OSDN Git Service

* doc/extend.texi (C++98 Thread-Local Edits): Update with
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / doc / extend.texi
1 @c Copyright (C) 1988,1989,1992,1993,1994,1996,1998,1999,2000,2001,2002 Free Software Foundation, Inc.
2 @c This is part of the GCC manual.
3 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
4
5 @node C Implementation
6 @chapter C Implementation-defined behavior
7 @cindex implementation-defined behavior, C language
8
9 A conforming implementation of ISO C is required to document its
10 choice of behavior in each of the areas that are designated
11 ``implementation defined.''  The following lists all such areas,
12 along with the section number from the ISO/IEC 9899:1999 standard.
13
14 @menu
15 * Translation implementation::
16 * Environment implementation::
17 * Identifiers implementation::
18 * Characters implementation::
19 * Integers implementation::
20 * Floating point implementation::
21 * Arrays and pointers implementation::
22 * Hints implementation::
23 * Structures unions enumerations and bit-fields implementation::
24 * Qualifiers implementation::
25 * Preprocessing directives implementation::
26 * Library functions implementation::
27 * Architecture implementation::
28 * Locale-specific behavior implementation::
29 @end menu
30
31 @node Translation implementation
32 @section Translation
33
34 @itemize @bullet
35 @item
36 @cite{How a diagnostic is identified (3.10, 5.1.1.3).}
37
38 @item
39 @cite{Whether each nonempty sequence of white-space characters other than
40 new-line is retained or replaced by one space character in translation
41 phase 3 (5.1.1.2).}
42 @end itemize
43
44 @node Environment implementation
45 @section Environment
46
47 The behavior of these points are dependent on the implementation
48 of the C library, and are not defined by GCC itself.
49
50 @node Identifiers implementation
51 @section Identifiers
52
53 @itemize @bullet
54 @item
55 @cite{Which additional multibyte characters may appear in identifiers
56 and their correspondence to universal character names (6.4.2).}
57
58 @item
59 @cite{The number of significant initial characters in an identifier
60 (5.2.4.1, 6.4.2).}
61 @end itemize
62
63 @node Characters implementation
64 @section Characters
65
66 @itemize @bullet
67 @item
68 @cite{The number of bits in a byte (3.6).}
69
70 @item
71 @cite{The values of the members of the execution character set (5.2.1).}
72
73 @item
74 @cite{The unique value of the member of the execution character set produced
75 for each of the standard alphabetic escape sequences (5.2.2).}
76
77 @item
78 @cite{The value of a @code{char} object into which has been stored any
79 character other than a member of the basic execution character set (6.2.5).}
80
81 @item
82 @cite{Which of @code{signed char} or @code{unsigned char} has the same range,
83 representation, and behavior as ``plain'' @code{char} (6.2.5, 6.3.1.1).}
84
85 @item
86 @cite{The mapping of members of the source character set (in character
87 constants and string literals) to members of the execution character
88 set (6.4.4.4, 5.1.1.2).}
89
90 @item
91 @cite{The value of an integer character constant containing more than one
92 character or containing a character or escape sequence that does not map
93 to a single-byte execution character (6.4.4.4).}
94
95 @item
96 @cite{The value of a wide character constant containing more than one
97 multibyte character, or containing a multibyte character or escape
98 sequence not represented in the extended execution character set (6.4.4.4).}
99
100 @item
101 @cite{The current locale used to convert a wide character constant consisting
102 of a single multibyte character that maps to a member of the extended
103 execution character set into a corresponding wide character code (6.4.4.4).}
104
105 @item
106 @cite{The current locale used to convert a wide string literal into
107 corresponding wide character codes (6.4.5).}
108
109 @item
110 @cite{The value of a string literal containing a multibyte character or escape
111 sequence not represented in the execution character set (6.4.5).}
112 @end itemize
113
114 @node Integers implementation
115 @section Integers
116
117 @itemize @bullet
118 @item
119 @cite{Any extended integer types that exist in the implementation (6.2.5).}
