus, given the following union and variables:
1886
1887 @example
1888 union foo @{ int i; double d; @};
1889 int x;
1890 double y;
1891 @end example
1892
1893 @noindent
1894 both @code{x} and @code{y} can be cast to type @code{union foo}.
1895
1896 Using the cast as the right-hand side of an assignment to a variable of
1897 union type is equivalent to storing in a member of the union:
1898
1899 @example
1900 union foo u;
1901 /* @r{@dots{}} */
1902 u = (union foo) x  @equiv{}  u.i = x
1903 u = (union foo) y  @equiv{}  u.d = y
1904 @end example
1905
1906 You can also use the union cast as a function argument:
1907
1908 @example
1909 void hack (union foo);
1910 /* @r{@dots{}} */
1911 hack ((union foo) x);
1912 @end example
1913
1914 @node Mixed Declarations
1915 @section Mixed Declarations and Code
1916 @cindex mixed declarations and code
1917 @cindex declarations, mixed with code
1918 @cindex code, mixed with declarations
1919
1920 ISO C99 and ISO C++ allow declarations and code to be freely mixed
1921 within compound statements.  As an extension, GCC also allows this in
1922 C89 mode.  For example, you could do:
1923
1924 @example
1925 int i;
1926 /* @r{@dots{}} */
1927 i++;
1928 int j = i + 2;
1929 @end example
1930
1931 Each identifier is visible from where it is declared until the end of
1932 the enclosing block.
1933
1934 @node Function Attributes
1935 @section Declaring Attributes of Functions
1936 @cindex function attributes
1937 @cindex declaring attributes of functions
1938 @cindex functions that never return
1939 @cindex functions that have no side effects
1940 @cindex functions in arbitrary sections
1941 @cindex functions that behave like malloc
1942 @cindex @code{volatile} applied to function
1943 @cindex @code{const} applied to function
1944 @cindex functions with @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments
1945 @cindex functions with non-null pointer arguments
1946 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
1947 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
1948 @cindex functions that do not pop the argument stack on the 386
1949
1950 In GNU C, you declare certain things about functions called in your program
1951 which help the compiler optimize function calls and check your code more
1952 carefully.
1953
1954 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
1955 attributes when making a declaration.  This keyword is followed by an
1956 attribute specification inside double parentheses.  The following
1957 attributes are currently defined for functions on all targets:
1958 @code{noreturn}, @code{noinline}, @code{always_inline},
1959 @code{pure}, @code{const}, @code{nothrow},
1960 @code{format}, @code{format_arg}, @code{no_instrument_function},
1961 @code{section}, @code{constructor}, @code{destructor}, @code{used},
1962 @code{unused}, @code{deprecated}, @code{weak}, @code{malloc},
1963 @code{alias}, and @code{nonnull}.  Several other attributes are defined
1964 for functions on particular target systems.  Other attributes, including
1965 @code{section} are supported for variables declarations
1966 (@pxref{Variable Attributes}) and for types (@pxref{Type Attributes}).
1967
1968 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
1969 each keyword.  This allows you to use them in header files without
1970 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
1971 you may use @code{__noreturn__} instead of @code{noreturn}.
1972
1973 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
1974 attributes.
1975
1976 @table @code
1977 @cindex @code{noreturn} function attribute
1978 @item noreturn
1979 A few standard library functions, such as @code{abort} and @code{exit},
1980 cannot return.  GCC knows this automatically.  Some programs define
1981 their own functions that never return.  You can declare them
1982 @code{noreturn} to tell the compiler this fact.  For example,
1983
1984 @smallexample
1985 @group
1986 void fatal () __attribute__ ((noreturn));
1987
1988 void
1989 fatal (/* @r{@dots{}} */)
1990 @{
1991   /* @r{@dots{}} */ /* @r{Print error message.} */ /* @r{@dots{}} */
1992   exit (1);
1993 @}
1994 @end group
1995 @end smallexample
1996
1997 The @code{noreturn} keyword tells the compiler to assume that
1998 @code{fatal} cannot return.  It can then optimize without regard to what
1999 would happen if @code{fatal} ever did return.  This makes slightly
2000 better code.  More importantly, it helps avoid spurious warnings of
2001 uninitialized variables.
2002
2003 Do not assume that registers saved by the calling function are
2004 restored before calling the @code{noreturn} function.
2005
2006 It does not make sense for a @code{noreturn} function to have a return
2007 type other than @code{void}.
2008
2009 The attribute @code{noreturn} is not implemented in GCC versions
2010 earlier than 2.5.  An alternative way to declare that a function does
2011 not return, which works in the current version and in some older
2012 versions, is as follows:
2013
2014 @smallexample
2015 typedef void voidfn ();
2016
2017 volatile voidfn fatal;
2018 @end smallexample
2019
2020 @cindex @code{noinline} function attribute
2021 @item noinline
2022 This function attribute prevents a function from being considered for
2023 inlining.
2024
2025 @cindex @code{always_inline} function attribute
2026 @item always_inline
2027 Generally, functions are not inlined unless optimization is specified.
2028 For functions declared inline, this attribute inlines the function even
2029 if no optimization level was specified.
2030
2031 @cindex @code{pure} function attribute
2032 @item pure
2033 Many functions have no effects except the return value and their
2034 return value depends only on the parameters and/or global variables.
2035 Such a function can be subject
2036 to common subexpression elimination and loop optimization just as an
2037 arithmetic operator would be.  These functions should be declared
2038 with the attribute @code{pure}.  For example,
2039
2040 @smallexample
2041 int square (int) __attribute__ ((pure));
2042 @end smallexample
2043
2044 @noindent
2045 says that the hypothetical function @code{square} is safe to call
2046 fewer times than the program says.
2047
2048 Some of common examples of pure functions are @code{strlen} or @code{memcmp}.
2049 Interesting non-pure functions are functions with infinite loops or those
2050 depending on volatile memory or other system resource, that may change between
2051 two consecutive calls (such as @code{feof} in a multithreading environment).
2052
2053 The attribute @code{pure} is not implemented in GCC versions earlier
2054 than 2.96.
2055 @cindex @code{const} function attribute
2056 @item const
2057 Many functions do not examine any values except their arguments, and
2058 have no effects except the return value.  Basically this is just slightly
2059 more strict class than the @code{pure} attribute above, since function is not
2060 allowed to read global memory.
2061
2062 @cindex pointer arguments
2063 Note that a function that has pointer arguments and examines the data
2064 pointed to must @emph{not} be declared @code{const}.  Likewise, a
2065 function that calls a non-@code{const} function usually must not be
2066 @code{const}.  It does not make sense for a @code{const} function to
2067 return @code{void}.
2068
2069 The attribute @code{const} is not implemented in GCC versions earlier
2070 than 2.5.  An alternative way to declare that a function has no side
2071 effects, which works in the current version and in some older versions,
2072 is as follows:
2073
2074 @smallexample
2075 typedef int intfn ();
2076
2077 extern const intfn square;
2078 @end smallexample
2079
2080 This approach does not work in GNU C++ from 2.6.0 on, since the language
2081 specifies that the @samp{const} must be attached to the return value.
2082
2083 @cindex @code{nothrow} function attribute
2084 @item nothrow
2085 The @code{nothrow} attribute is used to inform the compiler that a
2086 function cannot throw an exception.  For example, most functions in
2087 the standard C library can be guaranteed not to throw an exception
2088 with the notable exceptions of @code{qsort} and @code{bsearch} that
2089 take function pointer arguments.  The @code{nothrow} attribute is not
2090 implemented in GCC versions earlier than 3.2.
2091
2092 @item format (@var{archetype}, @var{string-index}, @var{first-to-check})
2093 @cindex @code{format} function attribute
2094 @opindex Wformat
2095 The @code{format} attribute specifies that a function takes @code{printf},
2096 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments which
2097 should be type-checked against a format string.  For example, the
2098 declaration:
2099
2100 @smallexample
2101 extern int
2102 my_printf (void *my_object, const char *my_format, ...)
2103       __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
2104 @end smallexample
2105
2106 @noindent
2107 causes the compiler to check the arguments in calls to @code{my_printf}
2108 for consistency with the @code{printf} style format string argument
2109 @code{my_format}.
2110
2111 The parameter @var{archetype} determines how the format string is
2112 interpreted, and should be @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime}
2113 or @code{strfmon}.  (You can also use @code{__printf__},
2114 @code{__scanf__}, @code{__strftime__} or @code{__strfmon__}.)  The
2115 parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2116 string argument (starting from 1), while @var{first-to-check} is the
2117 number of the first argument to check against the format string.  For
2118 functions where the arguments are not available to be checked (such as
2119 @code{vprintf}), specify the third parameter as zero.  In this case the
2120 compiler only checks the format string for consistency.  For
2121 @code{strftime} formats, the third parameter is required to be zero.
2122 Since non-static C++ methods have an implicit @code{this} argument, the
2123 arguments of such methods should be counted from two, not one, when
2124 giving values for @var{string-index} and @var{first-to-check}.
2125
2126 In the example above, the format string (@code{my_format}) is the second
2127 argument of the function @code{my_print}, and the arguments to check
2128 start with the third argument, so the correct parameters for the format
2129 attribute are 2 and 3.
2130
2131 @opindex ffreestanding
2132 The @code{format} attribute allows you to identify your own functions
2133 which take format strings as arguments, so that GCC can check the
2134 calls to these functions for errors.  The compiler always (unless
2135 @option{-ffreestanding} is used) checks formats
2136 for the standard library functions @code{printf}, @code{fprintf},
2137 @code{sprintf}, @code{scanf}, @code{fscanf}, @code{sscanf}, @code{strftime},
2138 @code{vprintf}, @code{vfprintf} and @code{vsprintf} whenever such
2139 warnings are requested (using @option{-Wformat}), so there is no need to
2140 modify the header file @file{stdio.h}.  In C99 mode, the functions
2141 @code{snprintf}, @code{vsnprintf}, @code{vscanf}, @code{vfscanf} and
2142 @code{vsscanf} are also checked.  Except in strictly conforming C
2143 standard modes, the X/Open function @code{strfmon} is also checked as
2144 are @code{printf_unlocked} and @code{fprintf_unlocked}.
2145 @xref{C Dialect Options,,Options Controlling C Dialect}.
2146
2147 @item format_arg (@var{string-index})
2148 @cindex @code{format_arg} function attribute
2149 @opindex Wformat-nonliteral
2150 The @code{format_arg} attribute specifies that a function takes a format
2151 string for a @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or
2152 @code{strfmon} style function and modifies it (for example, to translate
2153 it into another language), so the result can be passed to a
2154 @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style
2155 function (with the remaining arguments to the format function the same
2156 as they would have been for the unmodified string).  For example, the
2157 declaration:
2158
2159 @smallexample
2160 extern char *
2161 my_dgettext (char *my_domain, const char *my_format)
2162       __attribute__ ((format_arg (2)));
2163 @end smallexample
2164
2165 @noindent
2166 causes the compiler to check the arguments in calls to a @code{printf},
2167 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} type function, whose
2168 format string argument is a call to the @code{my_dgettext} function, for
2169 consistency with the format string argument @code{my_format}.  If the
2170 @code{format_arg} attribute had not been specified, all the compiler
2171 could tell in such calls to format functions would be that the format
2172 string argument is not constant; this would generate a warning when
2173 @option{-Wformat-nonliteral} is used, but the calls could not be checked
2174 without the attribute.
2175
2176 The parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2177 string argument (starting from one).  Since non-static C++ methods have
2178 an implicit @code{this} argument, the arguments of such methods should
2179 be counted from two.
2180
2181 The @code{format-arg} attribute allows you to identify your own
2182 functions which modify format strings, so that GCC can check the
2183 calls to @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon}
2184 type function whose operands are a call to one of your own function.
2185 The compiler always treats @code{gettext}, @code{dgettext}, and
2186 @code{dcgettext} in this manner except when strict ISO C support is
2187 requested by @option{-ansi} or an appropriate @option{-std} option, or
2188 @option{-ffreestanding} is used.  @xref{C Dialect Options,,Options
2189 Controlling C Dialect}.
2190
2191 @item nonnull (@var{arg-index}, @dots{})
2192 @cindex @code{nonnull} function attribute
2193 The @code{nonnull} attribute specifies that some function parameters should
2194 be non-null pointers.  For instance, the declaration:
2195
2196 @smallexample
2197 extern void *
2198 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2199         __attribute__((nonnull (1, 2)));
2200 @end smallexample
2201
2202 @noindent
2203 causes the compiler to check that, in calls to @code{my_memcpy},
2204 arguments @var{dest} and @var{src} are non-null.  If the compiler
2205 determines that a null pointer is passed in an argument slot marked
2206 as non-null, and the @option{-Wnonnull} option is enabled, a warning
2207 is issued.  The compiler may also choose to make optimizations based
2208 on the knowledge that certain function arguments will not be null.
2209
2210 If no argument index list is given to the @code{nonnull} attribute,
2211 all pointer arguments are marked as non-null.  To illustrate, the
2212 following declaration is equivalent to the previous example:
2213
2214 @smallexample
2215 extern void *
2216 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2217         __attribute__((nonnull));
2218 @end smallexample
2219
2220 @item no_instrument_function
2221 @cindex @code{no_instrument_function} function attribute
2222 @opindex finstrument-functions
2223 If @option{-finstrument-functions} is given, profiling function calls will
2224 be generated at entry and exit of most user-compiled functions.
2225 Functions with this attribute will not be so instrumented.
2226
2227 @item section ("@var{section-name}")
2228 @cindex @code{section} function attribute
2229 Normally, the compiler places the code it generates in the @code{text} section.
2230 Sometimes, however, you need additional sections, or you need certain
2231 particular functions to appear in special sections.  The @code{section}
2232 attribute specifies that a function lives in a particular section.
2233 For example, the declaration:
2234
2235 @smallexample
2236 extern void foobar (void) __attribute__ ((section ("bar")));
2237 @end smallexample
2238
2239 @noindent
2240 puts the function @code{foobar} in the @code{bar} section.
2241
2242 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
2243 attribute is not available on all platforms.
2244 If you need to map the entire contents of a module to a particular
2245 section, consider using the facilities of the linker instead.
2246
2247 @item constructor
2248 @itemx destructor
2249 @cindex @code{constructor} function attribute
2250 @cindex @code{destructor} function attribute
2251 The @code{constructor} attribute causes the function to be called
2252 automatically before execution enters @code{main ()}.  Similarly, the
2253 @code{destructor} attribute causes the function to be called
2254 automatically after @code{main ()} has completed or @code{exit ()} has
2255 been called.  Functions with these attributes are useful for
2256 initializing data that will be used implicitly during the execution of
2257 the program.
2258
2259 These attributes are not currently implemented for Objective-C@.
2260
2261 @cindex @code{unused} attribute.
2262 @item unused
2263 This attribute, attached to a function, means that the function is meant
2264 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
2265 function.  GNU C++ does not currently support this attribute as
2266 definitions without parameters are valid in C++.
2267
2268 @cindex @code{used} attribute.
2269 @item used
2270 This attribute, attached to a function, means that code must be emitted
2271 for the function even if it appears that the function is not referenced.
2272 This is useful, for example, when the function is referenced only in
2273 inline assembly.
2274
2275 @cindex @code{deprecated} attribute.
2276 @item deprecated
2277 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the function
2278 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
2279 functions that are expected to be removed in a future version of a
2280 program.  The warning also includes the location of the declaration
2281 of the deprecated function, to enable users to easily find further
2282 information about why the function is deprecated, or what they should
2283 do instead.  Note that the warnings only occurs for uses:
2284
2285 @smallexample
2286 int old_fn () __attribute__ ((deprecated));
2287 int old_fn ();
2288 int (*fn_ptr)() = old_fn;
2289 @end smallexample
2290
2291 results in a warning on line 3 but not line 2.
2292
2293 The @code{deprecated} attribute can also be used for variables and
2294 types (@pxref{Variable Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
2295
2296 @item weak
2297 @cindex @code{weak} attribute
2298 The @code{weak} attribute causes the declaration to be emitted as a weak
2299 symbol rather than a global.  This is primarily useful in defining
2300 library functions which can be overridden in user code, though it can
2301 also be used with non-function declarations.  Weak symbols are supported
2302 for ELF targets, and also for a.out targets when using the GNU assembler
2303 and linker.
2304
2305 @item malloc
2306 @cindex @code{malloc} attribute
2307 The @code{malloc} attribute is used to tell the compiler that a function
2308 may be treated as if it were the malloc function.  The compiler assumes
2309 that calls to malloc result in a pointers that cannot alias anything.
2310 This will often improve optimization.
2311
2312 @item alias ("@var{target}")
2313 @cindex @code{alias} attribute
2314 The @code{alias} attribute causes the declaration to be emitted as an
2315 alias for another symbol, which must be specified.  For instance,
2316
2317 @smallexample
2318 void __f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2319 void f () __attribute__ ((weak, alias ("__f")));
2320 @end smallexample
2321
2322 declares @samp{f} to be a weak alias for @samp{__f}.  In C++, the
2323 mangled name for the target must be used.
2324
2325 Not all target machines support this attribute.
2326
2327 @item visibility ("@var{visibility_type}")
2328 @cindex @code{visibility} attribute
2329 The @code{visibility} attribute on ELF targets causes the declaration
2330 to be emitted with default, hidden, protected or internal visibility.
2331
2332 @smallexample
2333 void __attribute__ ((visibility ("protected")))
2334 f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2335 int i __attribute__ ((visibility ("hidden")));
2336 @end smallexample
2337
2338 See the ELF gABI for complete details, but the short story is
2339
2340 @table @dfn
2341 @item default
2342 Default visibility is the normal case for ELF.  This value is 
2343 available for the visibility attribute to override other options
2344 that may change the assumed visibility of symbols.
2345
2346 @item hidden
2347 Hidden visibility indicates that the symbol will not be placed into
2348 the dynamic symbol table, so no other @dfn{module} (executable or
2349 shared library) can reference it directly.
2350
2351 @item protected
2352 Protected visibility indicates that the symbol will be placed in the
2353 dynamic symbol table, but that references within the defining module
2354 will bind to the local symbol.  That is, the symbol cannot be overridden
2355 by another module.
2356
2357 @item internal
2358 Internal visibility is like hidden visibility, but with additional
2359 processor specific semantics.  Unless otherwise specified by the psABI,
2360 gcc defines internal visibility to mean that the function is @emph{never}
2361 called from another module.  Note that hidden symbols, while then cannot
2362 be referenced directly by other modules, can be referenced indirectly via
2363 function pointers.  By indicating that a symbol cannot be called from
2364 outside the module, gcc may for instance omit the load of a PIC register
2365 since it is known that the calling function loaded the correct value.
2366 @end table
2367
2368 Not all ELF targets support this attribute.
2369
2370 @item tls_model ("@var{tls_model}")
2371 @cindex @code{tls_model} attribute
2372 The @code{tls_model} attribute sets thread-local storage model
2373 (@pxref{Thread-Local}) of a particular @code{__thread} variable,
2374 overriding @code{-ftls-model=} command line switch on a per-variable
2375 basis.
2376 The @var{tls_model} argument should be one of @code{global-dynamic},
2377 @code{local-dynamic}, @code{initial-exec} or @code{local-exec}.
2378
2379 @item regparm (@var{number})
2380 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
2381 On the Intel 386, the @code{regparm} attribute causes the compiler to
2382 pass up to @var{number} integer arguments in registers EAX,
2383 EDX, and ECX instead of on the stack.  Functions that take a
2384 variable number of arguments will continue to be passed all of their
2385 arguments on the stack.
2386
2387 @item stdcall
2388 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
2389 On the Intel 386, the @code{stdcall} attribute causes the compiler to
2390 assume that the called function will pop off the stack space used to
2391 pass arguments, unless it takes a variable number of arguments.
2392
2393 @item fastcall
2394 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
2395 On the Intel 386, the @code{fastcall} attribute causes the compiler to
2396 pass the first two arguments in the registers ECX and EDX. Subsequent
2397 arguments are passed on the stack. The called function will pop the 
2398 arguments off the stack. If the number of arguments is variable all
2399 arguments are pushed on the stack.
2400
2401 @item cdecl
2402 @cindex functions that do pop the argument stack on the 386
2403 @opindex mrtd
2404 On the Intel 386, the @code{cdecl} attribute causes the compiler to
2405 assume that the calling function will pop off the stack space used to
2406 pass arguments.  This is
2407 useful to override the effects of the @option{-mrtd} switch.
2408
2409 @item longcall/shortcall
2410 @cindex functions called via pointer on the RS/6000 and PowerPC
2411 On the RS/6000 and PowerPC, the @code{longcall} attribute causes the
2412 compiler to always call this function via a pointer, just as it would if
2413 the @option{-mlongcall} option had been specified.  The @code{shortcall}
2414 attribute causes the compiler not to do this.  These attributes override
2415 both the @option{-mlongcall} switch and the @code{#pragma longcall}
2416 setting.
2417
2418 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information on when long
2419 calls are and are not necessary.
2420
2421 @item long_call/short_call
2422 @cindex indirect calls on ARM
2423 This attribute allows to specify how to call a particular function on
2424 ARM@.  Both attributes override the @option{-mlong-calls} (@pxref{ARM Options})
2425 command line switch and @code{#pragma long_calls} settings.  The
2426 @code{long_call} attribute causes the compiler to always call the
2427 function by first loading its address into a register and then using the
2428 contents of that register.   The @code{short_call} attribute always places
2429 the offset to the function from the call site into the @samp{BL}
2430 instruction directly.
2431
2432 @item function_vector
2433 @cindex calling functions through the function vector on the H8/300 processors
2434 Use this attribute on the H8/300 and H8/300H to indicate that the specified
2435 function should be called through the function vector.  Calling a
2436 function through the function vector will reduce code size, however;
2437 the function vector has a limited size (maximum 128 entries on the H8/300
2438 and 64 entries on the H8/300H) and shares space with the interrupt vector.
2439
2440 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2441 this attribute to work correctly.
2442
2443 @item interrupt
2444 @cindex interrupt handler functions
2445 Use this attribute on the ARM, AVR, C4x, M32R/D and Xstormy16 ports to indicate
2446 that the specified function is an interrupt handler.  The compiler will
2447 generate function entry and exit sequences suitable for use in an
2448 interrupt handler when this attribute is present.
2449
2450 Note, interrupt handlers for the H8/300, H8/300H and SH processors can
2451 be specified via the @code{interrupt_handler} attribute.
2452
2453 Note, on the AVR interrupts will be enabled inside the function.
2454
2455 Note, for the ARM you can specify the kind of interrupt to be handled by
2456 adding an optional parameter to the interrupt attribute like this:
2457
2458 @smallexample
2459 void f () __attribute__ ((interrupt ("IRQ")));
2460 @end smallexample
2461
2462 Permissible values for this parameter are: IRQ, FIQ, SWI, ABORT and UNDEF@.
2463
2464 @item interrupt_handler
2465 @cindex interrupt handler functions on the H8/300 and SH processors
2466 Use this attribute on the H8/300, H8/300H and SH to indicate that the
2467 specified function is an interrupt handler.  The compiler will generate
2468 function entry and exit sequences suitable for use in an interrupt
2469 handler when this attribute is present.
2470
2471 @item sp_switch
2472 Use this attribute on the SH to indicate an @code{interrupt_handler}
2473 function should switch to an alternate stack.  It expects a string
2474 argument that names a global variable holding the address of the
2475 alternate stack.
2476
2477 @smallexample
2478 void *alt_stack;
2479 void f () __attribute__ ((interrupt_handler,
2480                           sp_switch ("alt_stack")));
2481 @end smallexample
2482
2483 @item trap_exit
2484 Use this attribute on the SH for an @code{interrupt_handle} to return using
2485 @code{trapa} instead of @code{rte}.  This attribute expects an integer
2486 argument specifying the trap number to be used.
2487
2488 @item eightbit_data
2489 @cindex eight bit data on the H8/300 and H8/300H
2490 Use this attribute on the H8/300 and H8/300H to indicate that the specified
2491 variable should be placed into the eight bit data section.
2492 The compiler will generate more efficient code for certain operations
2493 on data in the eight bit data area.  Note the eight bit data area is limited to
2494 256 bytes of data.
2495
2496 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2497 this attribute to work correctly.
2498
2499 @item tiny_data
2500 @cindex tiny data section on the H8/300H
2501 Use this attribute on the H8/300H to indicate that the specified
2502 variable should be placed into the tiny data section.
2503 The compiler will generate more efficient code for loads and stores
2504 on data in the tiny data section.  Note the tiny data area is limited to
2505 slightly under 32kbytes of data.
2506
2507 @item signal
2508 @cindex signal handler functions on the AVR processors
2509 Use this attribute on the AVR to indicate that the specified
2510 function is an signal handler.  The compiler will generate function
2511 entry and exit sequences suitable for use in an signal handler when this
2512 attribute is present.  Interrupts will be disabled inside function.
2513
2514 @item naked
2515 @cindex function without a prologue/epilogue code
2516 Use this attribute on the ARM, AVR, C4x and IP2K ports to indicate that the
2517 specified function do not need prologue/epilogue sequences generated by
2518 the compiler.  It is up to the programmer to provide these sequences.
2519
2520 @item model (@var{model-name})
2521 @cindex function addressability on the M32R/D
2522 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object,
2523 and the code generated for a function.
2524 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
2525 or @code{large}, representing each of the code models.
2526
2527 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
2528 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction), and are
2529 callable with the @code{bl} instruction.
2530
2531 Medium model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2532 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2533 and are callable with the @code{bl} instruction.
2534
2535 Large model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2536 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2537 and may not be reachable with the @code{bl} instruction (the compiler will
2538 generate the much slower @code{seth/add3/jl} instruction sequence).
2539
2540 @end table
2541
2542 You can specify multiple attributes in a declaration by separating them
2543 by commas within the double parentheses or by immediately following an
2544 attribute declaration with another attribute declaration.
2545
2546 @cindex @code{#pragma}, reason for not using
2547 @cindex pragma, reason for not using
2548 Some people object to the @code{__attribute__} feature, suggesting that
2549 ISO C's @code{#pragma} should be used instead.  At the time
2550 @code{__attribute__} was designed, there were two reasons for not doing
2551 this.
2552
2553 @enumerate
2554 @item
2555 It is impossible to generate @code{#pragma} commands from a macro.
2556
2557 @item
2558 There is no telling what the same @code{#pragma} might mean in another
2559 compiler.
2560 @end enumerate
2561
2562 These two reasons applied to almost any application that might have been
2563 proposed for @code{#pragma}.  It was basically a mistake to use
2564 @code{#pragma} for @emph{anything}.
2565
2566 The ISO C99 standard includes @code{_Pragma}, which now allows pragmas
2567 to be generated from macros.  In addition, a @code{#pragma GCC}
2568 namespace is now in use for GCC-specific pragmas.  However, it has been
2569 found convenient to use @code{__attribute__} to achieve a natural
2570 attachment of attributes to their corresponding declarations, whereas
2571 @code{#pragma GCC} is of use for constructs that do not naturally form
2572 part of the grammar.  @xref{Other Directives,,Miscellaneous
2573 Preprocessing Directives, cpp, The C Preprocessor}.
2574
2575 @node Attribute Syntax
2576 @section Attribute Syntax
2577 @cindex attribute syntax
2578
2579 This section describes the syntax with which @code{__attribute__} may be
2580 used, and the constructs to which attribute specifiers bind, for the C
2581 language.  Some details may vary for C++ and Objective-C@.  Because of
2582 infelicities in the grammar for attributes, some forms described here
2583 may not be successfully parsed in all cases.
2584
2585 There are some problems with the semantics of attributes in C++.  For
2586 example, there are no manglings for attributes, although they may affect
2587 code generation, so problems may arise when attributed types are used in
2588 conjunction with templates or overloading.  Similarly, @code{typeid}
2589 does not distinguish between types with different attributes.  Support
2590 for attributes in C++ may be restricted in future to attributes on
2591 declarations only, but not on nested declarators.
2592
2593 @xref{Function Attributes}, for details of the semantics of attributes
2594 applying to functions.  @xref{Variable Attributes}, for details of the
2595 semantics of attributes applying to variables.  @xref{Type Attributes},
2596 for details of the semantics of attributes applying to structure, union
2597 and enumerated types.