120
121 @item
122 @cite{Whether signed integer types are represented using sign and magnitude,
123 two's complement, or one's complement, and whether the extraordinary value
124 is a trap representation or an ordinary value (6.2.6.2).}
125
126 @item
127 @cite{The rank of any extended integer type relative to another extended
128 integer type with the same precision (6.3.1.1).}
129
130 @item
131 @cite{The result of, or the signal raised by, converting an integer to a
132 signed integer type when the value cannot be represented in an object of
133 that type (6.3.1.3).}
134
135 @item
136 @cite{The results of some bitwise operations on signed integers (6.5).}
137 @end itemize
138
139 @node Floating point implementation
140 @section Floating point
141
142 @itemize @bullet
143 @item
144 @cite{The accuracy of the floating-point operations and of the library
145 functions in @code{<math.h>} and @code{<complex.h>} that return floating-point
146 results (5.2.4.2.2).}
147
148 @item
149 @cite{The rounding behaviors characterized by non-standard values
150 of @code{FLT_ROUNDS} @gol
151 (5.2.4.2.2).}
152
153 @item
154 @cite{The evaluation methods characterized by non-standard negative
155 values of @code{FLT_EVAL_METHOD} (5.2.4.2.2).}
156
157 @item
158 @cite{The direction of rounding when an integer is converted to a
159 floating-point number that cannot exactly represent the original
160 value (6.3.1.4).}
161
162 @item
163 @cite{The direction of rounding when a floating-point number is
164 converted to a narrower floating-point number (6.3.1.5).}
165
166 @item
167 @cite{How the nearest representable value or the larger or smaller
168 representable value immediately adjacent to the nearest representable
169 value is chosen for certain floating constants (6.4.4.2).}
170
171 @item
172 @cite{Whether and how floating expressions are contracted when not
173 disallowed by the @code{FP_CONTRACT} pragma (6.5).}
174
175 @item
176 @cite{The default state for the @code{FENV_ACCESS} pragma (7.6.1).}
177
178 @item
179 @cite{Additional floating-point exceptions, rounding modes, environments,
180 and classifications, and their macro names (7.6, 7.12).}
181
182 @item
183 @cite{The default state for the @code{FP_CONTRACT} pragma (7.12.2).}
184
185 @item
186 @cite{Whether the ``inexact'' floating-point exception can be raised
187 when the rounded result actually does equal the mathematical result
188 in an IEC 60559 conformant implementation (F.9).}
189
190 @item
191 @cite{Whether the ``underflow'' (and ``inexact'') floating-point
192 exception can be raised when a result is tiny but not inexact in an
193 IEC 60559 conformant implementation (F.9).}
194
195 @end itemize
196
197 @node Arrays and pointers implementation
198 @section Arrays and pointers
199
200 @itemize @bullet
201 @item
202 @cite{The result of converting a pointer to an integer or
203 vice versa (6.3.2.3).}
204
205 A cast from pointer to integer discards most-significant bits if the
206 pointer representation is larger than the integer type,
207 sign-extends@footnote{Future versions of GCC may zero-extend, or use
208 a target-defined @code{ptr_extend} pattern.  Do not rely on sign extension.}
209 if the pointer representation is smaller than the integer type, otherwise
210 the bits are unchanged.
211 @c ??? We've always claimed that pointers were unsigned entities.
212 @c Shouldn't we therefore be doing zero-extension?  If so, the bug
213 @c is in convert_to_integer, where we call type_for_size and request
214 @c a signed integral type.  On the other hand, it might be most useful
215 @c for the target if we extend according to POINTERS_EXTEND_UNSIGNED.
216
217 A cast from integer to pointer discards most-significant bits if the
218 pointer representation is smaller than the integer type, extends according
219 to the signedness of the integer type if the pointer representation
220 is larger than the integer type, otherwise the bits are unchanged.
221
222 When casting from pointer to integer and back again, the resulting
223 pointer must reference the same object as the original pointer, otherwise
224 the behavior is undefined.  That is, one may not use integer arithmetic to
225 avoid the undefined behavior of pointer arithmetic as proscribed in 6.5.6/8.