2598
2599 An @dfn{attribute specifier} is of the form
2600 @code{__attribute__ ((@var{attribute-list}))}.  An @dfn{attribute list}
2601 is a possibly empty comma-separated sequence of @dfn{attributes}, where
2602 each attribute is one of the following:
2603
2604 @itemize @bullet
2605 @item
2606 Empty.  Empty attributes are ignored.
2607
2608 @item
2609 A word (which may be an identifier such as @code{unused}, or a reserved
2610 word such as @code{const}).
2611
2612 @item
2613 A word, followed by, in parentheses, parameters for the attribute.
2614 These parameters take one of the following forms:
2615
2616 @itemize @bullet
2617 @item
2618 An identifier.  For example, @code{mode} attributes use this form.
2619
2620 @item
2621 An identifier followed by a comma and a non-empty comma-separated list
2622 of expressions.  For example, @code{format} attributes use this form.
2623
2624 @item
2625 A possibly empty comma-separated list of expressions.  For example,
2626 @code{format_arg} attributes use this form with the list being a single
2627 integer constant expression, and @code{alias} attributes use this form
2628 with the list being a single string constant.
2629 @end itemize
2630 @end itemize
2631
2632 An @dfn{attribute specifier list} is a sequence of one or more attribute
2633 specifiers, not separated by any other tokens.
2634
2635 An attribute specifier list may appear after the colon following a
2636 label, other than a @code{case} or @code{default} label.  The only
2637 attribute it makes sense to use after a label is @code{unused}.  This
2638 feature is intended for code generated by programs which contains labels
2639 that may be unused but which is compiled with @option{-Wall}.  It would
2640 not normally be appropriate to use in it human-written code, though it
2641 could be useful in cases where the code that jumps to the label is
2642 contained within an @code{#ifdef} conditional.
2643
2644 An attribute specifier list may appear as part of a @code{struct},
2645 @code{union} or @code{enum} specifier.  It may go either immediately
2646 after the @code{struct}, @code{union} or @code{enum} keyword, or after
2647 the closing brace.  It is ignored if the content of the structure, union
2648 or enumerated type is not defined in the specifier in which the
2649 attribute specifier list is used---that is, in usages such as
2650 @code{struct __attribute__((foo)) bar} with no following opening brace.
2651 Where attribute specifiers follow the closing brace, they are considered
2652 to relate to the structure, union or enumerated type defined, not to any
2653 enclosing declaration the type specifier appears in, and the type
2654 defined is not complete until after the attribute specifiers.
2655 @c Otherwise, there would be the following problems: a shift/reduce
2656 @c conflict between attributes binding the struct/union/enum and
2657 @c binding to the list of specifiers/qualifiers; and "aligned"
2658 @c attributes could use sizeof for the structure, but the size could be
2659 @c changed later by "packed" attributes.
2660
2661 Otherwise, an attribute specifier appears as part of a declaration,
2662 counting declarations of unnamed parameters and type names, and relates
2663 to that declaration (which may be nested in another declaration, for
2664 example in the case of a parameter declaration), or to a particular declarator
2665 within a declaration.  Where an
2666 attribute specifier is applied to a parameter declared as a function or
2667 an array, it should apply to the function or array rather than the
2668 pointer to which the parameter is implicitly converted, but this is not
2669 yet correctly implemented.
2670
2671 Any list of specifiers and qualifiers at the start of a declaration may
2672 contain attribute specifiers, whether or not such a list may in that
2673 context contain storage class specifiers.  (Some attributes, however,
2674 are essentially in the nature of storage class specifiers, and only make
2675 sense where storage class specifiers may be used; for example,
2676 @code{section}.)  There is one necessary limitation to this syntax: the
2677 first old-style parameter declaration in a function definition cannot
2678 begin with an attribute specifier, because such an attribute applies to
2679 the function instead by syntax described below (which, however, is not
2680 yet implemented in this case).  In some other cases, attribute
2681 specifiers are permitted by this grammar but not yet supported by the
2682 compiler.  All attribute specifiers in this place relate to the
2683 declaration as a whole.  In the obsolescent usage where a type of
2684 @code{int} is implied by the absence of type specifiers, such a list of
2685 specifiers and qualifiers may be an attribute specifier list with no
2686 other specifiers or qualifiers.
2687
2688 An attribute specifier list may appear immediately before a declarator
2689 (other than the first) in a comma-separated list of declarators in a
2690 declaration of more than one identifier using a single list of
2691 specifiers and qualifiers.  Such attribute specifiers apply
2692 only to the identifier before whose declarator they appear.  For
2693 example, in
2694
2695 @smallexample
2696 __attribute__((noreturn)) void d0 (void),
2697     __attribute__((format(printf, 1, 2))) d1 (const char *, ...),
2698      d2 (void)
2699 @end smallexample
2700
2701 @noindent
2702 the @code{noreturn} attribute applies to all the functions
2703 declared; the @code{format} attribute only applies to @code{d1}.
2704
2705 An attribute specifier list may appear immediately before the comma,
2706 @code{=} or semicolon terminating the declaration of an identifier other
2707 than a function definition.  At present, such attribute specifiers apply
2708 to the declared object or function, but in future they may attach to the
2709 outermost adjacent declarator.  In simple cases there is no difference,
2710 but, for example, in
2711
2712 @smallexample
2713 void (****f)(void) __attribute__((noreturn));
2714 @end smallexample
2715
2716 @noindent
2717 at present the @code{noreturn} attribute applies to @code{f}, which
2718 causes a warning since @code{f} is not a function, but in future it may
2719 apply to the function @code{****f}.  The precise semantics of what
2720 attributes in such cases will apply to are not yet specified.  Where an
2721 assembler name for an object or function is specified (@pxref{Asm
2722 Labels}), at present the attribute must follow the @code{asm}
2723 specification; in future, attributes before the @code{asm} specification
2724 may apply to the adjacent declarator, and those after it to the declared
2725 object or function.
2726
2727 An attribute specifier list may, in future, be permitted to appear after
2728 the declarator in a function definition (before any old-style parameter
2729 declarations or the function body).
2730
2731 Attribute specifiers may be mixed with type qualifiers appearing inside
2732 the @code{[]} of a parameter array declarator, in the C99 construct by
2733 which such qualifiers are applied to the pointer to which the array is
2734 implicitly converted.  Such attribute specifiers apply to the pointer,
2735 not to the array, but at present this is not implemented and they are
2736 ignored.
2737
2738 An attribute specifier list may appear at the start of a nested
2739 declarator.  At present, there are some limitations in this usage: the
2740 attributes correctly apply to the declarator, but for most individual
2741 attributes the semantics this implies are not implemented.
2742 When attribute specifiers follow the @code{*} of a pointer
2743 declarator, they may be mixed with any type qualifiers present.
2744 The following describes the formal semantics of this syntax.  It will make the
2745 most sense if you are familiar with the formal specification of
2746 declarators in the ISO C standard.
2747
2748 Consider (as in C99 subclause 6.7.5 paragraph 4) a declaration @code{T
2749 D1}, where @code{T} contains declaration specifiers that specify a type
2750 @var{Type} (such as @code{int}) and @code{D1} is a declarator that
2751 contains an identifier @var{ident}.  The type specified for @var{ident}
2752 for derived declarators whose type does not include an attribute
2753 specifier is as in the ISO C standard.
2754
2755 If @code{D1} has the form @code{( @var{attribute-specifier-list} D )},
2756 and the declaration @code{T D} specifies the type
2757 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2758 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2759 @var{attribute-specifier-list} @var{Type}'' for @var{ident}.
2760
2761 If @code{D1} has the form @code{*
2762 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} D}, and the
2763 declaration @code{T D} specifies the type
2764 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2765 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2766 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} @var{Type}'' for
2767 @var{ident}.
2768
2769 For example,
2770
2771 @smallexample
2772 void (__attribute__((noreturn)) ****f) (void);
2773 @end smallexample
2774
2775 @noindent
2776 specifies the type ``pointer to pointer to pointer to pointer to
2777 non-returning function returning @code{void}''.  As another example,
2778
2779 @smallexample
2780 char *__attribute__((aligned(8))) *f;
2781 @end smallexample
2782
2783 @noindent
2784 specifies the type ``pointer to 8-byte-aligned pointer to @code{char}''.
2785 Note again that this does not work with most attributes; for example,
2786 the usage of @samp{aligned} and @samp{noreturn} attributes given above
2787 is not yet supported.
2788
2789 For compatibility with existing code written for compiler versions that
2790 did not implement attributes on nested declarators, some laxity is
2791 allowed in the placing of attributes.  If an attribute that only applies
2792 to types is applied to a declaration, it will be treated as applying to
2793 the type of that declaration.  If an attribute that only applies to
2794 declarations is applied to the type of a declaration, it will be treated
2795 as applying to that declaration; and, for compatibility with code
2796 placing the attributes immediately before the identifier declared, such
2797 an attribute applied to a function return type will be treated as
2798 applying to the function type, and such an attribute applied to an array
2799 element type will be treated as applying to the array type.  If an
2800 attribute that only applies to function types is applied to a
2801 pointer-to-function type, it will be treated as applying to the pointer
2802 target type; if such an attribute is applied to a function return type
2803 that is not a pointer-to-function type, it will be treated as applying
2804 to the function type.
2805
2806 @node Function Prototypes
2807 @section Prototypes and Old-Style Function Definitions
2808 @cindex function prototype declarations
2809 @cindex old-style function definitions
2810 @cindex promotion of formal parameters
2811
2812 GNU C extends ISO C to allow a function prototype to override a later
2813 old-style non-prototype definition.  Consider the following example:
2814
2815 @example
2816 /* @r{Use prototypes unless the compiler is old-fashioned.}  */
2817 #ifdef __STDC__
2818 #define P(x) x
2819 #else
2820 #define P(x) ()
2821 #endif
2822
2823 /* @r{Prototype function declaration.}  */
2824 int isroot P((uid_t));
2825
2826 /* @r{Old-style function definition.}  */
2827 int
2828 isroot (x)   /* ??? lossage here ??? */
2829      uid_t x;
2830 @{
2831   return x == 0;
2832 @}
2833 @end example
2834
2835 Suppose the type @code{uid_t} happens to be @code{short}.  ISO C does
2836 not allow this example, because subword arguments in old-style
2837 non-prototype definitions are promoted.  Therefore in this example the
2838 function definition's argument is really an @code{int}, which does not
2839 match the prototype argument type of @code{short}.
2840
2841 This restriction of ISO C makes it hard to write code that is portable
2842 to traditional C compilers, because the programmer does not know
2843 whether the @code{uid_t} type is @code{short}, @code{int}, or
2844 @code{long}.  Therefore, in cases like these GNU C allows a prototype
2845 to override a later old-style definition.  More precisely, in GNU C, a
2846 function prototype argument type overrides the argument type specified
2847 by a later old-style definition if the former type is the same as the
2848 latter type before promotion.  Thus in GNU C the above example is
2849 equivalent to the following:
2850
2851 @example
2852 int isroot (uid_t);
2853
2854 int
2855 isroot (uid_t x)
2856 @{
2857   return x == 0;
2858 @}
2859 @end example
2860
2861 @noindent
2862 GNU C++ does not support old-style function definitions, so this
2863 extension is irrelevant.
2864
2865 @node C++ Comments
2866 @section C++ Style Comments
2867 @cindex //
2868 @cindex C++ comments
2869 @cindex comments, C++ style
2870
2871 In GNU C, you may use C++ style comments, which start with @samp{//} and
2872 continue until the end of the line.  Many other C implementations allow
2873 such comments, and they are included in the 1999 C standard.  However,
2874 C++ style comments are not recognized if you specify an @option{-std}
2875 option specifying a version of ISO C before C99, or @option{-ansi}
2876 (equivalent to @option{-std=c89}).
2877
2878 @node Dollar Signs
2879 @section Dollar Signs in Identifier Names
2880 @cindex $
2881 @cindex dollar signs in identifier names
2882 @cindex identifier names, dollar signs in
2883
2884 In GNU C, you may normally use dollar signs in identifier names.
2885 This is because many traditional C implementations allow such identifiers.
2886 However, dollar signs in identifiers are not supported on a few target
2887 machines, typically because the target assembler does not allow them.
2888
2889 @node Character Escapes
2890 @section The Character @key{ESC} in Constants
2891
2892 You can use the sequence @samp{\e} in a string or character constant to
2893 stand for the ASCII character @key{ESC}.
2894
2895 @node Alignment
2896 @section Inquiring on Alignment of Types or Variables
2897 @cindex alignment
2898 @cindex type alignment
2899 @cindex variable alignment
2900
2901 The keyword @code{__alignof__} allows you to inquire about how an object
2902 is aligned, or the minimum alignment usually required by a type.  Its
2903 syntax is just like @code{sizeof}.
2904
2905 For example, if the target machine requires a @code{double} value to be
2906 aligned on an 8-byte boundary, then @code{__alignof__ (double)} is 8.
2907 This is true on many RISC machines.  On more traditional machine
2908 designs, @code{__alignof__ (double)} is 4 or even 2.
2909
2910 Some machines never actually require alignment; they allow reference to any
2911 data type even at an odd addresses.  For these machines, @code{__alignof__}
2912 reports the @emph{recommended} alignment of a type.
2913
2914 If the operand of @code{__alignof__} is an lvalue rather than a type,
2915 its value is the required alignment for its type, taking into account
2916 any minimum alignment specified with GCC's @code{__attribute__}
2917 extension (@pxref{Variable Attributes}).  For example, after this
2918 declaration:
2919
2920 @example
2921 struct foo @{ int x; char y; @} foo1;
2922 @end example
2923
2924 @noindent
2925 the value of @code{__alignof__ (foo1.y)} is 1, even though its actual
2926 alignment is probably 2 or 4, the same as @code{__alignof__ (int)}.
2927
2928 It is an error to ask for the alignment of an incomplete type.
2929
2930 @node Variable Attributes
2931 @section Specifying Attributes of Variables
2932 @cindex attribute of variables
2933 @cindex variable attributes
2934
2935 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
2936 attributes of variables or structure fields.  This keyword is followed
2937 by an attribute specification inside double parentheses.  Ten
2938 attributes are currently defined for variables: @code{aligned},
2939 @code{mode}, @code{nocommon}, @code{packed}, @code{section},
2940 @code{transparent_union}, @code{unused}, @code{deprecated},
2941 @code{vector_size}, and @code{weak}.  Some other attributes are defined
2942 for variables on particular target systems.  Other attributes are
2943 available for functions (@pxref{Function Attributes}) and for types
2944 (@pxref{Type Attributes}).  Other front ends might define more
2945 attributes (@pxref{C++ Extensions,,Extensions to the C++ Language}).
2946
2947 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
2948 each keyword.  This allows you to use them in header files without
2949 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
2950 you may use @code{__aligned__} instead of @code{aligned}.
2951
2952 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
2953 attributes.
2954
2955 @table @code
2956 @cindex @code{aligned} attribute
2957 @item aligned (@var{alignment})
2958 This attribute specifies a minimum alignment for the variable or
2959 structure field, measured in bytes.  For example, the declaration:
2960
2961 @smallexample
2962 int x __attribute__ ((aligned (16))) = 0;
2963 @end smallexample
2964
2965 @noindent
2966 causes the compiler to allocate the global variable @code{x} on a
2967 16-byte boundary.  On a 68040, this could be used in conjunction with
2968 an @code{asm} expression to access the @code{move16} instruction which
2969 requires 16-byte aligned operands.
2970
2971 You can also specify the alignment of structure fields.  For example, to
2972 create a double-word aligned @code{int} pair, you could write:
2973
2974 @smallexample
2975 struct foo @{ int x[2] __attribute__ ((aligned (8))); @};
2976 @end smallexample
2977
2978 @noindent
2979 This is an alternative to creating a union with a @code{double} member
2980 that forces the union to be double-word aligned.
2981
2982 As in the preceding examples, you can explicitly specify the alignment
2983 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given variable or
2984 structure field.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
2985 and just ask the compiler to align a variable or field to the maximum
2986 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
2987 example, you could write:
2988
2989 @smallexample
2990 short array[3] __attribute__ ((aligned));
2991 @end smallexample
2992
2993 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned} attribute
2994 specification, the compiler automatically sets the alignment for the declared
2995 variable or field to the largest alignment which is ever used for any data
2996 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often make
2997 copy operations more efficient, because the compiler can use whatever
2998 instructions copy the biggest chunks of memory when performing copies to
2999 or from the variables or fields that you have aligned this way.
3000
3001 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
3002 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
3003
3004 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
3005 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
3006 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
3007 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
3008 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
3009 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
3010 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
3011 alignment.  See your linker documentation for further information.
3012
3013 @item mode (@var{mode})
3014 @cindex @code{mode} attribute
3015 This attribute specifies the data type for the declaration---whichever
3016 type corresponds to the mode @var{mode}.  This in effect lets you
3017 request an integer or floating point type according to its width.
3018
3019 You may also specify a mode of @samp{byte} or @samp{__byte__} to
3020 indicate the mode corresponding to a one-byte integer, @samp{word} or
3021 @samp{__word__} for the mode of a one-word integer, and @samp{pointer}
3022 or @samp{__pointer__} for the mode used to represent pointers.
3023
3024 @item nocommon
3025 @cindex @code{nocommon} attribute
3026 @opindex fno-common
3027 This attribute specifies requests GCC not to place a variable
3028 ``common'' but instead to allocate space for it directly.  If you
3029 specify the @option{-fno-common} flag, GCC will do this for all
3030 variables.
3031
3032 Specifying the @code{nocommon} attribute for a variable provides an
3033 initialization of zeros.  A variable may only be initialized in one
3034 source file.
3035
3036 @item packed
3037 @cindex @code{packed} attribute
3038 The @code{packed} attribute specifies that a variable or structure field
3039 should have the smallest possible alignment---one byte for a variable,
3040 and one bit for a field, unless you specify a larger value with the
3041 @code{aligned} attribute.
3042
3043 Here is a structure in which the field @code{x} is packed, so that it
3044 immediately follows @code{a}:
3045
3046 @example
3047 struct foo
3048 @{
3049   char a;
3050   int x[2] __attribute__ ((packed));
3051 @};
3052 @end example
3053
3054 @item section ("@var{section-name}")
3055 @cindex @code{section} variable attribute
3056 Normally, the compiler places the objects it generates in sections like
3057 @code{data} and @code{bss}.  Sometimes, however, you need additional sections,
3058 or you need certain particular variables to appear in special sections,
3059 for example to map to special hardware.  The @code{section}
3060 attribute specifies that a variable (or function) lives in a particular
3061 section.  For example, this small program uses several specific section names:
3062
3063 @smallexample
3064 struct duart a __attribute__ ((section ("DUART_A"))) = @{ 0 @};
3065 struct duart b __attribute__ ((section ("DUART_B"))) = @{ 0 @};
3066 char stack[10000] __attribute__ ((section ("STACK"))) = @{ 0 @};
3067 int init_data __attribute__ ((section ("INITDATA"))) = 0;
3068
3069 main()
3070 @{
3071   /* Initialize stack pointer */
3072   init_sp (stack + sizeof (stack));
3073
3074   /* Initialize initialized data */
3075   memcpy (&init_data, &data, &edata - &data);
3076
3077   /* Turn on the serial ports */
3078   init_duart (&a);
3079   init_duart (&b);
3080 @}
3081 @end smallexample
3082
3083 @noindent
3084 Use the @code{section} attribute with an @emph{initialized} definition
3085 of a @emph{global} variable, as shown in the example.  GCC issues
3086 a warning and otherwise ignores the @code{section} attribute in
3087 uninitialized variable declarations.
3088
3089 You may only use the @code{section} attribute with a fully initialized
3090 global definition because of the way linkers work.  The linker requires
3091 each object be defined once, with the exception that uninitialized
3092 variables tentatively go in the @code{common} (or @code{bss}) section
3093 and can be multiply ``defined''.  You can force a variable to be
3094 initialized with the @option{-fno-common} flag or the @code{nocommon}
3095 attribute.
3096
3097 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
3098 attribute is not available on all platforms.
3099 If you need to map the entire contents of a module to a particular
3100 section, consider using the facilities of the linker instead.
3101
3102 @item shared
3103 @cindex @code{shared} variable attribute
3104 On Windows NT, in addition to putting variable definitions in a named
3105 section, the section can also be shared among all running copies of an
3106 executable or DLL@.  For example, this small program defines shared data
3107 by putting it in a named section @code{shared} and marking the section
3108 shareable:
3109
3110 @smallexample
3111 int foo __attribute__((section ("shared"), shared)) = 0;
3112
3113 int
3114 main()
3115 @{
3116   /* Read and write foo.  All running
3117      copies see the same value.  */
3118   return 0;
3119 @}
3120 @end smallexample
3121
3122 @noindent
3123 You may only use the @code{shared} attribute along with @code{section}
3124 attribute with a fully initialized global definition because of the way
3125 linkers work.  See @code{section} attribute for more information.
3126
3127 The @code{shared} attribute is only available on Windows NT@.
3128
3129 @item transparent_union
3130 This attribute, attached to a function parameter which is a union, means
3131 that the corresponding argument may have the type of any union member,
3132 but the argument is passed as if its type were that of the first union
3133 member.  For more details see @xref{Type Attributes}.  You can also use
3134 this attribute on a @code{typedef} for a union data type; then it
3135 applies to all function parameters with that type.
3136
3137 @item unused
3138 This attribute, attached to a variable, means that the variable is meant
3139 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
3140 variable.
3141
3142 @item deprecated
3143 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the variable
3144 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3145 variables that are expected to be removed in a future version of a
3146 program.  The warning also includes the location of the declaration
3147 of the deprecated variable, to enable users to easily find further
3148 information about why the variable is deprecated, or what they should
3149 do instead.  Note that the warnings only occurs for uses:
3150
3151 @smallexample
3152 extern int old_var __attribute__ ((deprecated));
3153 extern int old_var;
3154 int new_fn () @{ return old_var; @}
3155 @end smallexample
3156
3157 results in a warning on line 3 but not line 2.
3158
3159 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3160 types (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
3161
3162 @item vector_size (@var{bytes})
3163 This attribute specifies the vector size for the variable, measured in
3164 bytes.  For example, the declaration:
3165
3166 @smallexample
3167 int foo __attribute__ ((vector_size (16)));
3168 @end smallexample
3169
3170 @noindent
3171 causes the compiler to set the mode for @code{foo}, to be 16 bytes,
3172 divided into @code{int} sized units.  Assuming a 32-bit int (a vector of
3173 4 units of 4 bytes), the corresponding mode of @code{foo} will be V4SI@.
3174
3175 This attribute is only applicable to integral and float scalars,
3176 although arrays, pointers, and function return values are allowed in
3177 conjunction with this construct.
3178
3179 Aggregates with this attribute are invalid, even if they are of the same
3180 size as a corresponding scalar.  For example, the declaration:
3181
3182 @smallexample
3183 struct S @{ int a; @};
3184 struct S  __attribute__ ((vector_size (16))) foo;
3185 @end smallexample
3186
3187 @noindent
3188 is invalid even if the size of the structure is the same as the size of
3189 the @code{int}.
3190
3191 @item weak
3192 The @code{weak} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3193
3194 @item model (@var{model-name})
3195 @cindex variable addressability on the M32R/D
3196 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object.
3197 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
3198 or @code{large}, representing each of the code models.
3199
3200 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
3201 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction).
3202
3203 Medium and large model objects may live anywhere in the 32-bit address space
3204 (the compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their
3205 addresses).
3206
3207 @subsection i386 Variable Attributes
3208
3209 Two attributes are currently defined for i386 configurations:
3210 @code{ms_struct} and @code{gcc_struct}
3211
3212 @item ms_struct
3213 @itemx gcc_struct
3214 @cindex @code{ms_struct}
3215 @cindex @code{gcc_struct}
3216
3217 If @code{packed} is used on a structure, or if bit-fields are used
3218 it may be that the Microsoft ABI packs them differently
3219 than GCC would normally pack them.  Particularly when moving packed
3220 data between functions compiled with GCC and the native Microsoft compiler
3221 (either via function call or as data in a file), it may be necessary to access
3222 either format.
3223
3224 Currently @option{-m[no-]ms-bitfields} is provided for the Windows X86
3225 compilers to match the native Microsoft compiler.
3226
3227 @end table
3228
3229 To specify multiple attributes, separate them by commas within the
3230 double parentheses: for example, @samp{__attribute__ ((aligned (16),
3231 packed))}.
3232
3233 @node Type Attributes
3234 @section Specifying Attributes of Types
3235 @cindex attribute of types
3236 @cindex type attributes
3237
3238 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
3239 attributes of @code{struct} and @code{union} types when you define such
3240 types.  This keyword is followed by an attribute specification inside
3241 double parentheses.  Six attributes are currently defined for types:
3242 @code{aligned}, @code{packed}, @code{transparent_union}, @code{unused},
3243 @code{deprecated} and @code{may_alias}.  Other attributes are defined for
3244 functions (@pxref{Function Attributes}) and for variables
3245 (@pxref{Variable Attributes}).
3246
3247 You may also specify any one of these attributes with @samp{__}
3248 preceding and following its keyword.  This allows you to use these
3249 attributes in header files without being concerned about a possible
3250 macro of the same name.  For example, you may use @code{__aligned__}
3251 instead of @code{aligned}.
3252
3253 You may specify the @code{aligned} and @code{transparent_union}
3254 attributes either in a @code{typedef} declaration or just past the
3255 closing curly brace of a complete enum, struct or union type
3256 @emph{definition} and the @code{packed} attribute only past the closing
3257 brace of a definition.
3258
3259 You may also specify attributes between the enum, struct or union
3260 tag and the name of the type rather than after the closing brace.
3261
3262 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
3263 attributes.
3264
3265 @table @code
3266 @cindex @code{aligned} attribute
3267 @item aligned (@var{alignment})
3268 This attribute specifies a minimum alignment (in bytes) for variables
3269 of the specified type.  For example, the declarations:
3270
3271 @smallexample
3272 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned (8)));
3273 typedef int more_aligned_int __attribute__ ((aligned (8)));
3274 @end smallexample
3275
3276 @noindent
3277 force the compiler to insure (as far as it can) that each variable whose
3278 type is @code{struct S} or @code{more_aligned_int} will be allocated and
3279 aligned @emph{at least} on a 8-byte boundary.  On a SPARC, having all
3280 variables of type @code{struct S} aligned to 8-byte boundaries allows
3281 the compiler to use the @code{ldd} and @code{std} (doubleword load and
3282 store) instructions when copying one variable of type @code{struct S} to
3283 another, thus improving run-time efficiency.
3284
3285 Note that the alignment of any given @code{struct} or @code{union} type
3286 is required by the ISO C standard to be at least a perfect multiple of
3287 the lowest common multiple of the alignments of all of the members of
3288 the @code{struct} or @code{union} in question.  This means that you @emph{can}
3289 effectively adjust the alignment of a @code{struct} or @code{union}
3290 type by attaching an @code{aligned} attribute to any one of the members
3291 of such a type, but the notation illustrated in the example above is a
3292 more obvious, intuitive, and readable way to request the compiler to
3293 adjust the alignment of an entire @code{struct} or @code{union} type.
3294
3295 As in the preceding example, you can explicitly specify the alignment
3296 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given @code{struct}
3297 or @code{union} type.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
3298 and just ask the compiler to align a type to the maximum
3299 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
3300 example, you could write:
3301
3302 @smallexample
3303 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned));
3304 @end smallexample
3305
3306 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned}
3307 attribute specification, the compiler automatically sets the alignment
3308 for the type to the largest alignment which is ever used for any data
3309 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often
3310 make copy operations more efficient, because the compiler can use
3311 whatever instructions copy the biggest chunks of memory when performing
3312 copies to or from the variables which have types that you have aligned
3313 this way.
3314
3315 In the example above, if the size of each @code{short} is 2 bytes, then
3316 the size of the entire @code{struct S} type is 6 bytes.  The smallest
3317 power of two which is greater than or equal to that is 8, so the
3318 compiler sets the alignment for the entire @code{struct S} type to 8
3319 bytes.
3320
3321 Note that although you can ask the compiler to select a time-efficient
3322 alignment for a given type and then declare only individual stand-alone
3323 objects of that type, the compiler's ability to select a time-efficient
3324 alignment is primarily useful only when you plan to create arrays of
3325 variables having the relevant (efficiently aligned) type.  If you
3326 declare or use arrays of variables of an efficiently-aligned type, then
3327 it is likely that your program will also be doing pointer arithmetic (or
3328 subscripting, which amounts to the same thing) on pointers to the
3329 relevant type, and the code that the compiler generates for these
3330 pointer arithmetic operations will often be more efficient for
3331 efficiently-aligned types than for other types.
3332
3333 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
3334 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
3335
3336 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
3337 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
3338 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
3339 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
3340 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
3341 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
3342 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
3343 alignment.  See your linker documentation for further information.
3344
3345 @item packed
3346 This attribute, attached to an @code{enum}, @code{struct}, or
3347 @code{union} type definition, specified that the minimum required memory
3348 be used to represent the type.
3349
3350 @opindex fshort-enums
3351 Specifying this attribute for @code{struct} and @code{union} types is
3352 equivalent to specifying the @code{packed} attribute on each of the
3353 structure or union members.  Specifying the @option{-fshort-enums}
3354 flag on the line is equivalent to specifying the @code{packed}
3355 attribute on all @code{enum} definitions.
3356
3357 You may only specify this attribute after a closing curly brace on an
3358 @code{enum} definition, not in a @code{typedef} declaration, unless that
3359 declaration also contains the definition of the @code{enum}.
3360
3361 @item transparent_union
3362 This attribute, attached to a @code{union} type definition, indicates
3363 that any function parameter having that union type causes calls to that
3364 function to be treated in a special way.
3365
3366 First, the argument corresponding to a transparent union type can be of
3367 any type in the union; no cast is required.  Also, if the union contains
3368 a pointer type, the corresponding argument can be a null pointer
3369 constant or a void pointer expression; and if the union contains a void
3370 pointer type, the corresponding argument can be any pointer expression.
3371 If the union member type is a pointer, qualifiers like @code{const} on
3372 the referenced type must be respected, just as with normal pointer
3373 conversions.
3374
3375 Second, the argument is passed to the function using the calling
3376 conventions of first member of the transparent union, not the calling
3377 conventions of the union itself.  All members of the union must have the
3378 same machine representation; this is necessary for this argument passing
3379 to work properly.
3380
3381 Transparent unions are designed for library functions that have multiple
3382 interfaces for compatibility reasons.  For example, suppose the
3383 @code{wait} function must accept either a value of type @code{int *} to
3384 comply with Posix, or a value of type @code{union wait *} to comply with
3385 the 4.1BSD interface.  If @code{wait}'s parameter were @code{void *},
3386 @code{wait} would accept both kinds of arguments, but it would also
3387 accept any other pointer type and this would make argument type checking
3388 less useful.  Instead, @code{<sys/wait.h>} might define the interface
3389 as follows:
3390
3391 @smallexample
3392 typedef union
3393   @{
3394     int *__ip;
3395     union wait *__up;
3396   @} wait_status_ptr_t __attribute__ ((__transparent_union__));
3397
3398 pid_t wait (wait_status_ptr_t);
3399 @end smallexample
3400
3401 This interface allows either @code{int *} or @code{union wait *}
3402 arguments to be passed, using the @code{int *} calling convention.
3403 The program can call @code{wait} with arguments of either type:
3404
3405 @example
3406 int w1 () @{ int w; return wait (&w); @}
3407 int w2 () @{ union wait w; return wait (&w); @}
3408 @end example
3409
3410 With this interface, @code{wait}'s implementation might look like this:
3411
3412 @example
3413 pid_t wait (wait_status_ptr_t p)
3414 @{
3415   return waitpid (-1, p.__ip, 0);
3416 @}
3417 @end example
3418
3419 @item unused
3420 When attached to a type (including a @code{union} or a @code{struct}),
3421 this attribute means that variables of that type are meant to appear
3422 possibly unused.  GCC will not produce a warning for any variables of
3423 that type, even if the variable appears to do nothing.  This is often
3424 the case with lock or thread classes, which are usually defined and then
3425 not referenced, but contain constructors and destructors that have
3426 nontrivial bookkeeping functions.
3427
3428 @item deprecated
3429 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the type
3430 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3431 types that are expected to be removed in a future version of a program.
3432 If possible, the warning also includes the location of the declaration
3433 of the deprecated type, to enable users to easily find further
3434 information about why the type is deprecated, or what they should do
3435 instead.  Note that the warnings only occur for uses and then only
3436 if the type is being applied to an identifier that itself is not being
3437 declared as deprecated.
3438
3439 @smallexample
3440 typedef int T1 __attribute__ ((deprecated));
3441 T1 x;
3442 typedef T1 T2;
3443 T2 y;
3444 typedef T1 T3 __attribute__ ((deprecated));
3445 T3 z __attribute__ ((deprecated));
3446 @end smallexample
3447
3448 results in a warning on line 2 and 3 but not lines 4, 5, or 6.  No
3449 warning is issued for line 4 because T2 is not explicitly
3450 deprecated.  Line 5 has no warning because T3 is explicitly
3451 deprecated.  Similarly for line 6.
3452
3453 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3454 variables (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Variable Attributes}.)
3455
3456 @item may_alias
3457 Accesses to objects with types with this attribute are not subjected to
3458 type-based alias analysis, but are instead assumed to be able to alias
3459 any other type of objects, just like the @code{char} type.  See
3460 @option{-fstrict-aliasing} for more information on aliasing issues.
3461
3462 Example of use:
3463
3464 @smallexample
3465 typedef short __attribute__((__may_alias__)) short_a;
3466
3467 int
3468 main (void)
3469 @{
3470   int a = 0x12345678;
3471   short_a *b = (short_a *) &a;
3472
3473   b[1] = 0;
3474
3475   if (a == 0x12345678)
3476     abort();
3477
3478   exit(0);
3479 @}
3480 @end smallexample
3481
3482 If you replaced @code{short_a} with @code{short} in the variable
3483 declaration, the above program would abort when compiled with
3484 @option{-fstrict-aliasing}, which is on by default at @option{-O2} or
3485 above in recent GCC versions.
3486
3487 @subsection i386 Type Attributes
3488
3489 Two attributes are currently defined for i386 configurations:
3490 @code{ms_struct} and @code{gcc_struct}
3491
3492 @item ms_struct
3493 @itemx gcc_struct
3494 @cindex @code{ms_struct}
3495 @cindex @code{gcc_struct}
3496
3497 If @code{packed} is used on a structure, or if bit-fields are used
3498 it may be that the Microsoft ABI packs them differently
3499 than GCC would normally pack them.  Particularly when moving packed
3500 data between functions compiled with GCC and the native Microsoft compiler
3501 (either via function call or as data in a file), it may be necessary to access
3502 either format.
3503
3504 Currently @option{-m[no-]ms-bitfields} is provided for the Windows X86
3505 compilers to match the native Microsoft compiler.
3506 @end table
3507
3508 To specify multiple attributes, separate them by commas within the
3509 double parentheses: for example, @samp{__attribute__ ((aligned (16),
3510 packed))}.
3511
3512 @node Inline
3513 @section An Inline Function is As Fast As a Macro
3514 @cindex inline functions
3515 @cindex integrating function code
3516 @cindex open coding
3517 @cindex macros, inline alternative
3518
3519 By declaring a function @code{inline}, you can direct GCC to
3520 integrate that function's code into the code for its callers.  This
3521 makes execution faster by eliminating the function-call overhead; in
3522 addition, if any of the actual argument values are constant, their known
3523 values may permit simplifications at compile time so that not all of the
3524 inline function's code needs to be included.  The effect on code size is
3525 less predictable; object code may be larger or smaller with function
3526 inlining, depending on the particular case.  Inlining of functions is an
3527 optimization and it really ``works'' only in optimizing compilation.  If
3528 you don't use @option{-O}, no function is really inline.
3529
3530 Inline functions are included in the ISO C99 standard, but there are
3531 currently substantial differences between what GCC implements and what
3532 the ISO C99 standard requires.
3533
3534 To declare a function inline, use the @code{inline} keyword in its
3535 declaration, like this:
3536
3537 @example
3538 inline int
3539 inc (int *a)
3540 @{
3541   (*a)++;
3542 @}
3543 @end example
3544
3545 (If you are writing a header file to be included in ISO C programs, write
3546 @code{__inline__} instead of @code{inline}.  @xref{Alternate Keywords}.)
3547 You can also make all ``simple enough'' functions inline with the option
3548 @option{-finline-functions}.
3549
3550 @opindex Winline
3551 Note that certain usages in a function definition can make it unsuitable
3552 for inline substitution.  Among these usages are: use of varargs, use of
3553 alloca, use of variable sized data types (@pxref{Variable Length}),
3554 use of computed goto (@pxref{Labels as Values}), use of nonlocal goto,
3555 and nested functions (@pxref{Nested Functions}).  Using @option{-Winline}
3556 will warn when a function marked @code{inline} could not be substituted,
3557 and will give the reason for the failure.
3558
3559 Note that in C and Objective-C, unlike C++, the @code{inline} keyword
3560 does not affect the linkage of the function.
3561
3562 @cindex automatic @code{inline} for C++ member fns
3563 @cindex @code{inline} automatic for C++ member fns
3564 @cindex member fns, automatically @code{inline}
3565 @cindex C++ member fns, automatically @code{inline}
3566 @opindex fno-default-inline
3567 GCC automatically inlines member functions defined within the class
3568 body of C++ programs even if they are not explicitly declared
3569 @code{inline}.  (You can override this with @option{-fno-default-inline};
3570 @pxref{C++ Dialect Options,,Options Controlling C++ Dialect}.)
3571
3572 @cindex inline functions, omission of
3573 @opindex fkeep-inline-functions
3574 When a function is both inline and @code{static}, if all calls to the
3575 function are integrated into the caller, and the function's address is
3576 never used, then the function's own assembler code is never referenced.
3577 In this case, GCC does not actually output assembler code for the
3578 function, unless you specify the option @option{-fkeep-inline-functions}.
3579 Some calls cannot be integrated for various reasons (in particular,
3580 calls that precede the function's definition cannot be integrated, and
3581 neither can recursive calls within the definition).  If there is a
3582 nonintegrated call, then the function is compiled to assembler code as
3583 usual.  The function must also be compiled as usual if the program
3584 refers to its address, because that can't be inlined.
3585
3586 @cindex non-static inline function
3587 When an inline function is not @code{static}, then the compiler must assume
3588 that there may be calls from other source files; since a global symbol can
3589 be defined only once in any program, the function must not be defined in
3590 the other source files, so the calls therein cannot be integrated.
3591 Therefore, a non-@code{static} inline function is always compiled on its
3592 own in the usual fashion.
3593
3594 If you specify both @code{inline} and @code{extern} in the function
3595 definition, then the definition is used only for inlining.  In no case
3596 is the function compiled on its own, not even if you refer to its
3597 address explicitly.  Such an address becomes an external reference, as
3598 if you had only declared the function, and had not defined it.
3599
3600 This combination of @code{inline} and @code{extern} has almost the
3601 effect of a macro.  The way to use it is to put a function definition in
3602 a header file with these keywords, and put another copy of the
3603 definition (lacking @code{inline} and @code{extern}) in a library file.
3604 The definition in the header file will cause most calls to the function
3605 to be inlined.  If any uses of the function remain, they will refer to
3606 the single copy in the library.
3607
3608 For future compatibility with when GCC implements ISO C99 semantics for
3609 inline functions, it is best to use @code{static inline} only.  (The
3610 existing semantics will remain available when @option{-std=gnu89} is
3611 specified, but eventually the default will be @option{-std=gnu99} and
3612 that will implement the C99 semantics, though it does not do so yet.)
3613
3614 GCC does not inline any functions when not optimizing unless you specify
3615 the @samp{always_inline} attribute for the function, like this:
3616
3617 @example
3618 /* Prototype.  */
3619 inline void foo (const char) __attribute__((always_inline));
3620 @end example
3621
3622 @node Extended Asm
3623 @section Assembler Instructions with C Expression Operands
3624 @cindex extended @code{asm}
3625 @cindex @code{asm} expressions
3626 @cindex assembler instructions
3627 @cindex registers
3628
3629 In an assembler instruction using @code{asm}, you can specify the
3630 operands of the instruction using C expressions.  This means you need not
3631 guess which registers or memory locations will contain the data you want
3632 to use.
3633
3634 You must specify an assembler instruction template much like what
3635 appears in a machine description, plus an operand constraint string for
3636 each operand.
3637
3638 For example, here is how to use the 68881's @code{fsinx} instruction:
3639
3640 @example
3641 asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
3642 @end example
3643
3644 @noindent
3645 Here @code{angle} is the C expression for the input operand while
3646 @code{result} is that of the output operand.  Each has @samp{"f"} as its
3647 operand constraint, saying that a floating point register is required.
3648 The @samp{=} in @samp{=f} indicates that the operand is an output; all
3649 output operands' constraints must use @samp{=}.  The constraints use the
3650 same language used in the machine description (@pxref{Constraints}).
3651
3652 Each operand is described by an operand-constraint string followed by
3653 the C expression in parentheses.  A colon separates the assembler
3654 template from the first output operand and another separates the last
3655 output operand from the first input, if any.  Commas separate the
3656 operands within each group.  The total number of operands is currently
3657 limited to 30; this limitation may be lifted in some future version of
3658 GCC.
3659
3660 If there are no output operands but there are input operands, you must
3661 place two consecutive colons surrounding the place where the output
3662 operands would go.
3663
3664 As of GCC version 3.1, it is also possible to specify input and output
3665 operands using symbolic names which can be referenced within the
3666 assembler code.  These names are specified inside square brackets
3667 preceding the constraint string, and can be referenced inside the
3668 assembler code using @code{%[@var{name}]} instead of a percentage sign
3669 followed by the operand number.  Using named operands the above example
3670 could look like:
3671
3672 @example
3673 asm ("fsinx %[angle],%[output]"
3674      : [output] "=f" (result)
3675      : [angle] "f" (angle));
3676 @end example
3677
3678 @noindent
3679 Note that the symbolic operand names have no relation whatsoever to
3680 other C identifiers.  You may use any name you like, even those of
3681 existing C symbols, but must ensure that no two operands within the same
3682 assembler construct use the same symbolic name.
3683
3684 Output operand expressions must be lvalues; the compiler can check this.
3685 The input operands need not be lvalues.  The compiler cannot check
3686 whether the operands have data types that are reasonable for the
3687 instruction being executed.  It does not parse the assembler instruction
3688 template and does not know what it means or even whether it is valid
3689 assembler input.  The extended @code{asm} feature is most often used for
3690 machine instructions the compiler itself does not know exist.  If
3691 the output expression cannot be directly addressed (for example, it is a
3692 bit-field), your constraint must allow a register.  In that case, GCC
3693 will use the register as the output of the @code{asm}, and then store
3694 that register into the output.
3695
3696 The ordinary output operands must be write-only; GCC will assume that
3697 the values in these operands before the instruction are dead and need
3698 not be generated.  Extended asm supports input-output or read-write
3699 operands.  Use the constraint character @samp{+} to indicate such an
3700 operand and list it with the output operands.
3701
3702 When the constraints for the read-write operand (or the operand in which
3703 only some of the bits are to be changed) allows a register, you may, as
3704 an alternative, logically split its function into two separate operands,
3705 one input operand and one write-only output operand.  The connection
3706 between them is expressed by constraints which say they need to be in
3707 the same location when the instruction executes.  You can use the same C
3708 expression for both operands, or different expressions.  For example,
3709 here we write the (fictitious) @samp{combine} instruction with
3710 @code{bar} as its read-only source operand and @code{foo} as its
3711 read-write destination:
3712
3713 @example
3714 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "0" (foo), "g" (bar));
3715 @end example
3716
3717 @noindent
3718 The constraint @samp{"0"} for operand 1 says that it must occupy the
3719 same location as operand 0.  A number in constraint is allowed only in
3720 an input operand and it must refer to an output operand.
3721
3722 Only a number in the constraint can guarantee that one operand will be in
3723 the same place as another.  The mere fact that @code{foo} is the value
3724 of both operands is not enough to guarantee that they will be in the
3725 same place in the generated assembler code.  The following would not
3726 work reliably:
3727
3728 @example
3729 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "r" (foo), "g" (bar));
3730 @end example
3731
3732 Various optimizations or reloading could cause operands 0 and 1 to be in
3733 different registers; GCC knows no reason not to do so.  For example, the
3734 compiler might find a copy of the value of @code{foo} in one register and
3735 use it for operand 1, but generate the output operand 0 in a different
3736 register (copying it afterward to @code{foo}'s own address).  Of course,
3737 since the register for operand 1 is not even mentioned in the assembler
3738 code, the result will not work, but GCC can't tell that.
3739
3740 As of GCC version 3.1, one may write @code{[@var{name}]} instead of
3741 the operand number for a matching constraint.  For example:
3742
3743 @example
3744 asm ("cmoveq %1,%2,%[result]"
3745      : [result] "=r"(result)
3746      : "r" (test), "r"(new), "[result]"(old));
3747 @end example
3748
3749 Some instructions clobber specific hard registers.  To describe this,
3750 write a third colon after the input operands, followed by the names of
3751 the clobbered hard registers (given as strings).  Here is a realistic
3752 example for the VAX:
3753
3754 @example
3755 asm volatile ("movc3 %0,%1,%2"
3756               : /* no outputs */
3757               : "g" (from), "g" (to), "g" (count)
3758               : "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5");
3759 @end example
3760
3761 You may not write a clobber description in a way that overlaps with an
3762 input or output operand.  For example, you may not have an operand
3763 describing a register class with one member if you mention that register
3764 in the clobber list.  Variables declared to live in specific registers
3765 (@pxref{Explicit Reg Vars}), and used as asm input or output operands must
3766 have no part mentioned in the clobber description.
3767 There is no way for you to specify that an input
3768 operand is modified without also specifying it as an output
3769 operand.  Note that if all the output operands you specify are for this
3770 purpose (and hence unused), you will then also need to specify
3771 @code{volatile} for the @code{asm} construct, as described below, to
3772 prevent GCC from deleting the @code{asm} statement as unused.
3773
3774 If you refer to a particular hardware register from the assembler code,
3775 you will probably have to list the register after the third colon to
3776 tell the compiler the register's value is modified.  In some assemblers,
3777 the register names begin with @samp{%}; to produce one @samp{%} in the
3778 assembler code, you must write @samp{%%} in the input.
3779
3780 If your assembler instruction can alter the condition code register, add
3781 @samp{cc} to the list of clobbered registers.  GCC on some machines
3782 represents the condition codes as a specific hardware register;
3783 @samp{cc} serves to name this register.  On other machines, the
3784 condition code is handled differently, and specifying @samp{cc} has no
3785 effect.  But it is valid no matter what the machine.
3786
3787 If your assembler instruction modifies memory in an unpredictable
3788 fashion, add @samp{memory} to the list of clobbered registers.  This
3789 will cause GCC to not keep memory values cached in registers across
3790 the assembler instruction.  You will also want to add the
3791 @code{volatile} keyword if the memory affected is not listed in the
3792 inputs or outputs of the @code{asm}, as the @samp{memory} clobber does
3793 not count as a side-effect of the @code{asm}.
3794
3795 You can put multiple assembler instructions together in a single
3796 @code{asm} template, separated by the characters normally used in assembly
3797 code for the system.  A combination that works in most places is a newline
3798 to break the line, plus a tab character to move to the instruction field
3799 (written as @samp{\n\t}).  Sometimes semicolons can be used, if the
3800 assembler allows semicolons as a line-breaking character.  Note that some
3801 assembler dialects use semicolons to start a comment.
3802 The input operands are guaranteed not to use any of the clobbered
3803 registers, and neither will the output operands' addresses, so you can
3804 read and write the clobbered registers as many times as you like.  Here
3805 is an example of multiple instructions in a template; it assumes the
3806 subroutine @code{_foo} accepts arguments in registers 9 and 10:
3807
3808 @example
3809 asm ("movl %0,r9\n\tmovl %1,r10\n\tcall _foo"
3810      : /* no outputs */
3811      : "g" (from), "g" (to)
3812      : "r9", "r10");
3813 @end example
3814
3815 Unless an output operand has the @samp{&} constraint modifier, GCC
3816 may allocate it in the same register as an unrelated input operand, on
3817 the assumption the inputs are consumed before the outputs are produced.
3818 This assumption may be false if the assembler code actually consists of
3819 more than one instruction.  In such a case, use @samp{&} for each output
3820 operand that may not overlap an input.  @xref{Modifiers}.
3821
3822 If you want to test the condition code produced by an assembler
3823 instruction, you must include a branch and a label in the @code{asm}
3824 construct, as follows:
3825
3826 @example
3827 asm ("clr %0\n\tfrob %1\n\tbeq 0f\n\tmov #1,%0\n0:"
3828      : "g" (result)
3829      : "g" (input));
3830 @end example
3831
3832 @noindent
3833 This assumes your assembler supports local labels, as the GNU assembler
3834 and most Unix assemblers do.
3835
3836 Speaking of labels, jumps from one @code{asm} to another are not
3837 supported.  The compiler's optimizers do not know about these jumps, and
3838 therefore they cannot take account of them when deciding how to
3839 optimize.
3840
3841 @cindex macros containing @code{asm}
3842 Usually the most convenient way to use these @code{asm} instructions is to
3843 encapsulate them in macros that look like functions.  For example,
3844
3845 @example
3846 #define sin(x)       \
3847 (@{ double __value, __arg = (x);   \
3848    asm ("fsinx %1,%0": "=f" (__value): "f" (__arg));  \
3849    __value; @})
3850 @end example
3851
3852 @noindent
3853 Here the variable @code{__arg} is used to make sure that the instruction
3854 operates on a proper @code{double} value, and to accept only those
3855 arguments @code{x} which can convert automatically to a @code{double}.
3856
3857 Another way to make sure the instruction operates on the correct data
3858 type is to use a cast in the @code{asm}.  This is different from using a
3859 variable @code{__arg} in that it converts more different types.  For
3860 example, if the desired type were @code{int}, casting the argument to
3861 @code{int} would accept a pointer with no complaint, while assigning the
3862 argument to an @code{int} variable named @code{__arg} would warn about
3863 using a pointer unless the caller explicitly casts it.
3864
3865 If an @code{asm} has output operands, GCC assumes for optimization
3866 purposes the instruction has no side effects except to change the output
3867 operands.  This does not mean instructions with a side effect cannot be
3868 used, but you must be careful, because the compiler may eliminate them
3869 if the output operands aren't used, or move them out of loops, or
3870 replace two with one if they constitute a common subexpression.  Also,
3871 if your instruction does have a side effect on a variable that otherwise
3872 appears not to change, the old value of the variable may be reused later
3873 if it happens to be found in a register.
3874
3875 You can prevent an @code{asm} instruction from being deleted, moved
3876 significantly, or combined, by writing the keyword @code{volatile} after
3877 the @code{asm}.  For example:
3878
3879 @example
3880 #define get_and_set_priority(new)              \
3881 (@{ int __old;                                  \
3882    asm volatile ("get_and_set_priority %0, %1" \
3883                  : "=g" (__old) : "g" (new));  \
3884    __old; @})
3885 @end example
3886
3887 @noindent
3888 If you write an @code{asm} instruction with no outputs, GCC will know
3889 the instruction has side-effects and will not delete the instruction or
3890 move it outside of loops.
3891
3892 The @code{volatile} keyword indicates that the instruction has
3893 important side-effects.  GCC will not delete a volatile @code{asm} if
3894 it is reachable.  (The instruction can still be deleted if GCC can
3895 prove that control-flow will never reach the location of the
3896 instruction.)  In addition, GCC will not reschedule instructions
3897 across a volatile @code{asm} instruction.  For example:
3898
3899 @example
3900 *(volatile int *)addr = foo;
3901 asm volatile ("eieio" : : );
3902 @end example
3903
3904 @noindent
3905 Assume @code{addr} contains the address of a memory mapped device
3906 register.  The PowerPC @code{eieio} instruction (Enforce In-order
3907 Execution of I/O) tells the CPU to make sure that the store to that
3908 device register happens before it issues any other I/O@.
3909
3910 Note that even a volatile @code{asm} instruction can be moved in ways
3911 that appear insignificant to the compiler, such as across jump
3912 instructions.  You can't expect a sequence of volatile @code{asm}
3913 instructions to remain perfectly consecutive.  If you want consecutive
3914 output, use a single @code{asm}.  Also, GCC will perform some
3915 optimizations across a volatile @code{asm} instruction; GCC does not
3916 ``forget everything'' when it encounters a volatile @code{asm}
3917 instruction the way some other compilers do.
3918
3919 An @code{asm} instruction without any operands or clobbers (an ``old
3920 style'' @code{asm}) will be treated identically to a volatile
3921 @code{asm} instruction.
3922
3923 It is a natural idea to look for a way to give access to the condition
3924 code left by the assembler instruction.  However, when we attempted to
3925 implement this, we found no way to make it work reliably.  The problem
3926 is that output operands might need reloading, which would result in
3927 additional following ``store'' instructions.  On most machines, these
3928 instructions would alter the condition code before there was time to
3929 test it.  This problem doesn't arise for ordinary ``test'' and
3930 ``compare'' instructions because they don't have any output operands.
3931
3932 For reasons similar to those described above, it is not possible to give
3933 an assembler instruction access to the condition code left by previous
3934 instructions.
3935
3936 If you are writing a header file that should be includable in ISO C
3937 programs, write @code{__asm__} instead of @code{asm}.  @xref{Alternate
3938 Keywords}.
3939
3940 @subsection i386 floating point asm operands
3941
3942 There are several rules on the usage of stack-like regs in
3943 asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
3944 stack-like regs:
3945
3946 @enumerate
3947 @item
3948 Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
3949 necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
3950 which must be explicitly popped by gcc.
3951
3952 An input reg that is implicitly popped by the asm must be
3953 explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
3954 output operand.
3955
3956 @item
3957 For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
3958 necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
3959 If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
3960 the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
3961 stack looked like---it's not clear how the rest of the stack ``slides
3962 up''.
3963
3964 All implicitly popped input regs must be closer to the top of
3965 the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
3966
3967 It is possible that if an input dies in an insn, reload might
3968 use the input reg for an output reload.  Consider this example:
3969
3970 @example
3971 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
3972 @end example
3973
3974 This asm says that input B is not popped by the asm, and that
3975 the asm pushes a result onto the reg-stack, i.e., the stack is one
3976 deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
3977 reload will think that it can use the same reg for both the input and
3978 the output, if input B dies in this insn.
3979
3980 If any input operand uses the @code{f} constraint, all output reg
3981 constraints must use the @code{&} earlyclobber.
3982
3983 The asm above would be written as
3984
3985 @example
3986 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
3987 @end example
3988
3989 @item
3990 Some operands need to be in particular places on the stack.  All
3991 output operands fall in this category---there is no other way to
3992 know which regs the outputs appear in unless the user indicates
3993 this in the constraints.
3994
3995 Output operands must specifically indicate which reg an output
3996 appears in after an asm.  @code{=f} is not allowed: the operand
3997 constraints must select a class with a single reg.
3998
3999 @item
4000 Output operands may not be ``inserted'' between existing stack regs.
4001 Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
4002 are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
4003 It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
4004
4005 Output operands must start at the top of the reg-stack: output
4006 operands may not ``skip'' a reg.
4007
4008 @item
4009 Some asm statements may need extra stack space for internal
4010 calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
4011 unrelated to the inputs and outputs.
4012
4013 @end enumerate
4014
4015 Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
4016 takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
4017
4018 @example
4019 asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
4020 @end example
4021
4022 This asm takes two inputs, which are popped by the @code{fyl2xp1} opcode,
4023 and replaces them with one output.  The user must code the @code{st(1)}
4024 clobber for reg-stack.c to know that @code{fyl2xp1} pops both inputs.
4025
4026 @example
4027 asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
4028 @end example
4029
4030 @include md.texi
4031
4032 @node Asm Labels
4033 @section Controlling Names Used in Assembler Code
4034 @cindex assembler names for identifiers
4035 @cindex names used in assembler code
4036 @cindex identifiers, names in assembler code
4037
4038 You can specify the name to be used in the assembler code for a C
4039 function or variable by writing the @code{asm} (or @code{__asm__})
4040 keyword after the declarator as follows:
4041
4042 @example
4043 int foo asm ("myfoo") = 2;
4044 @end example
4045
4046 @noindent
4047 This specifies that the name to be used for the variable @code{foo} in
4048 the assembler code should be @samp{myfoo} rather than the usual
4049 @samp{_foo}.
4050
4051 On systems where an underscore is normally prepended to the name of a C
4052 function or variable, this feature allows you to define names for the
4053 linker that do not start with an underscore.
4054
4055 It does not make sense to use this feature with a non-static local
4056 variable since such variables do not have assembler names.  If you are
4057 trying to put the variable in a particular register, see @ref{Explicit
4058 Reg Vars}.  GCC presently accepts such code with a warning, but will
4059 probably be changed to issue an error, rather than a warning, in the
4060 future.
4061
4062 You cannot use @code{asm} in this way in a function @emph{definition}; but
4063 you can get the same effect by writing a declaration for the function
4064 before its definition and putting @code{asm} there, like this:
4065
4066 @example
4067 extern func () asm ("FUNC");
4068
4069 func (x, y)
4070      int x, y;
4071 /* @r{@dots{}} */
4072 @end example
4073
4074 It is up to you to make sure that the assembler names you choose do not
4075 conflict with any other assembler symbols.  Also, you must not use a
4076 register name; that would produce completely invalid assembler code.  GCC
4077 does not as yet have the ability to store static variables in registers.
4078 Perhaps that will be added.
4079
4080 @node Explicit Reg Vars
4081 @section Variables in Specified Registers
4082 @cindex explicit register variables
4083 @cindex variables in specified registers
4084 @cindex specified registers
4085 @cindex registers, global allocation
4086
4087 GNU C allows you to put a few global variables into specified hardware
4088 registers.  You can also specify the register in which an ordinary
4089 register variable should be allocated.
4090
4091 @itemize @bullet
4092 @item
4093 Global register variables reserve registers throughout the program.
4094 This may be useful in programs such as programming language
4095 interpreters which have a couple of global variables that are accessed
4096 very often.
4097
4098 @item
4099 Local register variables in specific registers do not reserve the
4100 registers.  The compiler's data flow analysis is capable of determining
4101 where the specified registers contain live values, and where they are
4102 available for other uses.  Stores into local register variables may be deleted
4103 when they appear to be dead according to dataflow analysis.  References
4104 to local register variables may be deleted or moved or simplified.
4105
4106 These local variables are sometimes convenient for use with the extended
4107 @code{asm} feature (@pxref{Extended Asm}), if you want to write one
4108 output of the assembler instruction directly into a particular register.
4109 (This will work provided the register you specify fits the constraints
4110 specified for that operand in the @code{asm}.)
4111 @end itemize
4112
4113 @menu
4114 * Global Reg Vars::
4115 * Local Reg Vars::
4116 @end menu
4117
4118 @node Global Reg Vars
4119 @subsection Defining Global Register Variables
4120 @cindex global register variables
4121 @cindex registers, global variables in
4122
4123 You can define a global register variable in GNU C like this:
4124
4125 @example
4126 register int *foo asm ("a5");
4127 @end example
4128
4129 @noindent
4130 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Choose a
4131 register which is normally saved and restored by function calls on your
4132 machine, so that library routines will not clobber it.
4133
4134 Naturally the register name is cpu-dependent, so you would need to
4135 conditionalize your program according to cpu type.  The register
4136 @code{a5} would be a good choice on a 68000 for a variable of pointer
4137 type.  On machines with register windows, be sure to choose a ``global''
4138 register that is not affected magically by the function call mechanism.
4139
4140 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4141 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4142 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4143
4144 Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a register
4145 automatically, but first we need to figure out how it should choose and
4146 how to enable you to guide the choice.  No solution is evident.
4147
4148 Defining a global register variable in a certain register reserves that
4149 register entirely for this use, at least within the current compilation.
4150 The register will not be allocated for any other purpose in the functions
4151 in the current compilation.  The register will not be saved and restored by
4152 these functions.  Stores into this register are never deleted even if they
4153 would appear to be dead, but references may be deleted or moved or
4154 simplified.
4155
4156 It is not safe to access the global register variables from signal
4157 handlers, or from more than one thread of control, because the system
4158 library routines may temporarily use the register for other things (unless
4159 you recompile them specially for the task at hand).
4160
4161 @cindex @code{qsort}, and global register variables
4162 It is not safe for one function that uses a global register variable to
4163 call another such function @code{foo} by way of a third function
4164 @code{lose} that was compiled without knowledge of this variable (i.e.@: in a
4165 different source file in which the variable wasn't declared).  This is
4166 because @code{lose} might save the register and put some other value there.
4167 For example, you can't expect a global register variable to be available in
4168 the comparison-function that you pass to @code{qsort}, since @code{qsort}
4169 might have put something else in that register.  (If you are prepared to
4170 recompile @code{qsort} with the same global register variable, you can
4171 solve this problem.)
4172
4173 If you want to recompile @code{qsort} or other source files which do not
4174 actually use your global register variable, so that they will not use that
4175 register for any other purpose, then it suffices to specify the compiler
4176 option @option{-ffixed-@var{reg}}.  You need not actually add a global
4177 register declaration to their source code.
4178
4179 A function which can alter the value of a global register variable cannot
4180 safely be called from a function compiled without this variable, because it
4181 could clobber the value the caller expects to find there on return.
4182 Therefore, the function which is the entry point into the part of the
4183 program that uses the global register variable must explicitly save and
4184 restore the value which belongs to its caller.
4185
4186 @cindex register variable after @code{longjmp}
4187 @cindex global register after @code{longjmp}
4188 @cindex value after @code{longjmp}
4189 @findex longjmp
4190 @findex setjmp
4191 On most machines, @code{longjmp} will restore to each global register
4192 variable the value it had at the time of the @code{setjmp}.  On some
4193 machines, however, @code{longjmp} will not change the value of global
4194 register variables.  To be portable, the function that called @code{setjmp}
4195 should make other arrangements to save the values of the global register
4196 variables, and to restore them in a @code{longjmp}.  This way, the same
4197 thing will happen regardless of what @code{longjmp} does.
4198
4199 All global register variable declarations must precede all function
4200 definitions.  If such a declaration could appear after function
4201 definitions, the declaration would be too late to prevent the register from
4202 being used for other purposes in the preceding functions.
4203
4204 Global register variables may not have initial values, because an
4205 executable file has no means to supply initial contents for a register.
4206
4207 On the SPARC, there are reports that g3 @dots{} g7 are suitable
4208 registers, but certain library functions, such as @code{getwd}, as well
4209 as the subroutines for division and remainder, modify g3 and g4.  g1 and
4210 g2 are local temporaries.
4211
4212 On the 68000, a2 @dots{} a5 should be suitable, as should d2 @dots{} d7.
4213 Of course, it will not do to use more than a few of those.
4214
4215 @node Local Reg Vars
4216 @subsection Specifying Registers for Local Variables
4217 @cindex local variables, specifying registers
4218 @cindex specifying registers for local variables
4219 @cindex registers for local variables
4220
4221 You can define a local register variable with a specified register
4222 like this:
4223
4224 @example
4225 register int *foo asm ("a5");
4226 @end example
4227
4228 @noindent
4229 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Note
4230 that this is the same syntax used for defining global register
4231 variables, but for a local variable it would appear within a function.
4232
4233 Naturally the register name is cpu-dependent, but this is not a
4234 problem, since specific registers are most often useful with explicit
4235 assembler instructions (@pxref{Extended Asm}).  Both of these things
4236 generally require that you conditionalize your program according to
4237 cpu type.
4238
4239 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4240 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4241 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4242
4243 Defining such a register variable does not reserve the register; it
4244 remains available for other uses in places where flow control determines
4245 the variable's value is not live.  However, these registers are made
4246 unavailable for use in the reload pass; excessive use of this feature
4247 leaves the compiler too few available registers to compile certain
4248 functions.
4249
4250 This option does not guarantee that GCC will generate code that has
4251 this variable in the register you specify at all times.  You may not
4252 code an explicit reference to this register in an @code{asm} statement
4253 and assume it will always refer to this variable.
4254
4255 Stores into local register variables may be deleted when they appear to be dead
4256 according to dataflow analysis.  References to local register variables may
4257 be deleted or moved or simplified.
4258
4259 @node Alternate Keywords
4260 @section Alternate Keywords
4261 @cindex alternate keywords
4262 @cindex keywords, alternate
4263
4264 @option{-ansi} and the various @option{-std} options disable certain
4265 keywords.  This causes trouble when you want to use GNU C extensions, or
4266 a general-purpose header file that should be usable by all programs,
4267 including ISO C programs.  The keywords @code{asm}, @code{typeof} and
4268 @code{inline} are not available in programs compiled with
4269 @option{-ansi} or @option{-std} (although @code{inline} can be used in a
4270 program compiled with @option{-std=c99}).  The ISO C99 keyword
4271 @code{restrict} is only available when @option{-std=gnu99} (which will
4272 eventually be the default) or @option{-std=c99} (or the equivalent
4273 @option{-std=iso9899:1999}) is used.
4274
4275 The way to solve these problems is to put @samp{__} at the beginning and
4276 end of each problematical keyword.  For example, use @code{__asm__}
4277 instead of @code{asm}, and @code{__inline__} instead of @code{inline}.
4278
4279 Other C compilers won't accept these alternative keywords; if you want to
4280 compile with another compiler, you can define the alternate keywords as
4281 macros to replace them with the customary keywords.  It looks like this:
4282
4283 @example
4284 #ifndef __GNUC__
4285 #define __asm__ asm
4286 #endif
4287 @end example
4288
4289 @findex __extension__
4290 @opindex pedantic
4291 @option{-pedantic} and other options cause warnings for many GNU C extensions.
4292 You can
4293 prevent such warnings within one expression by writing
4294 @code{__extension__} before the expression.  @code{__extension__} has no
4295 effect aside from this.
4296
4297 @node Incomplete Enums
4298 @section Incomplete @code{enum} Types
4299
4300 You can define an @code{enum} tag without specifying its possible values.
4301 This results in an incomplete type, much like what you get if you write
4302 @code{struct foo} without describing the elements.  A later declaration
4303 which does specify the possible values completes the type.
4304
4305 You can't allocate variables or storage using the type while it is
4306 incomplete.  However, you can work with pointers to that type.
4307
4308 This extension may not be very useful, but it makes the handling of
4309 @code{enum} more consistent with the way @code{struct} and @code{union}
4310 are handled.
4311
4312 This extension is not supported by GNU C++.
4313
4314 @node Function Names
4315 @section Function Names as Strings
4316 @cindex @code{__FUNCTION__} identifier
4317 @cindex @code{__PRETTY_FUNCTION__} identifier
4318 @cindex @code{__func__} identifier
4319
4320 GCC predefines two magic identifiers to hold the name of the current
4321 function.  The identifier @code{__FUNCTION__} holds the name of the function
4322 as it appears in the source.  The identifier @code{__PRETTY_FUNCTION__}
4323 holds the name of the function pretty printed in a language specific
4324 fashion.
4325
4326 These names are always the same in a C function, but in a C++ function
4327 they may be different.  For example, this program:
4328
4329 @smallexample
4330 extern "C" @{
4331 extern int printf (char *, ...);
4332 @}
4333
4334 class a @{
4335  public:
4336   void sub (int i)
4337     @{
4338       printf ("__FUNCTION__ = %s\n", __FUNCTION__);
4339       printf ("__PRETTY_FUNCTION__ = %s\n", __PRETTY_FUNCTION__);
4340     @}
4341 @};
4342
4343 int
4344 main (void)
4345 @{
4346   a ax;
4347   ax.sub (0);
4348   return 0;
4349 @}
4350 @end smallexample
4351
4352 @noindent
4353 gives this output:
4354
4355 @smallexample
4356 __FUNCTION__ = sub
4357 __PRETTY_FUNCTION__ = int  a::sub (int)
4358 @end smallexample
4359
4360 The compiler automagically replaces the identifiers with a string
4361 literal containing the appropriate name.  Thus, they are neither
4362 preprocessor macros, like @code{__FILE__} and @code{__LINE__}, nor
4363 variables.  This means that they catenate with other string literals, and
4364 that they can be used to initialize char arrays.  For example
4365
4366 @smallexample
4367 char here[] = "Function " __FUNCTION__ " in " __FILE__;
4368 @end smallexample
4369
4370 On the other hand, @samp{#ifdef __FUNCTION__} does not have any special
4371 meaning inside a function, since the preprocessor does not do anything
4372 special with the identifier @code{__FUNCTION__}.
4373
4374 Note that these semantics are deprecated, and that GCC 3.2 will handle
4375 @code{__FUNCTION__} and @code{__PRETTY_FUNCTION__} the same way as
4376 @code{__func__}.  @code{__func__} is defined by the ISO standard C99:
4377
4378 @display
4379 The identifier @code{__func__} is implicitly declared by the translator
4380 as if, immediately following the opening brace of each function
4381 definition, the declaration
4382
4383 @smallexample
4384 static const char __func__[] = "function-name";
4385 @end smallexample
4386
4387 appeared, where function-name is the name of the lexically-enclosing
4388 function.  This name is the unadorned name of the function.
4389 @end display
4390
4391 By this definition, @code{__func__} is a variable, not a string literal.
4392 In particular, @code{__func__} does not catenate with other string
4393 literals.
4394
4395 In @code{C++}, @code{__FUNCTION__} and @code{__PRETTY_FUNCTION__} are
4396 variables, declared in the same way as @code{__func__}.
4397
4398 @node Return Address
4399 @section Getting the Return or Frame Address of a Function
4400
4401 These functions may be used to get information about the callers of a
4402 function.
4403
4404 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_return_address (unsigned int @var{level})
4405 This function returns the return address of the current function, or of
4406 one of its callers.  The @var{level} argument is number of frames to
4407 scan up the call stack.  A value of @code{0} yields the return address
4408 of the current function, a value of @code{1} yields the return address
4409 of the caller of the current function, and so forth. When inlining
4410 the expected behavior is that the function will return the address of
4411 the function that will be returned to.  To work around this behavior use
4412 the @code{noinline} function attribute.
4413
4414 The @var{level} argument must be a constant integer.
4415
4416 On some machines it may be impossible to determine the return address of
4417 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4418 of the stack has been reached, this function will return @code{0} or a
4419 random value. In addition, @code{__builtin_frame_address} may be used
4420 to determine if the top of the stack has been reached.
4421
4422 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4423 purposes.
4424 @end deftypefn
4425
4426 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_frame_address (unsigned int @var{level})
4427 This function is similar to @code{__builtin_return_address}, but it
4428 returns the address of the function frame rather than the return address
4429 of the function.  Calling @code{__builtin_frame_address} with a value of
4430 @code{0} yields the frame address of the current function, a value of
4431 @code{1} yields the frame address of the caller of the current function,
4432 and so forth.
4433
4434 The frame is the area on the stack which holds local variables and saved
4435 registers.  The frame address is normally the address of the first word
4436 pushed on to the stack by the function.  However, the exact definition
4437 depends upon the processor and the calling convention.  If the processor
4438 has a dedicated frame pointer register, and the function has a frame,
4439 then @code{__builtin_frame_address} will return the value of the frame
4440 pointer register.
4441
4442 On some machines it may be impossible to determine the frame address of
4443 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4444 of the stack has been reached, this function will return @code{0} if
4445 the first frame pointer is properly initialized by the startup code.
4446
4447 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4448 purposes.
4449 @end deftypefn
4450
4451 @node Vector Extensions
4452 @section Using vector instructions through built-in functions
4453
4454 On some targets, the instruction set contains SIMD vector instructions that
4455 operate on multiple values contained in one large register at the same time.
4456 For example, on the i386 the MMX, 3Dnow! and SSE extensions can be used
4457 this way.
4458
4459 The first step in using these extensions is to provide the necessary data
4460 types.  This should be done using an appropriate @code{typedef}:
4461
4462 @example
4463 typedef int v4si __attribute__ ((mode(V4SI)));
4464 @end example
4465
4466 The base type @code{int} is effectively ignored by the compiler, the
4467 actual properties of the new type @code{v4si} are defined by the
4468 @code{__attribute__}.  It defines the machine mode to be used; for vector
4469 types these have the form @code{V@var{n}@var{B}}; @var{n} should be the
4470 number of elements in the vector, and @var{B} should be the base mode of the
4471 individual elements.  The following can be used as base modes:
4472
4473 @table @code
4474 @item QI
4475 An integer that is as wide as the smallest addressable unit, usually 8 bits.
4476 @item HI
4477 An integer, twice as wide as a QI mode integer, usually 16 bits.
4478 @item SI
4479 An integer, four times as wide as a QI mode integer, usually 32 bits.
4480 @item DI
4481 An integer, eight times as wide as a QI mode integer, usually 64 bits.
4482 @item SF
4483 A floating point value, as wide as a SI mode integer, usually 32 bits.
4484 @item DF
4485 A floating point value, as wide as a DI mode integer, usually 64 bits.
4486 @end table
4487
4488 Specifying a combination that is not valid for the current architecture
4489 will cause gcc to synthesize the instructions using a narrower mode.
4490 For example, if you specify a variable of type @code{V4SI} and your
4491 architecture does not allow for this specific SIMD type, gcc will
4492 produce code that uses 4 @code{SIs}.
4493
4494 The types defined in this manner can be used with a subset of normal C
4495 operations.  Currently, gcc will allow using the following operators on
4496 these types: @code{+, -, *, /, unary minus}@.
4497
4498 The operations behave like C++ @code{valarrays}.  Addition is defined as
4499 the addition of the corresponding elements of the operands.  For
4500 example, in the code below, each of the 4 elements in @var{a} will be
4501 added to the corresponding 4 elements in @var{b} and the resulting
4502 vector will be stored in @var{c}.
4503
4504 @example
4505 typedef int v4si __attribute__ ((mode(V4SI)));
4506
4507 v4si a, b, c;
4508
4509 c = a + b;
4510 @end example
4511
4512 Subtraction, multiplication, and division operate in a similar manner.
4513 Likewise, the result of using the unary minus operator on a vector type
4514 is a vector whose elements are the negative value of the corresponding
4515 elements in the operand.
4516
4517 You can declare variables and use them in function calls and returns, as
4518 well as in assignments and some casts.  You can specify a vector type as
4519 a return type for a function.  Vector types can also be used as function
4520 arguments.  It is possible to cast from one vector type to another,
4521 provided they are of the same size (in fact, you can also cast vectors
4522 to and from other datatypes of the same size).
4523
4524 You cannot operate between vectors of different lengths or different
4525 signedness without a cast.
4526
4527 A port that supports hardware vector operations, usually provides a set
4528 of built-in functions that can be used to operate on vectors.  For
4529 example, a function to add two vectors and multiply the result by a
4530 third could look like this:
4531
4532 @example
4533 v4si f (v4si a, v4si b, v4si c)
4534 @{
4535   v4si tmp = __builtin_addv4si (a, b);
4536   return __builtin_mulv4si (tmp, c);
4537 @}
4538
4539 @end example
4540
4541 @node Other Builtins
4542 @section Other built-in functions provided by GCC
4543 @cindex built-in functions
4544 @findex __builtin_isgreater
4545 @findex __builtin_isgreaterequal
4546 @findex __builtin_isless
4547 @findex __builtin_islessequal
4548 @findex __builtin_islessgreater
4549 @findex __builtin_isunordered
4550 @findex abort
4551 @findex abs
4552 @findex alloca
4553 @findex atan2
4554 @findex atan2f
4555 @findex atan2l
4556 @findex bcmp
4557 @findex bzero
4558 @findex calloc
4559 @findex ceil
4560 @findex ceilf
4561 @findex ceill
4562 @findex cimag
4563 @findex cimagf
4564 @findex cimagl
4565 @findex conj
4566 @findex conjf
4567 @findex conjl
4568 @findex cos
4569 @findex cosf
4570 @findex cosl
4571 @findex creal
4572 @findex crealf
4573 @findex creall
4574 @findex exit
4575 @findex _exit
4576 @findex _Exit
4577 @findex exp
4578 @findex expf
4579 @findex expl
4580 @findex fabs
4581 @findex fabsf
4582 @findex fabsl
4583 @findex ffs
4584 @findex floor
4585 @findex floorf
4586 @findex floorl
4587 @findex fmod
4588 @findex fmodf
4589 @findex fmodl
4590 @findex fprintf
4591 @findex fprintf_unlocked
4592 @findex fputs
4593 @findex fputs_unlocked
4594 @findex imaxabs
4595 @findex index
4596 @findex labs
4597 @findex llabs
4598 @findex log
4599 @findex logf
4600 @findex logl
4601 @findex malloc
4602 @findex memcmp
4603 @findex memcpy
4604 @findex mempcpy
4605 @findex memset
4606 @findex nearbyint
4607 @findex nearbyintf
4608 @findex nearbyintl
4609 @findex pow
4610 @findex powf
4611 @findex powl
4612 @findex printf
4613 @findex printf_unlocked
4614 @findex putchar
4615 @findex puts
4616 @findex rindex
4617 @findex round
4618 @findex roundf
4619 @findex roundl
4620 @findex scanf
4621 @findex sin
4622 @findex sinf
4623 @findex sinl
4624 @findex snprintf
4625 @findex sprintf
4626 @findex sqrt
4627 @findex sqrtf
4628 @findex sqrtl
4629 @findex sscanf
4630 @findex stpcpy
4631 @findex strcat
4632 @findex strchr
4633 @findex strcmp
4634 @findex strcpy
4635 @findex strcspn
4636 @findex strdup
4637 @findex strlen
4638 @findex strncat
4639 @findex strncmp
4640 @findex strncpy
4641 @findex strpbrk
4642 @findex strrchr
4643 @findex strspn
4644 @findex strstr
4645 @findex trunc
4646 @findex truncf
4647 @findex truncl
4648 @findex vprintf
4649 @findex vscanf
4650 @findex vsnprintf
4651 @findex vsprintf
4652 @findex vsscanf
4653
4654 GCC provides a large number of built-in functions other than the ones
4655 mentioned above.  Some of these are for internal use in the processing
4656 of exceptions or variable-length argument lists and will not be
4657 documented here because they may change from time to time; we do not
4658 recommend general use of these functions.
4659
4660 The remaining functions are provided for optimization purposes.
4661
4662 @opindex fno-builtin
4663 GCC includes built-in versions of many of the functions in the standard
4664 C library.  The versions prefixed with @code{__builtin_} will always be
4665 treated as having the same meaning as the C library function even if you
4666 specify the @option{-fno-builtin} option. (@pxref{C Dialect Options})
4667 Many of these functions are only optimized in certain cases; if they are
4668 not optimized in a particular case, a call to the library function will
4669 be emitted.
4670
4671 @opindex ansi
4672 @opindex std
4673 Outside strict ISO C mode (@option{-ansi}, @option{-std=c89} or
4674 @option{-std=c99}), the functions @code{alloca}, @code{bcmp},
4675 @code{bzero}, @code{_exit}, @code{ffs}, @code{fprintf_unlocked},
4676 @code{fputs_unlocked}, @code{index}, @code{mempcpy}, @code{printf_unlocked},
4677 @code{rindex}, @code{stpcpy} and @code{strdup} 
4678 may be handled as built-in functions.
4679 All these functions have corresponding versions
4680 prefixed with @code{__builtin_}, which may be used even in strict C89
4681 mode.
4682
4683 The ISO C99 functions @code{conj}, @code{conjf}, @code{conjl}, @code{creal},
4684 @code{crealf}, @code{creall}, @code{cimag}, @code{cimagf}, @code{cimagl},
4685 @code{_Exit}, @code{imaxabs}, @code{llabs},
4686 @code{nearbyint}, @code{nearbyintf}, @code{nearbyintl},
4687 @code{round}, @code{roundf}, @code{roundl}, @code{snprintf},
4688 @code{trunc}, @code{truncf}, @code{truncl},
4689 @code{vscanf}, @code{vsnprintf} and @code{vsscanf}
4690 are handled as built-in functions
4691 except in strict ISO C90 mode (@option{-ansi} or @option{-std=c89}).
4692
4693 There are also built-in versions of the ISO C99 functions @code{atan2f},
4694 @code{atan2l}, @code{ceilf}, @code{ceill}, @code{cosf}, @code{cosl},
4695 @code{expf}, @code{expl}, @code{fabsf}, @code{fabsl}, @code{floorf},
4696 @code{floorl}, @code{fmodf}, @code{fmodl},
4697 @code{logf}, @code{logl}, @code{powf}, @code{powl},
4698 @code{sinf}, @code{sinl}, @code{sqrtf} and @code{sqrtl}
4699 that are recognized in any mode since ISO C90 reserves these names for
4700 the purpose to which ISO C99 puts them.  All these functions have
4701 corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
4702
4703 The ISO C90 functions @code{abort}, @code{abs}, @code{atan2},
4704 @code{calloc}, @code{ceil}, @code{cos}, @code{exit},
4705 @code{exp}, @code{fabs}, @code{floor}, @code{fmod},
4706 @code{fprintf}, @code{fputs}, @code{labs}, @code{log}, @code{malloc},
4707 @code{memcmp}, @code{memcpy}, @code{memset}, @code{pow}, @code{printf},
4708 @code{putchar}, @code{puts}, @code{scanf}, @code{sin}, @code{snprintf},
4709 @code{sprintf}, @code{sqrt}, @code{sscanf},
4710 @code{strcat}, @code{strchr}, @code{strcmp},
4711 @code{strcpy}, @code{strcspn}, @code{strlen}, @code{strncat}, @code{strncmp},
4712 @code{strncpy}, @code{strpbrk}, @code{strrchr}, @code{strspn}, @code{strstr},
4713 @code{vprintf} and @code{vsprintf}
4714 are all recognized as built-in functions unless
4715 @option{-fno-builtin} is specified (or @option{-fno-builtin-@var{function}}
4716 is specified for an individual function).  All of these functions have
4717 corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
4718
4719 GCC provides built-in versions of the ISO C99 floating point comparison
4720 macros that avoid raising exceptions for unordered operands.  They have
4721 the same names as the standard macros ( @code{isgreater},
4722 @code{isgreaterequal}, @code{isless}, @code{islessequal},
4723 @code{islessgreater}, and @code{isunordered}) , with @code{__builtin_}
4724 prefixed.  We intend for a library implementor to be able to simply
4725 @code{#define} each standard macro to its built-in equivalent.
4726
4727 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_types_compatible_p (@var{type1}, @var{type2})
4728
4729 You can use the built-in function @code{__builtin_types_compatible_p} to
4730 determine whether two types are the same.
4731
4732 This built-in function returns 1 if the unqualified versions of the
4733 types @var{type1} and @var{type2} (which are types, not expressions) are
4734 compatible, 0 otherwise.  The result of this built-in function can be
4735 used in integer constant expressions.
4736
4737 This built-in function ignores top level qualifiers (e.g., @code{const},
4738 @code{volatile}).  For example, @code{int} is equivalent to @code{const
4739 int}.
4740
4741 The type @code{int[]} and @code{int[5]} are compatible.  On the other
4742 hand, @code{int} and @code{char *} are not compatible, even if the size
4743 of their types, on the particular architecture are the same.  Also, the
4744 amount of pointer indirection is taken into account when determining
4745 similarity.  Consequently, @code{short *} is not similar to
4746 @code{short **}.  Furthermore, two types that are typedefed are
4747 considered compatible if their underlying types are compatible.
4748
4749 An @code{enum} type is considered to be compatible with another
4750 @code{enum} type.  For example, @code{enum @{foo, bar@}} is similar to
4751 @code{enum @{hot, dog@}}.
4752
4753 You would typically use this function in code whose execution varies
4754 depending on the arguments' types.  For example:
4755
4756 @smallexample
4757 #define foo(x)                                                  \
4758   (@{                                                           \
4759     typeof (x) tmp;                                             \
4760     if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), long double)) \
4761       tmp = foo_long_double (tmp);                              \
4762     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), double)) \
4763       tmp = foo_double (tmp);                                   \
4764     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), float))  \
4765       tmp = foo_float (tmp);                                    \
4766     else                                                        \
4767       abort ();                                                 \
4768     tmp;                                                        \
4769   @})
4770 @end smallexample
4771
4772 @emph{Note:} This construct is only available for C.
4773
4774 @end deftypefn
4775
4776 @deftypefn {Built-in Function} @var{type} __builtin_choose_expr (@var{const_exp}, @var{exp1}, @var{exp2})
4777
4778 You can use the built-in function @code{__builtin_choose_expr} to
4779 evaluate code depending on the value of a constant expression.  This
4780 built-in function returns @var{exp1} if @var{const_exp}, which is a
4781 constant expression that must be able to be determined at compile time,
4782 is nonzero.  Otherwise it returns 0.
4783
4784 This built-in function is analogous to the @samp{? :} operator in C,
4785 except that the expression returned has its type unaltered by promotion
4786 rules.  Also, the built-in function does not evaluate the expression
4787 that was not chosen.  For example, if @var{const_exp} evaluates to true,
4788 @var{exp2} is not evaluated even if it has side-effects.
4789
4790 This built-in function can return an lvalue if the chosen argument is an
4791 lvalue.
4792
4793 If @var{exp1} is returned, the return type is the same as @var{exp1}'s
4794 type.  Similarly, if @var{exp2} is returned, its return type is the same
4795 as @var{exp2}.
4796
4797 Example:
4798
4799 @smallexample
4800 #define foo(x)                                                    \
4801   __builtin_choose_expr (                                         \
4802     __builtin_types_compatible_p (typeof (x), double),            \
4803     foo_double (x),                                               \
4804     __builtin_choose_expr (                                       \
4805       __builtin_types_compatible_p (typeof (x), float),           \
4806       foo_float (x),                                              \
4807       /* @r{The void expression results in a compile-time error}  \
4808          @r{when assigning the result to something.}  */          \
4809       (void)0))
4810 @end smallexample
4811
4812 @emph{Note:} This construct is only available for C.  Furthermore, the
4813 unused expression (@var{exp1} or @var{exp2} depending on the value of
4814 @var{const_exp}) may still generate syntax errors.  This may change in
4815 future revisions.
4816
4817 @end deftypefn
4818
4819 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_constant_p (@var{exp})
4820 You can use the built-in function @code{__builtin_constant_p} to
4821 determine if a value is known to be constant at compile-time and hence
4822 that GCC can perform constant-folding on expressions involving that
4823 value.  The argument of the function is the value to test.  The function
4824 returns the integer 1 if the argument is known to be a compile-time
4825 constant and 0 if it is not known to be a compile-time constant.  A
4826 return of 0 does not indicate that the value is @emph{not} a constant,
4827 but merely that GCC cannot prove it is a constant with the specified
4828 value of the @option{-O} option.
4829
4830 You would typically use this function in an embedded application where
4831 memory was a critical resource.  If you have some complex calculation,
4832 you may want it to be folded if it involves constants, but need to call
4833 a function if it does not.  For example:
4834
4835 @smallexample
4836 #define Scale_Value(X)      \
4837   (__builtin_constant_p (X) \
4838   ? ((X) * SCALE + OFFSET) : Scale (X))
4839 @end smallexample
4840
4841 You may use this built-in function in either a macro or an inline
4842 function.  However, if you use it in an inlined function and pass an
4843 argument of the function as the argument to the built-in, GCC will
4844 never return 1 when you call the inline function with a string constant
4845 or compound literal (@pxref{Compound Literals}) and will not return 1
4846 when you pass a constant numeric value to the inline function unless you
4847 specify the @option{-O} option.
4848
4849 You may also use @code{__builtin_constant_p} in initializers for static
4850 data.  For instance, you can write
4851
4852 @smallexample
4853 static const int table[] = @{
4854    __builtin_constant_p (EXPRESSION) ? (EXPRESSION) : -1,
4855    /* @r{@dots{}} */
4856 @};
4857 @end smallexample
4858
4859 @noindent
4860 This is an acceptable initializer even if @var{EXPRESSION} is not a
4861 constant expression.  GCC must be more conservative about evaluating the
4862 built-in in this case, because it has no opportunity to perform
4863 optimization.
4864
4865 Previous versions of GCC did not accept this built-in in data
4866 initializers.  The earliest version where it is completely safe is
4867 3.0.1.
4868 @end deftypefn
4869
4870 @deftypefn {Built-in Function} long __builtin_expect (long @var{exp}, long @var{c})
4871 @opindex fprofile-arcs
4872 You may use @code{__builtin_expect} to provide the compiler with
4873 branch prediction information.  In general, you should prefer to
4874 use actual profile feedback for this (@option{-fprofile-arcs}), as
4875 programmers are notoriously bad at predicting how their programs
4876 actually perform.  However, there are applications in which this
4877 data is hard to collect.
4878
4879 The return value is the value of @var{exp}, which should be an
4880 integral expression.  The value of @var{c} must be a compile-time
4881 constant.  The semantics of the built-in are that it is expected
4882 that @var{exp} == @var{c}.  For example:
4883
4884 @smallexample
4885 if (__builtin_expect (x, 0))
4886   foo ();
4887 @end smallexample
4888
4889 @noindent
4890 would indicate that we do not expect to call @code{foo}, since
4891 we expect @code{x} to be zero.  Since you are limited to integral
4892 expressions for @var{exp}, you should use constructions such as
4893
4894 @smallexample
4895 if (__builtin_expect (ptr != NULL, 1))
4896   error ();
4897 @end smallexample
4898
4899 @noindent
4900 when testing pointer or floating-point values.
4901 @end deftypefn
4902
4903 @deftypefn {Built-in Function} void __builtin_prefetch (const void *@var{addr}, ...)
4904 This function is used to minimize cache-miss latency by moving data into
4905 a cache before it is accessed.
4906 You can insert calls to @code{__builtin_prefetch} into code for which
4907 you know addresses of data in memory that is likely to be accessed soon.
4908 If the target supports them, data prefetch instructions will be generated.
4909 If the prefetch is done early enough before the access then the data will
4910 be in the cache by the time it is accessed.
4911
4912 The value of @var{addr} is the address of the memory to prefetch.
4913 There are two optional arguments, @var{rw} and @var{locality}.
4914 The value of @var{rw} is a compile-time constant one or zero; one
4915 means that the prefetch is preparing for a write to the memory address
4916 and zero, the default, means that the prefetch is preparing for a read.
4917 The value @var{locality} must be a compile-time constant integer between
4918 zero and three.  A value of zero means that the data has no temporal
4919 locality, so it need not be left in the cache after the access.  A value
4920 of three means that the data has a high degree of temporal locality and
4921 should be left in all levels of cache possible.  Values of one and two
4922 mean, respectively, a low or moderate degree of temporal locality.  The
4923 default is three.
4924
4925 @smallexample
4926 for (i = 0; i < n; i++)
4927   @{
4928     a[i] = a[i] + b[i];
4929     __builtin_prefetch (&a[i+j], 1, 1);
4930     __builtin_prefetch (&b[i+j], 0, 1);
4931     /* @r{@dots{}} */
4932   @}
4933 @end smallexample
4934
4935 Data prefetch does not generate faults if @var{addr} is invalid, but
4936 the address expression itself must be valid.  For example, a prefetch
4937 of @code{p->next} will not fault if @code{p->next} is not a valid
4938 address, but evaluation will fault if @code{p} is not a valid address.
4939
4940 If the target does not support data prefetch, the address expression
4941 is evaluated if it includes side effects but no other code is generated
4942 and GCC does not issue a warning.
4943 @end deftypefn
4944
4945 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_huge_val (void)
4946 Returns a positive infinity, if supported by the floating-point format,
4947 else @code{DBL_MAX}.  This function is suitable for implementing the
4948 ISO C macro @code{HUGE_VAL}.
4949 @end deftypefn
4950
4951 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_huge_valf (void)
4952 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except the return type is @code{float}.
4953 @end deftypefn
4954
4955 @deftypefn {Built-in Function} long double __builtin_huge_vall (void)
4956 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except the return
4957 type is @code{long double}.
4958 @end deftypefn
4959
4960 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_inf (void)
4961 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except a warning is generated
4962 if the target floating-point format does not support infinities.
4963 This function is suitable for implementing the ISO C99 macro @code{INFINITY}.
4964 @end deftypefn
4965
4966 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_inff (void)
4967 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return type is @code{float}.
4968 @end deftypefn
4969
4970 @deftypefn {Built-in Function} long double __builtin_infl (void)
4971 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return
4972 type is @code{long double}.
4973 @end deftypefn
4974
4975 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_nan (const char *str)
4976 This is an implementation of the ISO C99 function @code{nan}.
4977
4978 Since ISO C99 defines this function in terms of @code{strtod}, which we
4979 do not implement, a description of the parsing is in order.  The string
4980 is parsed as by @code{strtol}; that is, the base is recognized by
4981 leading @samp{0} or @samp{0x} prefixes.  The number parsed is placed
4982 in the significand such that the least significant bit of the number
4983 is at the least significant bit of the significand.  The number is 
4984 truncated to fit the significand field provided.  The significand is
4985 forced to be a quiet NaN.
4986
4987 This function, if given a string literal, is evaluated early enough
4988 that it is considered a compile-time constant.
4989 @end deftypefn
4990
4991 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_nanf (const char *str)
4992 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{float}.
4993 @end deftypefn
4994
4995 @deftypefn {Built-in Function} long double __builtin_nanl (const char *str)
4996 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{long double}.
4997 @end deftypefn
4998
4999 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_nans (const char *str)
5000 Similar to @code{__builtin_nan}, except the significand is forced 
5001 to be a signaling NaN.  The @code{nans} function is proposed by
5002 @uref{http://std.dkuug.dk/JTC1/SC22/WG14/www/docs/n965.htm,,WG14 N965}.
5003 @end deftypefn
5004
5005 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_nansf (const char *str)
5006 Similar to @code{__builtin_nans}, except the return type is @code{float}.
5007 @end deftypefn
5008
5009 @deftypefn {Built-in Function} long double __builtin_nansl (const char *str)
5010 Similar to @code{__builtin_nans}, except the return type is @code{long double}.
5011 @end deftypefn
5012
5013 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffs (unsigned int x)
5014 Returns one plus the index of the least significant 1-bit of @var{x}, or
5015 if @var{x} is zero, returns zero.
5016 @end deftypefn
5017
5018 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clz (unsigned int x)
5019 Returns the number of leading 0-bits in @var{x}, starting at the most
5020 significant bit position.  If @var{x} is 0, the result is undefined.
5021 @end deftypefn
5022
5023 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctz (unsigned int x)
5024 Returns the number of trailing 0-bits in @var{x}, starting at the least
5025 significant bit position.  If @var{x} is 0, the result is undefined.
5026 @end deftypefn
5027
5028 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcount (unsigned int x)
5029 Returns the number of 1-bits in @var{x}.
5030 @end deftypefn
5031
5032 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parity (unsigned int x)
5033 Returns the parity of @var{x}, i.@:e. the number of 1-bits in @var{x}
5034 modulo 2.
5035 @end deftypefn
5036
5037 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffsl (unsigned long)
5038 Similar to @code{__builtin_ffs}, except the argument type is
5039 @code{unsigned long}.
5040 @end deftypefn
5041
5042 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clzl (unsigned long)
5043 Similar to @code{__builtin_clz}, except the argument type is
5044 @code{unsigned long}.
5045 @end deftypefn
5046
5047 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctzl (unsigned long)
5048 Similar to @code{__builtin_ctz}, except the argument type is
5049 @code{unsigned long}.
5050 @end deftypefn
5051
5052 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcountl (unsigned long)
5053 Similar to @code{__builtin_popcount}, except the argument type is
5054 @code{unsigned long}.
5055 @end deftypefn
5056
5057 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parityl (unsigned long)
5058 Similar to @code{__builtin_parity}, except the argument type is
5059 @code{unsigned long}.
5060 @end deftypefn
5061
5062 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffsll (unsigned long long)
5063 Similar to @code{__builtin_ffs}, except the argument type is
5064 @code{unsigned long long}.
5065 @end deftypefn
5066
5067 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clzll (unsigned long long)
5068 Similar to @code{__builtin_clz}, except the argument type is
5069 @code{unsigned long long}.
5070 @end deftypefn
5071
5072 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctzll (unsigned long long)
5073 Similar to @code{__builtin_ctz}, except the argument type is
5074 @code{unsigned long long}.
5075 @end deftypefn
5076
5077 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcountll (unsigned long long)
5078 Similar to @code{__builtin_popcount}, except the argument type is
5079 @code{unsigned long long}.
5080 @end deftypefn
5081
5082 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parityll (unsigned long long)
5083 Similar to @code{__builtin_parity}, except the argument type is
5084 @code{unsigned long long}.
5085 @end deftypefn
5086
5087
5088 @node Target Builtins
5089 @section Built-in Functions Specific to Particular Target Machines
5090
5091 On some target machines, GCC supports many built-in functions specific
5092 to those machines.  Generally these generate calls to specific machine
5093 instructions, but allow the compiler to schedule those calls.
5094
5095 @menu
5096 * Alpha Built-in Functions::
5097 * X86 Built-in Functions::
5098 * PowerPC AltiVec Built-in Functions::
5099 @end menu
5100
5101 @node Alpha Built-in Functions
5102 @subsection Alpha Built-in Functions
5103
5104 These built-in functions are available for the Alpha family of
5105 processors, depending on the command-line switches used.
5106
5107 The following built-in functions are always available.  They
5108 all generate the machine instruction that is part of the name.
5109
5110 @example
5111 long __builtin_alpha_implver (void)
5112 long __builtin_alpha_rpcc (void)
5113 long __builtin_alpha_amask (long)
5114 long __builtin_alpha_cmpbge (long, long)
5115 long __builtin_alpha_extbl (long, long)
5116 long __builtin_alpha_extwl (long, long)
5117 long __builtin_alpha_extll (long, long)
5118 long __builtin_alpha_extql (long, long)
5119 long __builtin_alpha_extwh (long, long)
5120 long __builtin_alpha_extlh (long, long)
5121 long __builtin_alpha_extqh (long, long)
5122 long __builtin_alpha_insbl (long, long)
5123 long __builtin_alpha_inswl (long, long)
5124 long __builtin_alpha_insll (long, long)
5125 long __builtin_alpha_insql (long, long)
5126 long __builtin_alpha_inswh (long, long)
5127 long __builtin_alpha_inslh (long, long)
5128 long __builtin_alpha_insqh (long, long)
5129 long __builtin_alpha_mskbl (long, long)
5130 long __builtin_alpha_mskwl (long, long)
5131 long __builtin_alpha_mskll (long, long)
5132 long __builtin_alpha_mskql (long, long)
5133 long __builtin_alpha_mskwh (long, long)
5134 long __builtin_alpha_msklh (long, long)
5135 long __builtin_alpha_mskqh (long, long)
5136 long __builtin_alpha_umulh (long, long)
5137 long __builtin_alpha_zap (long, long)
5138 long __builtin_alpha_zapnot (long, long)
5139 @end example
5140
5141 The following built-in functions are always with @option{-mmax}
5142 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{pca56} or
5143 later.  They all generate the machine instruction that is part
5144 of the name.
5145
5146 @example
5147 long __builtin_alpha_pklb (long)
5148 long __builtin_alpha_pkwb (long)
5149 long __builtin_alpha_unpkbl (long)
5150 long __builtin_alpha_unpkbw (long)
5151 long __builtin_alpha_minub8 (long, long)
5152 long __builtin_alpha_minsb8 (long, long)
5153 long __builtin_alpha_minuw4 (long, long)
5154 long __builtin_alpha_minsw4 (long, long)
5155 long __builtin_alpha_maxub8 (long, long)
5156 long __builtin_alpha_maxsb8 (long, long)
5157 long __builtin_alpha_maxuw4 (long, long)
5158 long __builtin_alpha_maxsw4 (long, long)
5159 long __builtin_alpha_perr (long, long)
5160 @end example
5161
5162 The following built-in functions are always with @option{-mcix}
5163 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{ev67} or
5164 later.  They all generate the machine instruction that is part
5165 of the name.
5166
5167 @example
5168 long __builtin_alpha_cttz (long)
5169 long __builtin_alpha_ctlz (long)
5170 long __builtin_alpha_ctpop (long)
5171 @end example
5172
5173 The following builtins are available on systems that use the OSF/1
5174 PALcode.  Normally they invoke the @code{rduniq} and @code{wruniq}
5175 PAL calls, but when invoked with @option{-mtls-kernel}, they invoke
5176 @code{rdval} and @code{wrval}.
5177
5178 @example
5179 void *__builtin_thread_pointer (void)
5180 void __builtin_set_thread_pointer (void *)
5181 @end example
5182
5183 @node X86 Built-in Functions
5184 @subsection X86 Built-in Functions
5185
5186 These built-in functions are available for the i386 and x86-64 family
5187 of computers, depending on the command-line switches used.
5188
5189 The following machine modes are available for use with MMX built-in functions
5190 (@pxref{Vector Extensions}): @code{V2SI} for a vector of two 32-bit integers,
5191 @code{V4HI} for a vector of four 16-bit integers, and @code{V8QI} for a
5192 vector of eight 8-bit integers.  Some of the built-in functions operate on
5193 MMX registers as a whole 64-bit entity, these use @code{DI} as their mode.
5194
5195 If 3Dnow extensions are enabled, @code{V2SF} is used as a mode for a vector
5196 of two 32-bit floating point values.
5197
5198 If SSE extensions are enabled, @code{V4SF} is used for a vector of four 32-bit
5199 floating point values.  Some instructions use a vector of four 32-bit
5200 integers, these use @code{V4SI}.  Finally, some instructions operate on an
5201 entire vector register, interpreting it as a 128-bit integer, these use mode
5202 @code{TI}.
5203
5204 The following built-in functions are made available by @option{-mmmx}.
5205 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5206
5207 @example
5208 v8qi __builtin_ia32_paddb (v8qi, v8qi)
5209 v4hi __builtin_ia32_paddw (v4hi, v4hi)
5210 v2si __builtin_ia32_paddd (v2si, v2si)
5211 v8qi __builtin_ia32_psubb (v8qi, v8qi)
5212 v4hi __builtin_ia32_psubw (v4hi, v4hi)
5213 v2si __builtin_ia32_psubd (v2si, v2si)
5214 v8qi __builtin_ia32_paddsb (v8qi, v8qi)
5215 v4hi __builtin_ia32_paddsw (v4hi, v4hi)
5216 v8qi __builtin_ia32_psubsb (v8qi, v8qi)
5217 v4hi __builtin_ia32_psubsw (v4hi, v4hi)
5218 v8qi __builtin_ia32_paddusb (v8qi, v8qi)
5219 v4hi __builtin_ia32_paddusw (v4hi, v4hi)
5220 v8qi __builtin_ia32_psubusb (v8qi, v8qi)
5221 v4hi __builtin_ia32_psubusw (v4hi, v4hi)
5222 v4hi __builtin_ia32_pmullw (v4hi, v4hi)
5223 v4hi __builtin_ia32_pmulhw (v4hi, v4hi)
5224 di __builtin_ia32_pand (di, di)
5225 di __builtin_ia32_pandn (di,di)
5226 di __builtin_ia32_por (di, di)
5227 di __builtin_ia32_pxor (di, di)
5228 v8qi __builtin_ia32_pcmpeqb (v8qi, v8qi)
5229 v4hi __builtin_ia32_pcmpeqw (v4hi, v4hi)
5230 v2si __builtin_ia32_pcmpeqd (v2si, v2si)
5231 v8qi __builtin_ia32_pcmpgtb (v8qi, v8qi)
5232 v4hi __builtin_ia32_pcmpgtw (v4hi, v4hi)
5233 v2si __builtin_ia32_pcmpgtd (v2si, v2si)
5234 v8qi __builtin_ia32_punpckhbw (v8qi, v8qi)
5235 v4hi __builtin_ia32_punpckhwd (v4hi, v4hi)
5236 v2si __builtin_ia32_punpckhdq (v2si, v2si)
5237 v8qi __builtin_ia32_punpcklbw (v8qi, v8qi)
5238 v4hi __builtin_ia32_punpcklwd (v4hi, v4hi)
5239 v2si __builtin_ia32_punpckldq (v2si, v2si)
5240 v8qi __builtin_ia32_packsswb (v4hi, v4hi)
5241 v4hi __builtin_ia32_packssdw (v2si, v2si)
5242 v8qi __builtin_ia32_packuswb (v4hi, v4hi)
5243 @end example
5244
5245 The following built-in functions are made available either with
5246 @option{-msse}, or with a combination of @option{-m3dnow} and
5247 @option{-march=athlon}.  All of them generate the machine
5248 instruction that is part of the name.
5249
5250 @example
5251 v4hi __builtin_ia32_pmulhuw (v4hi, v4hi)
5252 v8qi __builtin_ia32_pavgb (v8qi, v8qi)
5253 v4hi __builtin_ia32_pavgw (v4hi, v4hi)
5254 v4hi __builtin_ia32_psadbw (v8qi, v8qi)
5255 v8qi __builtin_ia32_pmaxub (v8qi, v8qi)
5256 v4hi __builtin_ia32_pmaxsw (v4hi, v4hi)
5257 v8qi __builtin_ia32_pminub (v8qi, v8qi)
5258 v4hi __builtin_ia32_pminsw (v4hi, v4hi)
5259 int __builtin_ia32_pextrw (v4hi, int)
5260 v4hi __builtin_ia32_pinsrw (v4hi, int, int)
5261 int __builtin_ia32_pmovmskb (v8qi)
5262 void __builtin_ia32_maskmovq (v8qi, v8qi, char *)
5263 void __builtin_ia32_movntq (di *, di)
5264 void __builtin_ia32_sfence (void)
5265 @end example
5266
5267 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
5268 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5269
5270 @example
5271 int __builtin_ia32_comieq (v4sf, v4sf)
5272 int __builtin_ia32_comineq (v4sf, v4sf)
5273 int __builtin_ia32_comilt (v4sf, v4sf)
5274 int __builtin_ia32_comile (v4sf, v4sf)
5275 int __builtin_ia32_comigt (v4sf, v4sf)
5276 int __builtin_ia32_comige (v4sf, v4sf)
5277 int __builtin_ia32_ucomieq (v4sf, v4sf)
5278 int __builtin_ia32_ucomineq (v4sf, v4sf)
5279 int __builtin_ia32_ucomilt (v4sf, v4sf)
5280 int __builtin_ia32_ucomile (v4sf, v4sf)
5281 int __builtin_ia32_ucomigt (v4sf, v4sf)
5282 int __builtin_ia32_ucomige (v4sf, v4sf)
5283 v4sf __builtin_ia32_addps (v4sf, v4sf)
5284 v4sf __builtin_ia32_subps (v4sf, v4sf)
5285 v4sf __builtin_ia32_mulps (v4sf, v4sf)
5286 v4sf __builtin_ia32_divps (v4sf, v4sf)
5287 v4sf __builtin_ia32_addss (v4sf, v4sf)
5288 v4sf __builtin_ia32_subss (v4sf, v4sf)
5289 v4sf __builtin_ia32_mulss (v4sf, v4sf)
5290 v4sf __builtin_ia32_divss (v4sf, v4sf)
5291 v4si __builtin_ia32_cmpeqps (v4sf, v4sf)
5292 v4si __builtin_ia32_cmpltps (v4sf, v4sf)
5293 v4si __builtin_ia32_cmpleps (v4sf, v4sf)
5294 v4si __builtin_ia32_cmpgtps (v4sf, v4sf)
5295 v4si __builtin_ia32_cmpgeps (v4sf, v4sf)
5296 v4si __builtin_ia32_cmpunordps (v4sf, v4sf)
5297 v4si __builtin_ia32_cmpneqps (v4sf, v4sf)
5298 v4si __builtin_ia32_cmpnltps (v4sf, v4sf)
5299 v4si __builtin_ia32_cmpnleps (v4sf, v4sf)
5300 v4si __builtin_ia32_cmpngtps (v4sf, v4sf)
5301 v4si __builtin_ia32_cmpngeps (v4sf, v4sf)
5302 v4si __builtin_ia32_cmpordps (v4sf, v4sf)
5303 v4si __builtin_ia32_cmpeqss (v4sf, v4sf)
5304 v4si __builtin_ia32_cmpltss (v4sf, v4sf)
5305 v4si __builtin_ia32_cmpless (v4sf, v4sf)
5306 v4si __builtin_ia32_cmpunordss (v4sf, v4sf)
5307 v4si __builtin_ia32_cmpneqss (v4sf, v4sf)
5308 v4si __builtin_ia32_cmpnlts (v4sf, v4sf)
5309 v4si __builtin_ia32_cmpnless (v4sf, v4sf)
5310 v4si __builtin_ia32_cmpordss (v4sf, v4sf)
5311 v4sf __builtin_ia32_maxps (v4sf, v4sf)
5312 v4sf __builtin_ia32_maxss (v4sf, v4sf)
5313 v4sf __builtin_ia32_minps (v4sf, v4sf)
5314 v4sf __builtin_ia32_minss (v4sf, v4sf)
5315 v4sf __builtin_ia32_andps (v4sf, v4sf)
5316 v4sf __builtin_ia32_andnps (v4sf, v4sf)
5317 v4sf __builtin_ia32_orps (v4sf, v4sf)
5318 v4sf __builtin_ia32_xorps (v4sf, v4sf)
5319 v4sf __builtin_ia32_movss (v4sf, v4sf)
5320 v4sf __builtin_ia32_movhlps (v4sf, v4sf)
5321 v4sf __builtin_ia32_movlhps (v4sf, v4sf)
5322 v4sf __builtin_ia32_unpckhps (v4sf, v4sf)
5323 v4sf __builtin_ia32_unpcklps (v4sf, v4sf)
5324 v4sf __builtin_ia32_cvtpi2ps (v4sf, v2si)
5325 v4sf __builtin_ia32_cvtsi2ss (v4sf, int)
5326 v2si __builtin_ia32_cvtps2pi (v4sf)
5327 int __builtin_ia32_cvtss2si (v4sf)
5328 v2si __builtin_ia32_cvttps2pi (v4sf)
5329 int __builtin_ia32_cvttss2si (v4sf)
5330 v4sf __builtin_ia32_rcpps (v4sf)
5331 v4sf __builtin_ia32_rsqrtps (v4sf)
5332 v4sf __builtin_ia32_sqrtps (v4sf)
5333 v4sf __builtin_ia32_rcpss (v4sf)
5334 v4sf __builtin_ia32_rsqrtss (v4sf)
5335 v4sf __builtin_ia32_sqrtss (v4sf)
5336 v4sf __builtin_ia32_shufps (v4sf, v4sf, int)
5337 void __builtin_ia32_movntps (float *, v4sf)
5338 int __builtin_ia32_movmskps (v4sf)
5339 @end example
5340
5341 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
5342
5343 @table @code
5344 @item v4sf __builtin_ia32_loadaps (float *)
5345 Generates the @code{movaps} machine instruction as a load from memory.
5346 @item void __builtin_ia32_storeaps (float *, v4sf)
5347 Generates the @code{movaps} machine instruction as a store to memory.
5348 @item v4sf __builtin_ia32_loadups (float *)
5349 Generates the @code{movups} machine instruction as a load from memory.
5350 @item void __builtin_ia32_storeups (float *, v4sf)
5351 Generates the @code{movups} machine instruction as a store to memory.
5352 @item v4sf __builtin_ia32_loadsss (float *)
5353 Generates the @code{movss} machine instruction as a load from memory.
5354 @item void __builtin_ia32_storess (float *, v4sf)
5355 Generates the @code{movss} machine instruction as a store to memory.
5356 @item v4sf __builtin_ia32_loadhps (v4sf, v2si *)
5357 Generates the @code{movhps} machine instruction as a load from memory.
5358 @item v4sf __builtin_ia32_loadlps (v4sf, v2si *)
5359 Generates the @code{movlps} machine instruction as a load from memory
5360 @item void __builtin_ia32_storehps (v4sf, v2si *)
5361 Generates the @code{movhps} machine instruction as a store to memory.
5362 @item void __builtin_ia32_storelps (v4sf, v2si *)
5363 Generates the @code{movlps} machine instruction as a store to memory.
5364 @end table
5365
5366 The following built-in functions are available when @option{-m3dnow} is used.
5367 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5368
5369 @example
5370 void __builtin_ia32_femms (void)
5371 v8qi __builtin_ia32_pavgusb (v8qi, v8qi)
5372 v2si __builtin_ia32_pf2id (v2sf)
5373 v2sf __builtin_ia32_pfacc (v2sf, v2sf)
5374 v2sf __builtin_ia32_pfadd (v2sf, v2sf)
5375 v2si __builtin_ia32_pfcmpeq (v2sf, v2sf)
5376 v2si __builtin_ia32_pfcmpge (v2sf, v2sf)
5377 v2si __builtin_ia32_pfcmpgt (v2sf, v2sf)
5378 v2sf __builtin_ia32_pfmax (v2sf, v2sf)
5379 v2sf __builtin_ia32_pfmin (v2sf, v2sf)
5380 v2sf __builtin_ia32_pfmul (v2sf, v2sf)
5381 v2sf __builtin_ia32_pfrcp (v2sf)
5382 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit1 (v2sf, v2sf)
5383 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit2 (v2sf, v2sf)
5384 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrt (v2sf)
5385 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrtit1 (v2sf, v2sf)
5386 v2sf __builtin_ia32_pfsub (v2sf, v2sf)
5387 v2sf __builtin_ia32_pfsubr (v2sf, v2sf)
5388 v2sf __builtin_ia32_pi2fd (v2si)
5389 v4hi __builtin_ia32_pmulhrw (v4hi, v4hi)
5390 @end example
5391
5392 The following built-in functions are available when both @option{-m3dnow}
5393 and @option{-march=athlon} are used.  All of them generate the machine
5394 instruction that is part of the name.
5395
5396 @example
5397 v2si __builtin_ia32_pf2iw (v2sf)
5398 v2sf __builtin_ia32_pfnacc (v2sf, v2sf)
5399 v2sf __builtin_ia32_pfpnacc (v2sf, v2sf)
5400 v2sf __builtin_ia32_pi2fw (v2si)
5401 v2sf __builtin_ia32_pswapdsf (v2sf)
5402 v2si __builtin_ia32_pswapdsi (v2si)
5403 @end example
5404
5405 @node PowerPC AltiVec Built-in Functions
5406 @subsection PowerPC AltiVec Built-in Functions
5407
5408 These built-in functions are available for the PowerPC family
5409 of computers, depending on the command-line switches used.
5410
5411 The following machine modes are available for use with AltiVec built-in
5412 functions (@pxref{Vector Extensions}): @code{V4SI} for a vector of four
5413 32-bit integers, @code{V4SF} for a vector of four 32-bit floating point
5414 numbers, @code{V8HI} for a vector of eight 16-bit integers, and
5415 @code{V16QI} for a vector of sixteen 8-bit integers.
5416
5417 The following functions are made available by including
5418 @code{<altivec.h>} and using @option{-maltivec} and
5419 @option{-mabi=altivec}.  The functions implement the functionality
5420 described in Motorola's AltiVec Programming Interface Manual.
5421
5422 There are a few differences from Motorola's documentation and GCC's
5423 implementation.  Vector constants are done with curly braces (not
5424 parentheses).  Vector initializers require no casts if the vector
5425 constant is of the same type as the variable it is initializing.  The
5426 @code{vector bool} type is deprecated and will be discontinued in
5427 further revisions.  Use @code{vector signed} instead.  If @code{signed}
5428 or @code{unsigned} is omitted, the vector type will default to
5429 @code{signed}.  Lastly, all overloaded functions are implemented with macros
5430 for the C implementation.  So code the following example will not work:
5431
5432 @smallexample
5433   vec_add ((vector signed int)@{1, 2, 3, 4@}, foo);
5434 @end smallexample
5435
5436 Since vec_add is a macro, the vector constant in the above example will
5437 be treated as four different arguments.  Wrap the entire argument in
5438 parentheses for this to work.  The C++ implementation does not use
5439 macros.
5440
5441 @emph{Note:} Only the @code{<altivec.h>} interface is supported.
5442 Internally, GCC uses built-in functions to achieve the functionality in
5443 the aforementioned header file, but they are not supported and are
5444 subject to change without notice.
5445
5446 @smallexample
5447 vector signed char vec_abs (vector signed char, vector signed char);
5448 vector signed short vec_abs (vector signed short, vector signed short);
5449 vector signed int vec_abs (vector signed int, vector signed int);
5450 vector signed float vec_abs (vector signed float, vector signed float);
5451
5452 vector signed char vec_abss (vector signed char, vector signed char);
5453 vector signed short vec_abss (vector signed short, vector signed short);
5454
5455 vector signed char vec_add (vector signed char, vector signed char);
5456 vector unsigned char vec_add (vector signed char, vector unsigned char);
5457
5458 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char, vector signed char);
5459
5460 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char,
5461                               vector unsigned char);
5462 vector signed short vec_add (vector signed short, vector signed short);
5463 vector unsigned short vec_add (vector signed short,
5464                                vector unsigned short);
5465 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
5466                                vector signed short);
5467 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
5468                                vector unsigned short);
5469 vector signed int vec_add (vector signed int, vector signed int);
5470 vector unsigned int vec_add (vector signed int, vector unsigned int);
5471 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector signed int);
5472 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector unsigned int);
5473 vector float vec_add (vector float, vector float);
5474
5475 vector unsigned int vec_addc (vector unsigned int, vector unsigned int);
5476
5477 vector unsigned char vec_adds (vector signed char,
5478                                vector unsigned char);
5479 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
5480                                vector signed char);
5481 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
5482                                vector unsigned char);
5483 vector signed char vec_adds (vector signed char, vector signed char);
5484 vector unsigned short vec_adds (vector signed short,
5485                                 vector unsigned short);
5486 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
5487                                 vector signed short);
5488 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
5489                                 vector unsigned short);
5490 vector signed short vec_adds (vector signed short, vector signed short);
5491
5492 vector unsigned int vec_adds (vector signed int, vector unsigned int);
5493 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector signed int);
5494 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector unsigned int);
5495
5496 vector signed int vec_adds (vector signed int, vector signed int);
5497
5498 vector float vec_and (vector float, vector float);
5499 vector float vec_and (vector float, vector signed int);
5500 vector float vec_and (vector signed int, vector float);
5501 vector signed int vec_and (vector signed int, vector signed int);
5502 vector unsigned int vec_and (vector signed int, vector unsigned int);
5503 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector signed int);
5504 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector unsigned int);
5505 vector signed short vec_and (vector signed short, vector signed short);
5506 vector unsigned short vec_and (vector signed short,
5507                                vector unsigned short);
5508 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
5509                                vector signed short);
5510 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
5511                                vector unsigned short);
5512 vector signed char vec_and (vector signed char, vector signed char);
5513 vector unsigned char vec_and (vector signed char, vector unsigned char);
5514
5515 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char, vector signed char);
5516
5517 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char,
5518                               vector unsigned char);
5519
5520 vector float vec_andc (vector float, vector float);
5521 vector float vec_andc (vector float, vector signed int);
5522 vector float vec_andc (vector signed int, vector float);
5523 vector signed int vec_andc (vector signed int, vector signed int);
5524 vector unsigned int vec_andc (vector signed int, vector unsigned int);
5525 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector signed int);
5526 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector unsigned int);
5527
5528 vector signed short vec_andc (vector signed short, vector signed short);
5529
5530 vector unsigned short vec_andc (vector signed short,
5531                                 vector unsigned short);
5532 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
5533                                 vector signed short);
5534 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
5535                                 vector unsigned short);
5536 vector signed char vec_andc (vector signed char, vector signed char);
5537 vector unsigned char vec_andc (vector signed char,
5538                                vector unsigned char);
5539 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
5540                                vector signed char);
5541 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
5542                                vector unsigned char);
5543
5544 vector unsigned char vec_avg (vector unsigned char,
5545                               vector unsigned char);
5546 vector signed char vec_avg (vector signed char, vector signed char);
5547 vector unsigned short vec_avg (vector unsigned short,
5548                                vector unsigned short);
5549 vector signed short vec_avg (vector signed short, vector signed short);
5550 vector unsigned int vec_avg (vector unsigned int, vector unsigned int);
5551 vector signed int vec_avg (vector signed int, vector signed int);
5552
5553 vector float vec_ceil (vector float);
5554
5555 vector signed int vec_cmpb (vector float, vector float);
5556
5557 vector signed char vec_cmpeq (vector signed char, vector signed char);
5558 vector signed char vec_cmpeq (vector unsigned char,
5559                               vector unsigned char);
5560 vector signed short vec_cmpeq (vector signed short,
5561                                vector signed short);
5562 vector signed short vec_cmpeq (vector unsigned short,
5563                                vector unsigned short);
5564 vector signed int vec_cmpeq (vector signed int, vector signed int);
5565 vector signed int vec_cmpeq (vector unsigned int, vector unsigned int);
5566 vector signed int vec_cmpeq (vector float, vector float);
5567
5568 vector signed int vec_cmpge (vector float, vector float);
5569
5570 vector signed char vec_cmpgt (vector unsigned char,
5571                               vector unsigned char);
5572 vector signed char vec_cmpgt (vector signed char, vector signed char);
5573 vector signed short vec_cmpgt (vector unsigned short,
5574                                vector unsigned short);
5575 vector signed short vec_cmpgt (vector signed short,
5576                                vector signed short);
5577 vector signed int vec_cmpgt (vector unsigned int, vector unsigned int);
5578 vector signed int vec_cmpgt (vector signed int, vector signed int);
5579 vector signed int vec_cmpgt (vector float, vector float);
5580
5581 vector signed int vec_cmple (vector float, vector float);
5582
5583 vector signed char vec_cmplt (vector unsigned char,
5584                               vector unsigned char);
5585 vector signed char vec_cmplt (vector signed char, vector signed char);
5586 vector signed short vec_cmplt (vector unsigned short,
5587                                vector unsigned short);
5588 vector signed short vec_cmplt (vector signed short,
5589                                vector signed short);
5590 vector signed int vec_cmplt (vector unsigned int, vector unsigned int);
5591 vector signed int vec_cmplt (vector signed int, vector signed int);
5592 vector signed int vec_cmplt (vector float, vector float);
5593
5594 vector float vec_ctf (vector unsigned int, const char);
5595 vector float vec_ctf (vector signed int, const char);
5596
5597 vector signed int vec_cts (vector float, const char);
5598
5599 vector unsigned int vec_ctu (vector float, const char);
5600
5601 void vec_dss (const char);
5602
5603 void vec_dssall (void);
5604
5605 void vec_dst (void *, int, const char);
5606
5607 void vec_dstst (void *, int, const char);
5608
5609 void vec_dststt (void *, int, const char);
5610
5611 void vec_dstt (void *, int, const char);
5612
5613 vector float vec_expte (vector float, vector float);
5614
5615 vector float vec_floor (vector float, vector float);
5616
5617 vector float vec_ld (int, vector float *);
5618 vector float vec_ld (int, float *):
5619 vector signed int vec_ld (int, int *);
5620 vector signed int vec_ld (int, vector signed int *);
5621 vector unsigned int vec_ld (int, vector unsigned int *);
5622 vector unsigned int vec_ld (int, unsigned int *);
5623 vector signed short vec_ld (int, short *, vector signed short *);
5624 vector unsigned short vec_ld (int, unsigned short *,
5625                               vector unsigned short *);
5626 vector signed char vec_ld (int, signed char *);
5627 vector signed char vec_ld (int, vector signed char *);
5628 vector unsigned char vec_ld (int, unsigned char *);
5629 vector unsigned char vec_ld (int, vector unsigned char *);
5630
5631 vector signed char vec_lde (int, signed char *);
5632 vector unsigned char vec_lde (int, unsigned char *);
5633 vector signed short vec_lde (int, short *);
5634 vector unsigned short vec_lde (int, unsigned short *);
5635 vector float vec_lde (int, float *);
5636 vector signed int vec_lde (int, int *);
5637 vector unsigned int vec_lde (int, unsigned int *);
5638
5639 void float vec_ldl (int, float *);
5640 void float vec_ldl (int, vector float *);
5641 void signed int vec_ldl (int, vector signed int *);
5642 void signed int vec_ldl (int, int *);
5643 void unsigned int vec_ldl (int, unsigned int *);
5644 void unsigned int vec_ldl (int, vector unsigned int *);
5645 void signed short vec_ldl (int, vector signed short *);
5646 void signed short vec_ldl (int, short *);
5647 void unsigned short vec_ldl (int, vector unsigned short *);
5648 void unsigned short vec_ldl (int, unsigned short *);
5649 void signed char vec_ldl (int, vector signed char *);
5650 void signed char vec_ldl (int, signed char *);
5651 void unsigned char vec_ldl (int, vector unsigned char *);
5652 void unsigned char vec_ldl (int, unsigned char *);
5653
5654 vector float vec_loge (vector float);
5655
5656 vector unsigned char vec_lvsl (int, void *, int *);
5657
5658 vector unsigned char vec_lvsr (int, void *, int *);
5659
5660 vector float vec_madd (vector float, vector float, vector float);
5661
5662 vector signed short vec_madds (vector signed short, vector signed short,
5663                                vector signed short);
5664
5665 vector unsigned char vec_max (vector signed char, vector unsigned char);
5666
5667 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char, vector signed char);
5668
5669 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char,
5670                               vector unsigned char);
5671 vector signed char vec_max (vector signed char, vector signed char);
5672 vector unsigned short vec_max (vector signed short,
5673                                vector unsigned short);
5674 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
5675                                vector signed short);
5676 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
5677                                vector unsigned short);
5678 vector signed short vec_max (vector signed short, vector signed short);
5679 vector unsigned int vec_max (vector signed int, vector unsigned int);
5680 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector signed int);
5681 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector unsigned int);
5682 vector signed int vec_max (vector signed int, vector signed int);
5683 vector float vec_max (vector float, vector float);
5684
5685 vector signed char vec_mergeh (vector signed char, vector signed char);
5686 vector unsigned char vec_mergeh (vector unsigned char,
5687                                  vector unsigned char);
5688 vector signed short vec_mergeh (vector signed short,
5689                                 vector signed short);
5690 vector unsigned short vec_mergeh (vector unsigned short,
5691                                   vector unsigned short);
5692 vector float vec_mergeh (vector float, vector float);
5693 vector signed int vec_mergeh (vector signed int, vector signed int);
5694 vector unsigned int vec_mergeh (vector unsigned int,
5695                                 vector unsigned int);
5696
5697 vector signed char vec_mergel (vector signed char, vector signed char);
5698 vector unsigned char vec_mergel (vector unsigned char,
5699                                  vector unsigned char);
5700 vector signed short vec_mergel (vector signed short,
5701                                 vector signed short);
5702 vector unsigned short vec_mergel (vector unsigned short,
5703                                   vector unsigned short);
5704 vector float vec_mergel (vector float, vector float);
5705 vector signed int vec_mergel (vector signed int, vector signed int);
5706 vector unsigned int vec_mergel (vector unsigned int,
5707                                 vector unsigned int);
5708
5709 vector unsigned short vec_mfvscr (void);
5710
5711 vector unsigned char vec_min (vector signed char, vector unsigned char);
5712
5713 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char, vector signed char);
5714
5715 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char,
5716                               vector unsigned char);
5717 vector signed char vec_min (vector signed char, vector signed char);
5718 vector unsigned short vec_min (vector signed short,
5719                                vector unsigned short);
5720 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
5721                                vector signed short);
5722 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
5723                                vector unsigned short);
5724 vector signed short vec_min (vector signed short, vector signed short);
5725 vector unsigned int vec_min (vector signed int, vector unsigned int);
5726 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector signed int);
5727 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector unsigned int);
5728 vector signed int vec_min (vector signed int, vector signed int);
5729 vector float vec_min (vector float, vector float);
5730
5731 vector signed short vec_mladd (vector signed short, vector signed short,
5732                                vector signed short);
5733 vector signed short vec_mladd (vector signed short,
5734                                vector unsigned short,
5735                                vector unsigned short);
5736 vector signed short vec_mladd (vector unsigned short,
5737                                vector signed short,
5738                                vector signed short);
5739 vector unsigned short vec_mladd (vector unsigned short,
5740                                  vector unsigned short,
5741                                  vector unsigned short);
5742
5743 vector signed short vec_mradds (vector signed short,
5744                                 vector signed short,
5745                                 vector signed short);
5746
5747 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned char,
5748                               vector unsigned char,
5749                               vector unsigned int);
5750 vector signed int vec_msum (vector signed char, vector unsigned char,
5751                             vector signed int);
5752 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned short,
5753                               vector unsigned short,
5754                               vector unsigned int);
5755 vector signed int vec_msum (vector signed short, vector signed short,
5756                             vector signed int);
5757
5758 vector unsigned int vec_msums (vector unsigned short,
5759                                vector unsigned short,
5760                                vector unsigned int);
5761 vector signed int vec_msums (vector signed short, vector signed short,
5762                              vector signed int);
5763
5764 void vec_mtvscr (vector signed int);
5765 void vec_mtvscr (vector unsigned int);
5766 void vec_mtvscr (vector signed short);
5767 void vec_mtvscr (vector unsigned short);
5768 void vec_mtvscr (vector signed char);
5769 void vec_mtvscr (vector unsigned char);
5770
5771 vector unsigned short vec_mule (vector unsigned char,
5772                                 vector unsigned char);
5773 vector signed short vec_mule (vector signed char, vector signed char);
5774 vector unsigned int vec_mule (vector unsigned short,
5775                               vector unsigned short);
5776 vector signed int vec_mule (vector signed short, vector signed short);
5777
5778 vector unsigned short vec_mulo (vector unsigned char,
5779                                 vector unsigned char);
5780 vector signed short vec_mulo (vector signed char, vector signed char);
5781 vector unsigned int vec_mulo (vector unsigned short,
5782                               vector unsigned short);
5783 vector signed int vec_mulo (vector signed short, vector signed short);
5784
5785 vector float vec_nmsub (vector float, vector float, vector float);
5786
5787 vector float vec_nor (vector float, vector float);
5788 vector signed int vec_nor (vector signed int, vector signed int);
5789 vector unsigned int vec_nor (vector unsigned int, vector unsigned int);
5790 vector signed short vec_nor (vector signed short, vector signed short);
5791 vector unsigned short vec_nor (vector unsigned short,
5792                                vector unsigned short);
5793 vector signed char vec_nor (vector signed char, vector signed char);
5794 vector unsigned char vec_nor (vector unsigned char,
5795                               vector unsigned char);
5796
5797 vector float vec_or (vector float, vector float);
5798 vector float vec_or (vector float, vector signed int);
5799 vector float vec_or (vector signed int, vector float);
5800 vector signed int vec_or (vector signed int, vector signed int);
5801 vector unsigned int vec_or (vector signed int, vector unsigned int);
5802 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector signed int);
5803 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector unsigned int);
5804 vector signed short vec_or (vector signed short, vector signed short);
5805 vector unsigned short vec_or (vector signed short,
5806                               vector unsigned short);
5807 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
5808                               vector signed short);
5809 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
5810                               vector unsigned short);
5811 vector signed char vec_or (vector signed char, vector signed char);
5812 vector unsigned char vec_or (vector signed char, vector unsigned char);
5813 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char, vector signed char);
5814 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char,
5815                              vector unsigned char);
5816
5817 vector signed char vec_pack (vector signed short, vector signed short);
5818 vector unsigned char vec_pack (vector unsigned short,
5819                                vector unsigned short);
5820 vector signed short vec_pack (vector signed int, vector signed int);
5821 vector unsigned short vec_pack (vector unsigned int,
5822                                 vector unsigned int);
5823
5824 vector signed short vec_packpx (vector unsigned int,
5825                                 vector unsigned int);
5826
5827 vector unsigned char vec_packs (vector unsigned short,
5828                                 vector unsigned short);
5829 vector signed char vec_packs (vector signed short, vector signed short);
5830
5831 vector unsigned short vec_packs (vector unsigned int,
5832                                  vector unsigned int);
5833 vector signed short vec_packs (vector signed int, vector signed int);
5834
5835 vector unsigned char vec_packsu (vector unsigned short,
5836                                  vector unsigned short);
5837 vector unsigned char vec_packsu (vector signed short,
5838                                  vector signed short);
5839 vector unsigned short vec_packsu (vector unsigned int,
5840                                   vector unsigned int);
5841 vector unsigned short vec_packsu (vector signed int, vector signed int);
5842
5843 vector float vec_perm (vector float, vector float,
5844                        vector unsigned char);
5845 vector signed int vec_perm (vector signed int, vector signed int,
5846                             vector unsigned char);
5847 vector unsigned int vec_perm (vector unsigned int, vector unsigned int,
5848                               vector unsigned char);
5849 vector signed short vec_perm (vector signed short, vector signed short,
5850                               vector unsigned char);
5851 vector unsigned short vec_perm (vector unsigned short,
5852                                 vector unsigned short,
5853                                 vector unsigned char);
5854 vector signed char vec_perm (vector signed char, vector signed char,
5855                              vector unsigned char);
5856 vector unsigned char vec_perm (vector unsigned char,
5857                                vector unsigned char,
5858                                vector unsigned char);
5859
5860 vector float vec_re (vector float);
5861
5862 vector signed char vec_rl (vector signed char, vector unsigned char);
5863 vector unsigned char vec_rl (vector unsigned char,
5864                              vector unsigned char);
5865 vector signed short vec_rl (vector signed short, vector unsigned short);
5866
5867 vector unsigned short vec_rl (vector unsigned short,
5868                               vector unsigned short);
5869 vector signed int vec_rl (vector signed int, vector unsigned int);
5870 vector unsigned int vec_rl (vector unsigned int, vector unsigned int);
5871
5872 vector float vec_round (vector float);
5873
5874 vector float vec_rsqrte (vector float);
5875
5876 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector signed int);
5877 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector unsigned int);
5878 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
5879                            vector signed int);
5880 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
5881                            vector unsigned int);
5882 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
5883                              vector signed int);
5884 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
5885                              vector unsigned int);
5886 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
5887                              vector signed short);
5888 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
5889                              vector unsigned short);
5890 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
5891                                vector unsigned short,
5892                                vector signed short);
5893 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
5894                                vector unsigned short,
5895                                vector unsigned short);
5896 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
5897                             vector signed char);
5898 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
5899                             vector unsigned char);
5900 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
5901                               vector unsigned char,
5902                               vector signed char);
5903 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
5904                               vector unsigned char,
5905                               vector unsigned char);
5906
5907 vector signed char vec_sl (vector signed char, vector unsigned char);
5908 vector unsigned char vec_sl (vector unsigned char,
5909                              vector unsigned char);
5910 vector signed short vec_sl (vector signed short, vector unsigned short);
5911
5912 vector unsigned short vec_sl (vector unsigned short,
5913                               vector unsigned short);
5914 vector signed int vec_sl (vector signed int, vector unsigned int);
5915 vector unsigned int vec_sl (vector unsigned int, vector unsigned int);
5916
5917 vector float vec_sld (vector float, vector float, const char);
5918 vector signed int vec_sld (vector signed int, vector signed int,
5919                            const char);
5920 vector unsigned int vec_sld (vector unsigned int, vector unsigned int,
5921                              const char);
5922 vector signed short vec_sld (vector signed short, vector signed short,
5923                              const char);
5924 vector unsigned short vec_sld (vector unsigned short,
5925                                vector unsigned short, const char);
5926 vector signed char vec_sld (vector signed char, vector signed char,
5927                             const char);
5928 vector unsigned char vec_sld (vector unsigned char,
5929                               vector unsigned char,
5930                               const char);
5931
5932 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned int);
5933 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned short);
5934 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned char);
5935 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned int);
5936 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int,
5937                              vector unsigned short);
5938 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned char);
5939
5940 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned int);
5941 vector signed short vec_sll (vector signed short,
5942                              vector unsigned short);
5943 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned char);
5944
5945 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
5946                                vector unsigned int);
5947 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
5948                                vector unsigned short);
5949 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
5950                                vector unsigned char);
5951 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned int);
5952 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned short);
5953 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned char);
5954 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
5955                               vector unsigned int);
5956 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
5957                               vector unsigned short);
5958 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
5959                               vector unsigned char);
5960
5961 vector float vec_slo (vector float, vector signed char);
5962 vector float vec_slo (vector float, vector unsigned char);
5963 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector signed char);
5964 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector unsigned char);
5965 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector signed char);
5966 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector unsigned char);
5967
5968 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector signed char);
5969 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector unsigned char);
5970
5971 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
5972                                vector signed char);
5973 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
5974                                vector unsigned char);
5975 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector signed char);
5976 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector unsigned char);
5977 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char, vector signed char);
5978
5979 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char,
5980                               vector unsigned char);
5981
5982 vector signed char vec_splat (vector signed char, const char);
5983 vector unsigned char vec_splat (vector unsigned char, const char);
5984 vector signed short vec_splat (vector signed short, const char);
5985 vector unsigned short vec_splat (vector unsigned short, const char);
5986 vector float vec_splat (vector float, const char);
5987 vector signed int vec_splat (vector signed int, const char);
5988 vector unsigned int vec_splat (vector unsigned int, const char);
5989
5990 vector signed char vec_splat_s8 (const char);
5991
5992 vector signed short vec_splat_s16 (const char);
5993
5994 vector signed int vec_splat_s32 (const char);
5995
5996 vector unsigned char vec_splat_u8 (const char);
5997
5998 vector unsigned short vec_splat_u16 (const char);
5999
6000 vector unsigned int vec_splat_u32 (const char);
6001
6002 vector signed char vec_sr (vector signed char, vector unsigned char);
6003 vector unsigned char vec_sr (vector unsigned char,
6004                              vector unsigned char);
6005 vector signed short vec_sr (vector signed short, vector unsigned short);
6006
6007 vector unsigned short vec_sr (vector unsigned short,
6008                               vector unsigned short);
6009 vector signed int vec_sr (vector signed int, vector unsigned int);
6010 vector unsigned int vec_sr (vector unsigned int, vector unsigned int);
6011
6012 vector signed char vec_sra (vector signed char, vector unsigned char);
6013 vector unsigned char vec_sra (vector unsigned char,
6014                               vector unsigned char);
6015 vector signed short vec_sra (vector signed short,
6016                              vector unsigned short);
6017 vector unsigned short vec_sra (vector unsigned short,
6018                                vector unsigned short);
6019 vector signed int vec_sra (vector signed int, vector unsigned int);
6020 vector unsigned int vec_sra (vector unsigned int, vector unsigned int);
6021
6022 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned int);
6023 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned short);
6024 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned char);
6025 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned int);
6026 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int,
6027                              vector unsigned short);
6028 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned char);
6029
6030 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned int);
6031 vector signed short vec_srl (vector signed short,
6032                              vector unsigned short);
6033 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned char);
6034
6035 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6036                                vector unsigned int);
6037 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6038                                vector unsigned short);
6039 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6040                                vector unsigned char);
6041 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned int);
6042 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned short);
6043 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned char);
6044 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6045                               vector unsigned int);
6046 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6047                               vector unsigned short);
6048 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6049                               vector unsigned char);
6050
6051 vector float vec_sro (vector float, vector signed char);
6052 vector float vec_sro (vector float, vector unsigned char);
6053 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector signed char);
6054 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector unsigned char);
6055 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector signed char);
6056 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector unsigned char);
6057
6058 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector signed char);
6059 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector unsigned char);
6060
6061 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
6062                                vector signed char);
6063 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
6064                                vector unsigned char);
6065 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector signed char);
6066 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector unsigned char);
6067 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char, vector signed char);
6068
6069 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char,
6070                               vector unsigned char);
6071
6072 void vec_st (vector float, int, float *);
6073 void vec_st (vector float, int, vector float *);
6074 void vec_st (vector signed int, int, int *);
6075 void vec_st (vector signed int, int, unsigned int *);
6076 void vec_st (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6077 void vec_st (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
6078 void vec_st (vector signed short, int, short *);
6079 void vec_st (vector signed short, int, vector unsigned short *);
6080 void vec_st (vector signed short, int, vector signed short *);
6081 void vec_st (vector unsigned short, int, unsigned short *);
6082 void vec_st (vector unsigned short, int, vector unsigned short *);
6083 void vec_st (vector signed char, int, signed char *);
6084 void vec_st (vector signed char, int, unsigned char *);
6085 void vec_st (vector signed char, int, vector signed char *);
6086 void vec_st (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6087 void vec_st (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
6088
6089 void vec_ste (vector signed char, int, unsigned char *);
6090 void vec_ste (vector signed char, int, signed char *);
6091 void vec_ste (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6092 void vec_ste (vector signed short, int, short *);
6093 void vec_ste (vector signed short, int, unsigned short *);
6094 void vec_ste (vector unsigned short, int, void *);
6095 void vec_ste (vector signed int, int, unsigned int *);
6096 void vec_ste (vector signed int, int, int *);
6097 void vec_ste (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6098 void vec_ste (vector float, int, float *);
6099
6100 void vec_stl (vector float, int, vector float *);
6101 void vec_stl (vector float, int, float *);
6102 void vec_stl (vector signed int, int, vector signed int *);
6103 void vec_stl (vector signed int, int, int *);
6104 void vec_stl (vector signed int, int, unsigned int *);
6105 void vec_stl (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
6106 void vec_stl (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6107 void vec_stl (vector signed short, int, short *);
6108 void vec_stl (vector signed short, int, unsigned short *);
6109 void vec_stl (vector signed short, int, vector signed short *);
6110 void vec_stl (vector unsigned short, int, unsigned short *);
6111 void vec_stl (vector unsigned short, int, vector signed short *);
6112 void vec_stl (vector signed char, int, signed char *);
6113 void vec_stl (vector signed char, int, unsigned char *);
6114 void vec_stl (vector signed char, int, vector signed char *);
6115 void vec_stl (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6116 void vec_stl (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
6117
6118 vector signed char vec_sub (vector signed char, vector signed char);
6119 vector unsigned char vec_sub (vector signed char, vector unsigned char);
6120
6121 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char, vector signed char);
6122
6123 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char,
6124                               vector unsigned char);
6125 vector signed short vec_sub (vector signed short, vector signed short);
6126 vector unsigned short vec_sub (vector signed short,
6127                                vector unsigned short);
6128 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
6129                                vector signed short);
6130 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
6131                                vector unsigned short);
6132 vector signed int vec_sub (vector signed int, vector signed int);
6133 vector unsigned int vec_sub (vector signed int, vector unsigned int);
6134 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector signed int);
6135 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector unsigned int);
6136 vector float vec_sub (vector float, vector float);
6137
6138 vector unsigned int vec_subc (vector unsigned int, vector unsigned int);
6139
6140 vector unsigned char vec_subs (vector signed char,
6141                                vector unsigned char);
6142 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
6143                                vector signed char);
6144 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
6145                                vector unsigned char);
6146 vector signed char vec_subs (vector signed char, vector signed char);
6147 vector unsigned short vec_subs (vector signed short,
6148                                 vector unsigned short);
6149 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
6150                                 vector signed short);
6151 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
6152                                 vector unsigned short);
6153 vector signed short vec_subs (vector signed short, vector signed short);
6154
6155 vector unsigned int vec_subs (vector signed int, vector unsigned int);
6156 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector signed int);
6157 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector unsigned int);
6158
6159 vector signed int vec_subs (vector signed int, vector signed int);
6160
6161 vector unsigned int vec_sum4s (vector unsigned char,
6162                                vector unsigned int);
6163 vector signed int vec_sum4s (vector signed char, vector signed int);
6164 vector signed int vec_sum4s (vector signed short, vector signed int);
6165
6166 vector signed int vec_sum2s (vector signed int, vector signed int);
6167
6168 vector signed int vec_sums (vector signed int, vector signed int);
6169
6170 vector float vec_trunc (vector float);
6171
6172 vector signed short vec_unpackh (vector signed char);
6173 vector unsigned int vec_unpackh (vector signed short);
6174 vector signed int vec_unpackh (vector signed short);
6175
6176 vector signed short vec_unpackl (vector signed char);
6177 vector unsigned int vec_unpackl (vector signed short);
6178 vector signed int vec_unpackl (vector signed short);
6179
6180 vector float vec_xor (vector float, vector float);
6181 vector float vec_xor (vector float, vector signed int);
6182 vector float vec_xor (vector signed int, vector float);
6183 vector signed int vec_xor (vector signed int, vector signed int);
6184 vector unsigned int vec_xor (vector signed int, vector unsigned int);
6185 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector signed int);
6186 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector unsigned int);
6187 vector signed short vec_xor (vector signed short, vector signed short);
6188 vector unsigned short vec_xor (vector signed short,
6189                                vector unsigned short);
6190 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
6191                                vector signed short);
6192 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
6193                                vector unsigned short);
6194 vector signed char vec_xor (vector signed char, vector signed char);
6195 vector unsigned char vec_xor (vector signed char, vector unsigned char);
6196
6197 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char, vector signed char);
6198
6199 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char,
6200                               vector unsigned char);
6201
6202 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector unsigned char);
6203
6204 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector signed char);
6205 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char, vector signed char);
6206
6207 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char,
6208                               vector unsigned char);
6209 vector signed int vec_all_eq (vector signed short,
6210                               vector unsigned short);
6211 vector signed int vec_all_eq (vector signed short, vector signed short);
6212
6213 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
6214                               vector signed short);
6215 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
6216                               vector unsigned short);
6217 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector unsigned int);
6218 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector signed int);
6219 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector signed int);
6220 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
6221
6222 vector signed int vec_all_eq (vector float, vector float);
6223
6224 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector unsigned char);
6225
6226 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char, vector signed char);
6227
6228 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char,
6229                               vector unsigned char);
6230 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector signed char);
6231 vector signed int vec_all_ge (vector signed short,
6232                               vector unsigned short);
6233 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
6234                               vector signed short);
6235 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
6236                               vector unsigned short);
6237 vector signed int vec_all_ge (vector signed short, vector signed short);
6238
6239 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector unsigned int);
6240 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector signed int);
6241 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
6242
6243 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector signed int);
6244 vector signed int vec_all_ge (vector float, vector float);
6245
6246 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector unsigned char);
6247
6248 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char, vector signed char);
6249
6250 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char,
6251                               vector unsigned char);
6252 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector signed char);
6253 vector signed int vec_all_gt (vector signed short,
6254                               vector unsigned short);
6255 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
6256                               vector signed short);
6257 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
6258                               vector unsigned short);
6259 vector signed int vec_all_gt (vector signed short, vector signed short);
6260
6261 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector unsigned int);
6262 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector signed int);
6263 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6264
6265 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector signed int);
6266 vector signed int vec_all_gt (vector float, vector float);
6267
6268 vector signed int vec_all_in (vector float, vector float);
6269
6270 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector unsigned char);
6271
6272 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char, vector signed char);
6273
6274 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char,
6275                               vector unsigned char);
6276 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector signed char);
6277 vector signed int vec_all_le (vector signed short,
6278                               vector unsigned short);
6279 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
6280                               vector signed short);
6281 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
6282                               vector unsigned short);
6283 vector signed int vec_all_le (vector signed short, vector signed short);
6284
6285 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector unsigned int);
6286 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector signed int);
6287 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
6288
6289 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector signed int);
6290 vector signed int vec_all_le (vector float, vector float);
6291
6292 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector unsigned char);
6293
6294 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char, vector signed char);
6295
6296 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char,
6297                               vector unsigned char);
6298 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector signed char);
6299 vector signed int vec_all_lt (vector signed short,
6300                               vector unsigned short);
6301 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
6302                               vector signed short);
6303 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
6304                               vector unsigned short);
6305 vector signed int vec_all_lt (vector signed short, vector signed short);
6306
6307 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector unsigned int);
6308 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector signed int);
6309 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6310
6311 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector signed int);
6312 vector signed int vec_all_lt (vector float, vector float);
6313
6314 vector signed int vec_all_nan (vector float);
6315
6316 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector unsigned char);
6317
6318 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector signed char);
6319 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char, vector signed char);
6320
6321 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char,
6322                               vector unsigned char);
6323 vector signed int vec_all_ne (vector signed short,
6324                               vector unsigned short);
6325 vector signed int vec_all_ne (vector signed short, vector signed short);
6326
6327 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
6328                               vector signed short);
6329 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
6330                               vector unsigned short);
6331 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector unsigned int);
6332 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector signed int);
6333 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector signed int);
6334 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
6335
6336 vector signed int vec_all_ne (vector float, vector float);
6337
6338 vector signed int vec_all_nge (vector float, vector float);
6339
6340 vector signed int vec_all_ngt (vector float, vector float);
6341
6342 vector signed int vec_all_nle (vector float, vector float);
6343
6344 vector signed int vec_all_nlt (vector float, vector float);
6345
6346 vector signed int vec_all_numeric (vector float);
6347
6348 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector unsigned char);
6349
6350 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector signed char);
6351 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char, vector signed char);
6352
6353 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char,
6354                               vector unsigned char);
6355 vector signed int vec_any_eq (vector signed short,
6356                               vector unsigned short);
6357 vector signed int vec_any_eq (vector signed short, vector signed short);
6358
6359 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
6360                               vector signed short);
6361 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
6362                               vector unsigned short);
6363 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector unsigned int);
6364 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector signed int);
6365 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector signed int);
6366 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
6367
6368 vector signed int vec_any_eq (vector float, vector float);
6369
6370 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector unsigned char);
6371
6372 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char, vector signed char);
6373
6374 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char,
6375                               vector unsigned char);
6376 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector signed char);
6377 vector signed int vec_any_ge (vector signed short,
6378                               vector unsigned short);
6379 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
6380                               vector signed short);
6381 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
6382                               vector unsigned short);
6383 vector signed int vec_any_ge (vector signed short, vector signed short);
6384
6385 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector unsigned int);
6386 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector signed int);
6387 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
6388
6389 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector signed int);
6390 vector signed int vec_any_ge (vector float, vector float);
6391
6392 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector unsigned char);
6393
6394 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char, vector signed char);
6395
6396 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char,
6397                               vector unsigned char);
6398 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector signed char);
6399 vector signed int vec_any_gt (vector signed short,
6400                               vector unsigned short);
6401 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
6402                               vector signed short);
6403 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
6404                               vector unsigned short);
6405 vector signed int vec_any_gt (vector signed short, vector signed short);
6406
6407 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector unsigned int);
6408 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector signed int);
6409 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6410
6411 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector signed int);
6412 vector signed int vec_any_gt (vector float, vector float);
6413
6414 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector unsigned char);
6415
6416 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char, vector signed char);
6417
6418 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char,
6419                               vector unsigned char);
6420 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector signed char);
6421 vector signed int vec_any_le (vector signed short,
6422                               vector unsigned short);
6423 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
6424                               vector signed short);
6425 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
6426                               vector unsigned short);
6427 vector signed int vec_any_le (vector signed short, vector signed short);
6428
6429 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector unsigned int);
6430 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector signed int);
6431 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
6432
6433 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector signed int);
6434 vector signed int vec_any_le (vector float, vector float);
6435
6436 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector unsigned char);
6437
6438 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char, vector signed char);
6439
6440 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char,
6441                               vector unsigned char);
6442 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector signed char);
6443 vector signed int vec_any_lt (vector signed short,
6444                               vector unsigned short);
6445 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
6446                               vector signed short);
6447 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
6448                               vector unsigned short);
6449 vector signed int vec_any_lt (vector signed short, vector signed short);
6450
6451 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector unsigned int);
6452 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector signed int);
6453 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6454
6455 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector signed int);
6456 vector signed int vec_any_lt (vector float, vector float);
6457
6458 vector signed int vec_any_nan (vector float);
6459
6460 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector unsigned char);
6461
6462 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector signed char);
6463 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char, vector signed char);
6464
6465 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char,
6466                               vector unsigned char);
6467 vector signed int vec_any_ne (vector signed short,
6468                               vector unsigned short);
6469 vector signed int vec_any_ne (vector signed short, vector signed short);
6470
6471 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
6472                               vector signed short);
6473 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
6474                               vector unsigned short);
6475 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector unsigned int);
6476 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector signed int);
6477 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector signed int);
6478 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
6479
6480 vector signed int vec_any_ne (vector float, vector float);
6481
6482 vector signed int vec_any_nge (vector float, vector float);
6483
6484 vector signed int vec_any_ngt (vector float, vector float);
6485
6486 vector signed int vec_any_nle (vector float, vector float);
6487
6488 vector signed int vec_any_nlt (vector float, vector float);
6489
6490 vector signed int vec_any_numeric (vector float);
6491
6492 vector signed int vec_any_out (vector float, vector float);
6493 @end smallexample
6494
6495 @node Pragmas
6496 @section Pragmas Accepted by GCC
6497 @cindex pragmas
6498 @cindex #pragma
6499
6500 GCC supports several types of pragmas, primarily in order to compile
6501 code originally written for other compilers.  Note that in general
6502 we do not recommend the use of pragmas; @xref{Function Attributes},
6503 for further explanation.
6504
6505 @menu
6506 * ARM Pragmas::
6507 * RS/6000 and PowerPC Pragmas::
6508 * Darwin Pragmas::
6509 * Solaris Pragmas::
6510 * Tru64 Pragmas::
6511 @end menu
6512
6513 @node ARM Pragmas
6514 @subsection ARM Pragmas
6515
6516 The ARM target defines pragmas for controlling the default addition of
6517 @code{long_call} and @code{short_call} attributes to functions.
6518 @xref{Function Attributes}, for information about the effects of these
6519 attributes.
6520
6521 @table @code
6522 @item long_calls
6523 @cindex pragma, long_calls
6524 Set all subsequent functions to have the @code{long_call} attribute.
6525
6526 @item no_long_calls
6527 @cindex pragma, no_long_calls
6528 Set all subsequent functions to have the @code{short_call} attribute.
6529
6530 @item long_calls_off
6531 @cindex pragma, long_calls_off
6532 Do not affect the @code{long_call} or @code{short_call} attributes of
6533 subsequent functions.
6534 @end table
6535
6536 @node RS/6000 and PowerPC Pragmas
6537 @subsection RS/6000 and PowerPC Pragmas
6538
6539 The RS/6000 and PowerPC targets define one pragma for controlling
6540 whether or not the @code{longcall} attribute is added to function
6541 declarations by default.  This pragma overrides the @option{-mlongcall}
6542 option, but not the @code{longcall} and @code{shortcall} attributes.
6543 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information about when long
6544 calls are and are not necessary.
6545
6546 @table @code
6547 @item longcall (1)
6548 @cindex pragma, longcall
6549 Apply the @code{longcall} attribute to all subsequent function
6550 declarations.
6551
6552 @item longcall (0)
6553 Do not apply the @code{longcall} attribute to subsequent function
6554 declarations.
6555 @end table
6556
6557 @c Describe c4x pragmas here.
6558 @c Describe h8300 pragmas here.
6559 @c Describe i370 pragmas here.
6560 @c Describe i960 pragmas here.
6561 @c Describe sh pragmas here.
6562 @c Describe v850 pragmas here.
6563
6564 @node Darwin Pragmas
6565 @subsection Darwin Pragmas
6566
6567 The following pragmas are available for all architectures running the
6568 Darwin operating system.  These are useful for compatibility with other
6569 Mac OS compilers.
6570
6571 @table @code
6572 @item mark @var{tokens}@dots{}
6573 @cindex pragma, mark
6574 This pragma is accepted, but has no effect.
6575
6576 @item options align=@var{alignment}
6577 @cindex pragma, options align
6578 This pragma sets the alignment of fields in structures.  The values of
6579 @var{alignment} may be @code{mac68k}, to emulate m68k alignment, or
6580 @code{power}, to emulate PowerPC alignment.  Uses of this pragma nest
6581 properly; to restore the previous setting, use @code{reset} for the
6582 @var{alignment}.
6583
6584 @item segment @var{tokens}@dots{}
6585 @cindex pragma, segment
6586 This pragma is accepted, but has no effect.
6587
6588 @item unused (@var{var} [, @var{var}]@dots{})
6589 @cindex pragma, unused
6590 This pragma declares variables to be possibly unused.  GCC will not
6591 produce warnings for the listed variables.  The effect is similar to
6592 that of the @code{unused} attribute, except that this pragma may appear
6593 anywhere within the variables' scopes.
6594 @end table
6595
6596 @node Solaris Pragmas
6597 @subsection Solaris Pragmas
6598
6599 For compatibility with the SunPRO compiler, the following pragma
6600 is supported.
6601
6602 @table @code
6603 @item redefine_extname @var{oldname} @var{newname}
6604 @cindex pragma, redefine_extname
6605
6606 This pragma gives the C function @var{oldname} the assembler label
6607 @var{newname}.  The pragma must appear before the function declaration.
6608 This pragma is equivalent to the asm labels extension (@pxref{Asm
6609 Labels}).  The preprocessor defines @code{__PRAGMA_REDEFINE_EXTNAME}
6610 if the pragma is available.
6611 @end table
6612
6613 @node Tru64 Pragmas
6614 @subsection Tru64 Pragmas
6615
6616 For compatibility with the Compaq C compiler, the following pragma
6617 is supported.
6618
6619 @table @code
6620 @item extern_prefix @var{string}
6621 @cindex pragma, extern_prefix
6622
6623 This pragma renames all subsequent function and variable declarations
6624 such that @var{string} is prepended to the name.  This effect may be
6625 terminated by using another @code{extern_prefix} pragma with the
6626 empty string.
6627
6628 This pragma is similar in intent to to the asm labels extension
6629 (@pxref{Asm Labels}) in that the system programmer wants to change
6630 the assembly-level ABI without changing the source-level API.  The
6631 preprocessor defines @code{__PRAGMA_EXTERN_PREFIX} if the pragma is
6632 available.
6633 @end table
6634
6635 @node Unnamed Fields
6636 @section Unnamed struct/union fields within structs/unions.
6637 @cindex struct
6638 @cindex union
6639
6640 For compatibility with other compilers, GCC allows you to define
6641 a structure or union that contains, as fields, structures and unions
6642 without names.  For example:
6643
6644 @example
6645 struct @{
6646   int a;
6647   union @{
6648     int b;
6649     float c;
6650   @};
6651   int d;
6652 @} foo;
6653 @end example
6654
6655 In this example, the user would be able to access members of the unnamed
6656 union with code like @samp{foo.b}.  Note that only unnamed structs and
6657 unions are allowed, you may not have, for example, an unnamed
6658 @code{int}.
6659
6660 You must never create such structures that cause ambiguous field definitions.
6661 For example, this structure:
6662
6663 @example
6664 struct @{
6665   int a;
6666   struct @{
6667     int a;
6668   @};
6669 @} foo;
6670 @end example
6671
6672 It is ambiguous which @code{a} is being referred to with @samp{foo.a}.
6673 Such constructs are not supported and must be avoided.  In the future,
6674 such constructs may be detected and treated as compilation errors.
6675
6676 @node Thread-Local
6677 @section Thread-Local Storage
6678 @cindex Thread-Local Storage
6679 @cindex @acronym{TLS}
6680 @cindex __thread
6681
6682 Thread-local storage (@acronym{TLS}) is a mechanism by which variables
6683 are allocated such that there is one instance of the variable per extant
6684 thread.  The run-time model GCC uses to implement this originates
6685 in the IA-64 processor-specific ABI, but has since been migrated
6686 to other processors as well.  It requires significant support from
6687 the linker (@command{ld}), dynamic linker (@command{ld.so}), and
6688 system libraries (@file{libc.so} and @file{libpthread.so}), so it
6689 is not available everywhere.
6690
6691 At the user level, the extension is visible with a new storage
6692 class keyword: @code{__thread}.  For example:
6693
6694 @example
6695 __thread int i;
6696 extern __thread struct state s;
6697 static __thread char *p;
6698 @end example
6699
6700 The @code{__thread} specifier may be used alone, with the @code{extern}
6701 or @code{static} specifiers, but with no other storage class specifier.
6702 When used with @code{extern} or @code{static}, @code{__thread} must appear
6703 immediately after the other storage class specifier.
6704
6705 The @code{__thread} specifier may be applied to any global, file-scoped
6706 static, function-scoped static, or static data member of a class.  It may
6707 not be applied to block-scoped automatic or non-static data member.
6708
6709 When the address-of operator is applied to a thread-local variable, it is
6710 evaluated at run-time and returns the address of the current thread's
6711 instance of that variable.  An address so obtained may be used by any
6712 thread.  When a thread terminates, any pointers to thread-local variables
6713 in that thread become invalid.
6714
6715 No static initialization may refer to the address of a thread-local variable.
6716
6717 In C++, if an initializer is present for a thread-local variable, it must
6718 be a @var{constant-expression}, as defined in 5.19.2 of the ANSI/ISO C++
6719 standard.
6720
6721 See @uref{http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf,
6722 ELF Handling For Thread-Local Storage} for a detailed explanation of
6723 the four thread-local storage addressing models, and how the run-time
6724 is expected to function.
6725
6726 @menu
6727 * C99 Thread-Local Edits::
6728 * C++98 Thread-Local Edits::
6729 @end menu
6730
6731 @node C99 Thread-Local Edits
6732 @subsection ISO/IEC 9899:1999 Edits for Thread-Local Storage
6733
6734 The following are a set of changes to ISO/IEC 9899:1999 (aka C99)
6735 that document the exact semantics of the language extension.
6736
6737 @itemize @bullet
6738 @item
6739 @cite{5.1.2  Execution environments}
6740
6741 Add new text after paragraph 1
6742
6743 @quotation
6744 Within either execution environment, a @dfn{thread} is a flow of
6745 control within a program.  It is implementation defined whether
6746 or not there may be more than one thread associated with a program.
6747 It is implementation defined how threads beyond the first are
6748 created, the name and type of the function called at thread
6749 startup, and how threads may be terminated.  However, objects
6750 with thread storage duration shall be initialized before thread
6751 startup.
6752 @end quotation
6753
6754 @item
6755 @cite{6.2.4  Storage durations of objects}
6756
6757 Add new text before paragraph 3
6758
6759 @quotation
6760 An object whose identifier is declared with the storage-class
6761 specifier @w{@code{__thread}} has @dfn{thread storage duration}.
6762 Its lifetime is the entire execution of the thread, and its
6763 stored value is initialized only once, prior to thread startup.
6764 @end quotation
6765
6766 @item
6767 @cite{6.4.1  Keywords}
6768
6769 Add @code{__thread}.
6770
6771 @item
6772 @cite{6.7.1  Storage-class specifiers}
6773
6774 Add @code{__thread} to the list of storage class specifiers in
6775 paragraph 1.
6776
6777 Change paragraph 2 to
6778
6779 @quotation
6780 With the exception of @code{__thread}, at most one storage-class
6781 specifier may be given [@dots{}].  The @code{__thread} specifier may
6782 be used alone, or immediately following @code{extern} or
6783 @code{static}.
6784 @end quotation
6785
6786 Add new text after paragraph 6
6787
6788 @quotation
6789 The declaration of an identifier for a variable that has
6790 block scope that specifies @code{__thread} shall also
6791 specify either @code{extern} or @code{static}.
6792
6793 The @code{__thread} specifier shall be used only with
6794 variables.
6795 @end quotation
6796 @end itemize
6797
6798 @node C++98 Thread-Local Edits
6799 @subsection ISO/IEC 14882:1998 Edits for Thread-Local Storage
6800
6801 The following are a set of changes to ISO/IEC 14882:1998 (aka C++98)
6802 that document the exact semantics of the language extension.
6803
6804 @itemize @bullet
6805 @item
6806 @b{[intro.execution]}
6807
6808 New text after paragraph 4
6809
6810 @quotation
6811 A @dfn{thread} is a flow of control within the abstract machine.
6812 It is implementation defined whether or not there may be more than
6813 one thread.
6814 @end quotation
6815
6816 New text after paragraph 7
6817
6818 @quotation
6819 It is unspecified whether additional action must be taken to
6820 ensure when and whether side effects are visible to other threads.
6821 @end quotation
6822
6823 @item
6824 @b{[lex.key]}
6825
6826 Add @code{__thread}.
6827
6828 @item
6829 @b{[basic.start.main]}
6830
6831 Add after paragraph 5
6832
6833 @quotation
6834 The thread that begins execution at the @code{main} function is called
6835 the @dfn{main thread}.  It is implementation defined how functions
6836 beginning threads other than the main thread are designated or typed.
6837 A function so designated, as well as the @code{main} function, is called
6838 a @dfn{thread startup function}.  It is implementation defined what
6839 happens if a thread startup function returns.  It is implementation
6840 defined what happens to other threads when any thread calls @code{exit}.
6841 @end quotation
6842
6843 @item
6844 @b{[basic.start.init]}
6845
6846 Add after paragraph 4
6847
6848 @quotation
6849 The storage for an object of thread storage duration shall be
6850 statically initialized before the first statement of the thread startup
6851 function.  An object of thread storage duration shall not require
6852 dynamic initialization.
6853 @end quotation
6854
6855 @item
6856 @b{[basic.start.term]}
6857
6858 Add after paragraph 3
6859
6860 @quotation
6861 The type of an object with thread storage duration shall not have a
6862 non-trivial destructor, nor shall it be an array type whose elements
6863 (directly or indirectly) have non-trivial destructors.
6864 @end quotation
6865
6866 @item
6867 @b{[basic.stc]}
6868
6869 Add ``thread storage duration'' to the list in paragraph 1.
6870
6871 Change paragraph 2
6872
6873 @quotation
6874 Thread, static, and automatic storage durations are associated with
6875 objects introduced by declarations [@dots{}].
6876 @end quotation
6877
6878 Add @code{__thread} to the list of specifiers in paragraph 3.
6879
6880 @item
6881 @b{[basic.stc.thread]}
6882
6883 New section before @b{[basic.stc.static]}
6884
6885 @quotation
6886 The keyword @code{__thread} applied to an non-local object gives the
6887 object thread storage duration.
6888
6889 A local variable or class data member declared both @code{static}
6890 and @code{__thread} gives the variable or member thread storage
6891 duration.
6892 @end quotation
6893
6894 @item
6895 @b{[basic.stc.static]}
6896
6897 Change paragraph 1
6898
6899 @quotation
6900 All objects which have neither thread storage duration, dynamic
6901 storage duration nor are local [@dots{}].
6902 @end quotation
6903
6904 @item
6905 @b{[dcl.stc]}
6906
6907 Add @code{__thread} to the list in paragraph 1.
6908
6909 Change paragraph 1
6910
6911 @quotation
6912 With the exception of @code{__thread}, at most one
6913 @var{storage-class-specifier} shall appear in a given
6914 @var{decl-specifier-seq}.  The @code{__thread} specifier may
6915 be used alone, or immediately following the @code{extern} or
6916 @code{static} specifiers.  [@dots{}]
6917 @end quotation
6918
6919 Add after paragraph 5
6920
6921 @quotation
6922 The @code{__thread} specifier can be applied only to the names of objects
6923 and to anonymous unions.
6924 @end quotation
6925
6926 @item
6927 @b{[class.mem]}
6928
6929 Add after paragraph 6
6930
6931 @quotation
6932 Non-@code{static} members shall not be @code{__thread}.
6933 @end quotation
6934 @end itemize
6935
6936 @node C++ Extensions
6937 @chapter Extensions to the C++ Language
6938 @cindex extensions, C++ language
6939 @cindex C++ language extensions
6940
6941 The GNU compiler provides these extensions to the C++ language (and you
6942 can also use most of the C language extensions in your C++ programs).  If you
6943 want to write code that checks whether these features are available, you can
6944 test for the GNU compiler the same way as for C programs: check for a
6945 predefined macro @code{__GNUC__}.  You can also use @code{__GNUG__} to
6946 test specifically for GNU C++ (@pxref{Standard Predefined,,Standard
6947 Predefined Macros,cpp.info,The C Preprocessor}).
6948
6949 @menu
6950 * Min and Max::         C++ Minimum and maximum operators.
6951 * Volatiles::           What constitutes an access to a volatile object.
6952 * Restricted Pointers:: C99 restricted pointers and references.
6953 * Vague Linkage::       Where G++ puts inlines, vtables and such.
6954 * C++ Interface::       You can use a single C++ header file for both
6955                         declarations and definitions.
6956 * Template Instantiation:: Methods for ensuring that exactly one copy of
6957                         each needed template instantiation is emitted.
6958 * Bound member functions:: You can extract a function pointer to the
6959                         method denoted by a @samp{->*} or @samp{.*} expression.
6960 * C++ Attributes::      Variable, function, and type attributes for C++ only.
6961 * Java Exceptions::     Tweaking exception handling to work with Java.
6962 * Deprecated Features:: Things might disappear from g++.
6963 * Backwards Compatibility:: Compatibilities with earlier definitions of C++.
6964 @end menu
6965
6966 @node Min and Max
6967 @section Minimum and Maximum Operators in C++
6968
6969 It is very convenient to have operators which return the ``minimum'' or the
6970 ``maximum'' of two arguments.  In GNU C++ (but not in GNU C),
6971
6972 @table @code
6973 @item @var{a} <? @var{b}
6974 @findex <?
6975 @cindex minimum operator
6976 is the @dfn{minimum}, returning the smaller of the numeric values
6977 @var{a} and @var{b};
6978
6979 @item @var{a} >? @var{b}
6980 @findex >?
6981 @cindex maximum operator
6982 is the @dfn{maximum}, returning the larger of the numeric values @var{a}
6983 and @var{b}.
6984 @end table
6985
6986 These operations are not primitive in ordinary C++, since you can
6987 use a macro to return the minimum of two things in C++, as in the
6988 following example.
6989
6990 @example
6991 #define MIN(X,Y) ((X) < (Y) ? : (X) : (Y))
6992 @end example
6993
6994 @noindent
6995 You might then use @w{@samp{int min = MIN (i, j);}} to set @var{min} to
6996 the minimum value of variables @var{i} and @var{j}.
6997
6998 However, side effects in @code{X} or @code{Y} may cause unintended
6999 behavior.  For example, @code{MIN (i++, j++)} will fail, incrementing
7000 the smaller counter twice.  The GNU C @code{typeof} extension allows you
7001 to write safe macros that avoid this kind of problem (@pxref{Typeof}).
7002 However, writing @code{MIN} and @code{MAX} as macros also forces you to
7003 use function-call notation for a fundamental arithmetic operation.
7004 Using GNU C++ extensions, you can write @w{@samp{int min = i <? j;}}
7005 instead.
7006
7007 Since @code{<?} and @code{>?} are built into the compiler, they properly
7008 handle expressions with side-effects;  @w{@samp{int min = i++ <? j++;}}
7009 works correctly.
7010
7011 @node Volatiles
7012 @section When is a Volatile Object Accessed?
7013 @cindex accessing volatiles
7014 @cindex volatile read
7015 @cindex volatile write
7016 @cindex volatile access
7017
7018 Both the C and C++ standard have the concept of volatile objects.  These
7019 are normally accessed by pointers and used for accessing hardware.  The
7020 standards encourage compilers to refrain from optimizations
7021 concerning accesses to volatile objects that it might perform on
7022 non-volatile objects.  The C standard leaves it implementation defined
7023 as to what constitutes a volatile access.  The C++ standard omits to
7024 specify this, except to say that C++ should behave in a similar manner
7025 to C with respect to volatiles, where possible.  The minimum either
7026 standard specifies is that at a sequence point all previous accesses to
7027 volatile objects have stabilized and no subsequent accesses have
7028 occurred.  Thus an implementation is free to reorder and combine
7029 volatile accesses which occur between sequence points, but cannot do so
7030 for accesses across a sequence point.  The use of volatiles does not
7031 allow you to violate the restriction on updating objects multiple times
7032 within a sequence point.
7033
7034 In most expressions, it is intuitively obvious what is a read and what is
7035 a write.  For instance
7036
7037 @example
7038 volatile int *dst = @var{somevalue};
7039 volatile int *src = @var{someothervalue};
7040 *dst = *src;
7041 @end example
7042
7043 @noindent
7044 will cause a read of the volatile object pointed to by @var{src} and stores the
7045 value into the volatile object pointed to by @var{dst}.  There is no
7046 guarantee that these reads and writes are atomic, especially for objects
7047 larger than @code{int}.
7048
7049 Less obvious expressions are where something which looks like an access
7050 is used in a void context.  An example would be,
7051
7052 @example
7053 volatile int *src = @var{somevalue};
7054 *src;
7055 @end example
7056
7057 With C, such expressions are rvalues, and as rvalues cause a read of
7058 the object, GCC interprets this as a read of the volatile being pointed
7059 to.  The C++ standard specifies that such expressions do not undergo
7060 lvalue to rvalue conversion, and that the type of the dereferenced
7061 object may be incomplete.  The C++ standard does not specify explicitly
7062 that it is this lvalue to rvalue conversion which is responsible for
7063 causing an access.  However, there is reason to believe that it is,
7064 because otherwise certain simple expressions become undefined.  However,
7065 because it would surprise most programmers, G++ treats dereferencing a
7066 pointer to volatile object of complete type in a void context as a read
7067 of the object.  When the object has incomplete type, G++ issues a
7068 warning.
7069
7070 @example
7071 struct S;
7072 struct T @{int m;@};
7073 volatile S *ptr1 = @var{somevalue};
7074 volatile T *ptr2 = @var{somevalue};
7075 *ptr1;
7076 *ptr2;
7077 @end example
7078
7079 In this example, a warning is issued for @code{*ptr1}, and @code{*ptr2}
7080 causes a read of the object pointed to.  If you wish to force an error on
7081 the first case, you must force a conversion to rvalue with, for instance
7082 a static cast, @code{static_cast<S>(*ptr1)}.
7083
7084 When using a reference to volatile, G++ does not treat equivalent
7085 expressions as accesses to volatiles, but instead issues a warning that
7086 no volatile is accessed.  The rationale for this is that otherwise it
7087 becomes difficult to determine where volatile access occur, and not
7088 possible to ignore the return value from functions returning volatile
7089 references.  Again, if you wish to force a read, cast the reference to
7090 an rvalue.
7091
7092 @node Restricted Pointers
7093 @section Restricting Pointer Aliasing
7094 @cindex restricted pointers
7095 @cindex restricted references
7096 @cindex restricted this pointer
7097
7098 As with gcc, g++ understands the C99 feature of restricted pointers,
7099 specified with the @code{__restrict__}, or @code{__restrict} type
7100 qualifier.  Because you cannot compile C++ by specifying the @option{-std=c99}
7101 language flag, @code{restrict} is not a keyword in C++.
7102
7103 In addition to allowing restricted pointers, you can specify restricted
7104 references, which indicate that the reference is not aliased in the local
7105 context.
7106
7107 @example
7108 void fn (int *__restrict__ rptr, int &__restrict__ rref)
7109 @{
7110   /* @r{@dots{}} */
7111 @}
7112 @end example
7113
7114 @noindent
7115 In the body of @code{fn}, @var{rptr} points to an unaliased integer and
7116 @var{rref} refers to a (different) unaliased integer.
7117
7118 You may also specify whether a member function's @var{this} pointer is
7119 unaliased by using @code{__restrict__} as a member function qualifier.
7120
7121 @example
7122 void T::fn () __restrict__
7123 @{
7124   /* @r{@dots{}} */
7125 @}
7126 @end example
7127
7128 @noindent
7129 Within the body of @code{T::fn}, @var{this} will have the effective
7130 definition @code{T *__restrict__ const this}.  Notice that the
7131 interpretation of a @code{__restrict__} member function qualifier is
7132 different to that of @code{const} or @code{volatile} qualifier, in that it
7133 is applied to the pointer rather than the object.  This is consistent with
7134 other compilers which implement restricted pointers.
7135
7136 As with all outermost parameter qualifiers, @code{__restrict__} is
7137 ignored in function definition matching.  This means you only need to
7138 specify @code{__restrict__} in a function definition, rather than
7139 in a function prototype as well.
7140
7141 @node Vague Linkage
7142 @section Vague Linkage
7143 @cindex vague linkage
7144
7145 There are several constructs in C++ which require space in the object
7146 file but are not clearly tied to a single translation unit.  We say that
7147 these constructs have ``vague linkage''.  Typically such constructs are
7148 emitted wherever they are needed, though sometimes we can be more
7149 clever.
7150
7151 @table @asis
7152 @item Inline Functions
7153 Inline functions are typically defined in a header file which can be
7154 included in many different compilations.  Hopefully they can usually be
7155 inlined, but sometimes an out-of-line copy is necessary, if the address
7156 of the function is taken or if inlining fails.  In general, we emit an
7157 out-of-line copy in all translation units where one is needed.  As an
7158 exception, we only emit inline virtual functions with the vtable, since
7159 it will always require a copy.
7160
7161 Local static variables and string constants used in an inline function
7162 are also considered to have vague linkage, since they must be shared
7163 between all inlined and out-of-line instances of the function.
7164
7165 @item VTables
7166 @cindex vtable
7167 C++ virtual functions are implemented in most compilers using a lookup
7168 table, known as a vtable.  The vtable contains pointers to the virtual
7169 functions provided by a class, and each object of the class contains a
7170 pointer to its vtable (or vtables, in some multiple-inheritance
7171 situations).  If the class declares any non-inline, non-pure virtual
7172 functions, the first one is chosen as the ``key method'' for the class,
7173 and the vtable is only emitted in the translation unit where the key
7174 method is defined.
7175
7176 @emph{Note:} If the chosen key method is later defined as inline, the
7177 vtable will still be emitted in every translation unit which defines it.
7178 Make sure that any inline virtuals are declared inline in the class
7179 body, even if they are not defined there.
7180
7181 @item type_info objects
7182 @cindex type_info
7183 @cindex RTTI
7184 C++ requires information about types to be written out in order to
7185 implement @samp{dynamic_cast}, @samp{typeid} and exception handling.
7186 For polymorphic classes (classes with virtual functions), the type_info
7187 object is written out along with the vtable so that @samp{dynamic_cast}
7188 can determine the dynamic type of a class object at runtime.  For all
7189 other types, we write out the type_info object when it is used: when
7190 applying @samp{typeid} to an expression, throwing an object, or
7191 referring to a type in a catch clause or exception specification.
7192
7193 @item Template Instantiations
7194 Most everything in this section also applies to template instantiations,
7195 but there are other options as well.
7196 @xref{Template Instantiation,,Where's the Template?}.
7197
7198 @end table
7199
7200 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
7201 Linux/GNU or Solaris 2, or on Microsoft Windows, duplicate copies of
7202 these constructs will be discarded at link time.  This is known as
7203 COMDAT support.
7204
7205 On targets that don't support COMDAT, but do support weak symbols, GCC
7206 will use them.  This way one copy will override all the others, but
7207 the unused copies will still take up space in the executable.
7208
7209 For targets which do not support either COMDAT or weak symbols,
7210 most entities with vague linkage will be emitted as local symbols to
7211 avoid duplicate definition errors from the linker.  This will not happen
7212 for local statics in inlines, however, as having multiple copies will
7213 almost certainly break things.
7214
7215 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
7216 another way to control placement of these constructs.
7217
7218 @node C++ Interface
7219 @section Declarations and Definitions in One Header
7220
7221 @cindex interface and implementation headers, C++
7222 @cindex C++ interface and implementation headers
7223 C++ object definitions can be quite complex.  In principle, your source
7224 code will need two kinds of things for each object that you use across
7225 more than one source file.  First, you need an @dfn{interface}
7226 specification, describing its structure with type declarations and
7227 function prototypes.  Second, you need the @dfn{implementation} itself.
7228 It can be tedious to maintain a separate interface description in a
7229 header file, in parallel to the actual implementation.  It is also
7230 dangerous, since separate interface and implementation definitions may
7231 not remain parallel.
7232
7233 @cindex pragmas, interface and implementation
7234 With GNU C++, you can use a single header file for both purposes.
7235
7236 @quotation
7237 @emph{Warning:} The mechanism to specify this is in transition.  For the
7238 nonce, you must use one of two @code{#pragma} commands; in a future
7239 release of GNU C++, an alternative mechanism will make these
7240 @code{#pragma} commands unnecessary.
7241 @end quotation
7242
7243 The header file contains the full definitions, but is marked with
7244 @samp{#pragma interface} in the source code.  This allows the compiler
7245 to use the header file only as an interface specification when ordinary
7246 source files incorporate it with @code{#include}.  In the single source
7247 file where the full implementation belongs, you can use either a naming
7248 convention or @samp{#pragma implementation} to indicate this alternate
7249 use of the header file.
7250
7251 @table @code
7252 @item #pragma interface
7253 @itemx #pragma interface "@var{subdir}/@var{objects}.h"
7254 @kindex #pragma interface
7255 Use this directive in @emph{header files} that define object classes, to save
7256 space in most of the object files that use those classes.  Normally,
7257 local copies of certain information (backup copies of inline member
7258 functions, debugging information, and the internal tables that implement
7259 virtual functions) must be kept in each object file that includes class
7260 definitions.  You can use this pragma to avoid such duplication.  When a
7261 header file containing @samp{#pragma interface} is included in a
7262 compilation, this auxiliary information will not be generated (unless
7263 the main input source file itself uses @samp{#pragma implementation}).
7264 Instead, the object files will contain references to be resolved at link
7265 time.
7266
7267 The second form of this directive is useful for the case where you have
7268 multiple headers with the same name in different directories.  If you
7269 use this form, you must specify the same string to @samp{#pragma
7270 implementation}.
7271
7272 @item #pragma implementation
7273 @itemx #pragma implementation "@var{objects}.h"
7274 @kindex #pragma implementation
7275 Use this pragma in a @emph{main input file}, when you want full output from
7276 included header files to be generated (and made globally visible).  The
7277 included header file, in turn, should use @samp{#pragma interface}.
7278 Backup copies of inline member functions, debugging information, and the
7279 internal tables used to implement virtual functions are all generated in
7280 implementation files.
7281
7282 @cindex implied @code{#pragma implementation}
7283 @cindex @code{#pragma implementation}, implied
7284 @cindex naming convention, implementation headers
7285 If you use @samp{#pragma implementation} with no argument, it applies to
7286 an include file with the same basename@footnote{A file's @dfn{basename}
7287 was the name stripped of all leading path information and of trailing
7288 suffixes, such as @samp{.h} or @samp{.C} or @samp{.cc}.} as your source
7289 file.  For example, in @file{allclass.cc}, giving just
7290 @samp{#pragma implementation}
7291 by itself is equivalent to @samp{#pragma implementation "allclass.h"}.
7292
7293 In versions of GNU C++ prior to 2.6.0 @file{allclass.h} was treated as
7294 an implementation file whenever you would include it from
7295 @file{allclass.cc} even if you never specified @samp{#pragma
7296 implementation}.  This was deemed to be more trouble than it was worth,
7297 however, and disabled.
7298
7299 If you use an explicit @samp{#pragma implementation}, it must appear in
7300 your source file @emph{before} you include the affected header files.
7301
7302 Use the string argument if you want a single implementation file to
7303 include code from multiple header files.  (You must also use
7304 @samp{#include} to include the header file; @samp{#pragma
7305 implementation} only specifies how to use the file---it doesn't actually
7306 include it.)
7307
7308 There is no way to split up the contents of a single header file into
7309 multiple implementation files.
7310 @end table
7311
7312 @cindex inlining and C++ pragmas
7313 @cindex C++ pragmas, effect on inlining
7314 @cindex pragmas in C++, effect on inlining
7315 @samp{#pragma implementation} and @samp{#pragma interface} also have an
7316 effect on function inlining.
7317
7318 If you define a class in a header file marked with @samp{#pragma
7319 interface}, the effect on a function defined in that class is similar to
7320 an explicit @code{extern} declaration---the compiler emits no code at
7321 all to define an independent version of the function.  Its definition
7322 is used only for inlining with its callers.
7323
7324 @opindex fno-implement-inlines
7325 Conversely, when you include the same header file in a main source file
7326 that declares it as @samp{#pragma implementation}, the compiler emits
7327 code for the function itself; this defines a version of the function
7328 that can be found via pointers (or by callers compiled without
7329 inlining).  If all calls to the function can be inlined, you can avoid
7330 emitting the function by compiling with @option{-fno-implement-inlines}.
7331 If any calls were not inlined, you will get linker errors.
7332
7333 @node Template Instantiation
7334 @section Where's the Template?
7335 @cindex template instantiation
7336
7337 C++ templates are the first language feature to require more
7338 intelligence from the environment than one usually finds on a UNIX
7339 system.  Somehow the compiler and linker have to make sure that each
7340 template instance occurs exactly once in the executable if it is needed,
7341 and not at all otherwise.  There are two basic approaches to this
7342 problem, which I will refer to as the Borland model and the Cfront model.
7343
7344 @table @asis
7345 @item Borland model
7346 Borland C++ solved the template instantiation problem by adding the code
7347 equivalent of common blocks to their linker; the compiler emits template
7348 instances in each translation unit that uses them, and the linker
7349 collapses them together.  The advantage of this model is that the linker
7350 only has to consider the object files themselves; there is no external
7351 complexity to worry about.  This disadvantage is that compilation time
7352 is increased because the template code is being compiled repeatedly.
7353 Code written for this model tends to include definitions of all
7354 templates in the header file, since they must be seen to be
7355 instantiated.
7356
7357 @item Cfront model
7358 The AT&T C++ translator, Cfront, solved the template instantiation
7359 problem by creating the notion of a template repository, an
7360 automatically maintained place where template instances are stored.  A
7361 more modern version of the repository works as follows: As individual
7362 object files are built, the compiler places any template definitions and
7363 instantiations encountered in the repository.  At link time, the link
7364 wrapper adds in the objects in the repository and compiles any needed
7365 instances that were not previously emitted.  The advantages of this
7366 model are more optimal compilation speed and the ability to use the
7367 system linker; to implement the Borland model a compiler vendor also
7368 needs to replace the linker.  The disadvantages are vastly increased
7369 complexity, and thus potential for error; for some code this can be
7370 just as transparent, but in practice it can been very difficult to build
7371 multiple programs in one directory and one program in multiple
7372 directories.  Code written for this model tends to separate definitions
7373 of non-inline member templates into a separate file, which should be
7374 compiled separately.
7375 @end table
7376
7377 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
7378 Linux/GNU or Solaris 2, or on Microsoft Windows, g++ supports the
7379 Borland model.  On other systems, g++ implements neither automatic
7380 model.
7381
7382 A future version of g++ will support a hybrid model whereby the compiler
7383 will emit any instantiations for which the template definition is
7384 included in the compile, and store template definitions and
7385 instantiation context information into the object file for the rest.
7386 The link wrapper will extract that information as necessary and invoke
7387 the compiler to produce the remaining instantiations.  The linker will
7388 then combine duplicate instantiations.
7389
7390 In the mean time, you have the following options for dealing with
7391 template instantiations:
7392
7393 @enumerate
7394 @item
7395 @opindex frepo
7396 Compile your template-using code with @option{-frepo}.  The compiler will
7397 generate files with the extension @samp{.rpo} listing all of the
7398 template instantiations used in the corresponding object files which
7399 could be instantiated there; the link wrapper, @samp{collect2}, will
7400 then update the @samp{.rpo} files to tell the compiler where to place
7401 those instantiations and rebuild any affected object files.  The
7402 link-time overhead is negligible after the first pass, as the compiler
7403 will continue to place the instantiations in the same files.
7404
7405 This is your best option for application code written for the Borland
7406 model, as it will just work.  Code written for the Cfront model will
7407 need to be modified so that the template definitions are available at
7408 one or more points of instantiation; usually this is as simple as adding
7409 @code{#include <tmethods.cc>} to the end of each template header.
7410
7411 For library code, if you want the library to provide all of the template
7412 instantiations it needs, just try to link all of its object files
7413 together; the link will fail, but cause the instantiations to be
7414 generated as a side effect.  Be warned, however, that this may cause
7415 conflicts if multiple libraries try to provide the same instantiations.
7416 For greater control, use explicit instantiation as described in the next
7417 option.
7418
7419 @item
7420 @opindex fno-implicit-templates
7421 Compile your code with @option{-fno-implicit-templates} to disable the
7422 implicit generation of template instances, and explicitly instantiate
7423 all the ones you use.  This approach requires more knowledge of exactly
7424 which instances you need than do the others, but it's less
7425 mysterious and allows greater control.  You can scatter the explicit
7426 instantiations throughout your program, perhaps putting them in the
7427 translation units where the instances are used or the translation units
7428 that define the templates themselves; you can put all of the explicit
7429 instantiations you need into one big file; or you can create small files
7430 like
7431
7432 @example
7433 #include "Foo.h"
7434 #include "Foo.cc"
7435
7436 template class Foo<int>;
7437 template ostream& operator <<
7438                 (ostream&, const Foo<int>&);
7439 @end example
7440
7441 for each of the instances you need, and create a template instantiation
7442 library from those.
7443
7444 If you are using Cfront-model code, you can probably get away with not
7445 using @option{-fno-implicit-templates} when compiling files that don't
7446 @samp{#include} the member template definitions.
7447
7448 If you use one big file to do the instantiations, you may want to
7449 compile it without @option{-fno-implicit-templates} so you get all of the
7450 instances required by your explicit instantiations (but not by any
7451 other files) without having to specify them as well.
7452
7453 g++ has extended the template instantiation syntax given in the ISO
7454 standard to allow forward declaration of explicit instantiations
7455 (with @code{extern}), instantiation of the compiler support data for a
7456 template class (i.e.@: the vtable) without instantiating any of its
7457 members (with @code{inline}), and instantiation of only the static data
7458 members of a template class, without the support data or member
7459 functions (with (@code{static}):
7460
7461 @example
7462 extern template int max (int, int);
7463 inline template class Foo<int>;
7464 static template class Foo<int>;
7465 @end example
7466
7467 @item
7468 Do nothing.  Pretend g++ does implement automatic instantiation
7469 management.  Code written for the Borland model will work fine, but
7470 each translation unit will contain instances of each of the templates it
7471 uses.  In a large program, this can lead to an unacceptable amount of code
7472 duplication.
7473
7474 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
7475 more discussion of these pragmas.
7476 @end enumerate
7477
7478 @node Bound member functions
7479 @section Extracting the function pointer from a bound pointer to member function
7480 @cindex pmf
7481 @cindex pointer to member function
7482 @cindex bound pointer to member function
7483
7484 In C++, pointer to member functions (PMFs) are implemented using a wide
7485 pointer of sorts to handle all the possible call mechanisms; the PMF
7486 needs to store information about how to adjust the @samp{this} pointer,
7487 and if the function pointed to is virtual, where to find the vtable, and
7488 where in the vtable to look for the member function.  If you are using
7489 PMFs in an inner loop, you should really reconsider that decision.  If
7490 that is not an option, you can extract the pointer to the function that
7491 would be called for a given object/PMF pair and call it directly inside
7492 the inner loop, to save a bit of time.
7493
7494 Note that you will still be paying the penalty for the call through a
7495 function pointer; on most modern architectures, such a call defeats the
7496 branch prediction features of the CPU@.  This is also true of normal
7497 virtual function calls.
7498
7499 The syntax for this extension is
7500
7501 @example
7502 extern A a;
7503 extern int (A::*fp)();
7504 typedef int (*fptr)(A *);
7505
7506 fptr p = (fptr)(a.*fp);
7507 @end example
7508
7509 For PMF constants (i.e.@: expressions of the form @samp{&Klasse::Member}),
7510 no object is needed to obtain the address of the function.  They can be
7511 converted to function pointers directly:
7512
7513 @example
7514 fptr p1 = (fptr)(&A::foo);
7515 @end example
7516
7517 @opindex Wno-pmf-conversions
7518 You must specify @option{-Wno-pmf-conversions} to use this extension.
7519
7520 @node C++ Attributes
7521 @section C++-Specific Variable, Function, and Type Attributes
7522
7523 Some attributes only make sense for C++ programs.
7524
7525 @table @code
7526 @item init_priority (@var{priority})
7527 @cindex init_priority attribute
7528
7529
7530 In Standard C++, objects defined at namespace scope are guaranteed to be
7531 initialized in an order in strict accordance with that of their definitions
7532 @emph{in a given translation unit}.  No guarantee is made for initializations
7533 across translation units.  However, GNU C++ allows users to control the
7534 order of initialization of objects defined at namespace scope with the
7535 @code{init_priority} attribute by specifying a relative @var{priority},
7536 a constant integral expression currently bounded between 101 and 65535
7537 inclusive.  Lower numbers indicate a higher priority.
7538
7539 In the following example, @code{A} would normally be created before
7540 @code{B}, but the @code{init_priority} attribute has reversed that order:
7541
7542 @smallexample
7543 Some_Class  A  __attribute__ ((init_priority (2000)));
7544 Some_Class  B  __attribute__ ((init_priority (543)));
7545 @end smallexample
7546
7547 @noindent
7548 Note that the particular values of @var{priority} do not matter; only their
7549 relative ordering.
7550
7551 @item java_interface
7552 @cindex java_interface attribute
7553
7554 This type attribute informs C++ that the class is a Java interface.  It may
7555 only be applied to classes declared within an @code{extern "Java"} block.
7556 Calls to methods declared in this interface will be dispatched using GCJ's
7557 interface table mechanism, instead of regular virtual table dispatch.
7558
7559 @end table
7560
7561 @node Java Exceptions
7562 @section Java Exceptions
7563
7564 The Java language uses a slightly different exception handling model
7565 from C++.  Normally, GNU C++ will automatically detect when you are
7566 writing C++ code that uses Java exceptions, and handle them
7567 appropriately.  However, if C++ code only needs to execute destructors
7568 when Java exceptions are thrown through it, GCC will guess incorrectly.
7569 Sample problematic code is:
7570
7571 @smallexample
7572   struct S @{ ~S(); @};
7573   extern void bar();    // is written in Java, and may throw exceptions
7574   void foo()
7575   @{
7576     S s;
7577     bar();
7578   @}
7579 @end smallexample
7580
7581 @noindent
7582 The usual effect of an incorrect guess is a link failure, complaining of
7583 a missing routine called @samp{__gxx_personality_v0}.
7584
7585 You can inform the compiler that Java exceptions are to be used in a
7586 translation unit, irrespective of what it might think, by writing
7587 @samp{@w{#pragma GCC java_exceptions}} at the head of the file.  This
7588 @samp{#pragma} must appear before any functions that throw or catch
7589 exceptions, or run destructors when exceptions are thrown through them.
7590
7591 You cannot mix Java and C++ exceptions in the same translation unit.  It
7592 is believed to be safe to throw a C++ exception from one file through
7593 another file compiled for the Java exception model, or vice versa, but
7594 there may be bugs in this area.
7595
7596 @node Deprecated Features
7597 @section Deprecated Features
7598
7599 In the past, the GNU C++ compiler was extended to experiment with new
7600 features, at a time when the C++ language was still evolving.  Now that
7601 the C++ standard is complete, some of those features are superseded by
7602 superior alternatives.  Using the old features might cause a warning in
7603 some cases that the feature will be dropped in the future.  In other
7604 cases, the feature might be gone already.
7605
7606 While the list below is not exhaustive, it documents some of the options
7607 that are now deprecated:
7608
7609 @table @code
7610 @item -fexternal-templates
7611 @itemx -falt-external-templates
7612 These are two of the many ways for g++ to implement template
7613 instantiation.  @xref{Template Instantiation}.  The C++ standard clearly
7614 defines how template definitions have to be organized across
7615 implementation units.  g++ has an implicit instantiation mechanism that
7616 should work just fine for standard-conforming code.
7617
7618 @item -fstrict-prototype
7619 @itemx -fno-strict-prototype
7620 Previously it was possible to use an empty prototype parameter list to
7621 indicate an unspecified number of parameters (like C), rather than no
7622 parameters, as C++ demands.  This feature has been removed, except where
7623 it is required for backwards compatibility @xref{Backwards Compatibility}.
7624 @end table
7625
7626 The named return value extension has been deprecated, and is now
7627 removed from g++.
7628
7629 The use of initializer lists with new expressions has been deprecated,
7630 and is now removed from g++.
7631
7632 Floating and complex non-type template parameters have been deprecated,
7633 and are now removed from g++.
7634
7635 The implicit typename extension has been deprecated and will be removed
7636 from g++ at some point.  In some cases g++ determines that a dependent
7637 type such as @code{TPL<T>::X} is a type without needing a
7638 @code{typename} keyword, contrary to the standard.
7639
7640 @node Backwards Compatibility
7641 @section Backwards Compatibility
7642 @cindex Backwards Compatibility
7643 @cindex ARM [Annotated C++ Reference Manual]
7644
7645 Now that there is a definitive ISO standard C++, G++ has a specification
7646 to adhere to.  The C++ language evolved over time, and features that
7647 used to be acceptable in previous drafts of the standard, such as the ARM
7648 [Annotated C++ Reference Manual], are no longer accepted.  In order to allow
7649 compilation of C++ written to such drafts, G++ contains some backwards
7650 compatibilities.  @emph{All such backwards compatibility features are
7651 liable to disappear in future versions of G++.} They should be considered
7652 deprecated @xref{Deprecated Features}.
7653
7654 @table @code
7655 @item For scope
7656 If a variable is declared at for scope, it used to remain in scope until
7657 the end of the scope which contained the for statement (rather than just
7658 within the for scope).  G++ retains this, but issues a warning, if such a
7659 variable is accessed outside the for scope.
7660
7661 @item Implicit C language
7662 Old C system header files did not contain an @code{extern "C" @{@dots{}@}}
7663 scope to set the language.  On such systems, all header files are
7664 implicitly scoped inside a C language scope.  Also, an empty prototype
7665 @code{()} will be treated as an unspecified number of arguments, rather
7666 than no arguments, as C++ demands.
7667 @end table