226
227 @item
228 @cite{The size of the result of subtracting two pointers to elements
229 of the same array (6.5.6).}
230
231 @end itemize
232
233 @node Hints implementation
234 @section Hints
235
236 @itemize @bullet
237 @item
238 @cite{The extent to which suggestions made by using the @code{register}
239 storage-class specifier are effective (6.7.1).}
240
241 @item
242 @cite{The extent to which suggestions made by using the inline function
243 specifier are effective (6.7.4).}
244
245 @end itemize
246
247 @node Structures unions enumerations and bit-fields implementation
248 @section Structures, unions, enumerations, and bit-fields
249
250 @itemize @bullet
251 @item
252 @cite{Whether a ``plain'' int bit-field is treated as a @code{signed int}
253 bit-field or as an @code{unsigned int} bit-field (6.7.2, 6.7.2.1).}
254
255 @item
256 @cite{Allowable bit-field types other than @code{_Bool}, @code{signed int},
257 and @code{unsigned int} (6.7.2.1).}
258
259 @item
260 @cite{Whether a bit-field can straddle a storage-unit boundary (6.7.2.1).}
261
262 @item
263 @cite{The order of allocation of bit-fields within a unit (6.7.2.1).}
264
265 @item
266 @cite{The alignment of non-bit-field members of structures (6.7.2.1).}
267
268 @item
269 @cite{The integer type compatible with each enumerated type (6.7.2.2).}
270
271 @end itemize
272
273 @node Qualifiers implementation
274 @section Qualifiers
275
276 @itemize @bullet
277 @item
278 @cite{What constitutes an access to an object that has volatile-qualified
279 type (6.7.3).}
280
281 @end itemize
282
283 @node Preprocessing directives implementation
284 @section Preprocessing directives
285
286 @itemize @bullet
287 @item
288 @cite{How sequences in both forms of header names are mapped to headers
289 or external source file names (6.4.7).}
290
291 @item
292 @cite{Whether the value of a character constant in a constant expression
293 that controls conditional inclusion matches the value of the same character
294 constant in the execution character set (6.10.1).}
295
296 @item
297 @cite{Whether the value of a single-character character constant in a
298 constant expression that controls conditional inclusion may have a
299 negative value (6.10.1).}
300
301 @item
302 @cite{The places that are searched for an included @samp{<>} delimited
303 header, and how the places are specified or the header is
304 identified (6.10.2).}
305
306 @item
307 @cite{How the named source file is searched for in an included @samp{""}
308 delimited header (6.10.2).}
309
310 @item
311 @cite{The method by which preprocessing tokens (possibly resulting from
312 macro expansion) in a @code{#include} directive are combined into a header
313 name (6.10.2).}
314
315 @item
316 @cite{The nesting limit for @code{#include} processing (6.10.2).}
317
318 @item
319 @cite{Whether the @samp{#} operator inserts a @samp{\} character before
320 the @samp{\} character that begins a universal character name in a
321 character constant or string literal (6.10.3.2).}
322
323 @item
324 @cite{The behavior on each recognized non-@code{STDC #pragma}
325 directive (6.10.6).}
326
327 @item
328 @cite{The definitions for @code{__DATE__} and @code{__TIME__} when
329 respectively, the date and time of translation are not available (6.10.8).}
330
331 @end itemize
332
333 @node Library functions implementation
334 @section Library functions
335
336 The behavior of these points are dependent on the implementation
337 of the C library, and are not defined by GCC itself.
338
339 @node Architecture implementation
340 @section Architecture
341
342 @itemize @bullet
343 @item
344 @cite{The values or expressions assigned to the macros specified in the
345 headers @code{<float.h>}, @code{<limits.h>}, and @code{<stdint.h>}
346 (5.2.4.2, 7.18.2, 7.18.3).}
347
348 @item
349 @cite{The number, order, and encoding of bytes in any object
350 (when not explicitly specified in this International Standard) (6.2.6.1).}
351
352 @item
353 @cite{The value of the result of the sizeof operator (6.5.3.4).}
354
355 @end itemize
356
357 @node Locale-specific behavior implementation
358 @section Locale-specific behavior
359
360 The behavior of these points are dependent on the implementation
361 of the C library, and are not defined by GCC itself.
362
363 @node C Extensions
364 @chapter Extensions to the C Language Family
365 @cindex extensions, C language
366 @cindex C language extensions
367
368 @opindex pedantic
369 GNU C provides several language features not found in ISO standard C@.
370 (The @option{-pedantic} option directs GCC to print a warning message if
371 any of these features is used.)  To test for the availability of these
372 features in conditional compilation, check for a predefined macro
373 @code{__GNUC__}, which is always defined under GCC@.
374
375 These extensions are available in C and Objective-C@.  Most of them are
376 also available in C++.  @xref{C++ Extensions,,Extensions to the
377 C++ Language}, for extensions that apply @emph{only} to C++.
378
379 Some features that are in ISO C99 but not C89 or C++ are also, as
380 extensions, accepted by GCC in C89 mode and in C++.
381
382 @menu
383 * Statement Exprs::     Putting statements and declarations inside expressions.
384 * Local Labels::        Labels local to a statement-expression.
385 * Labels as Values::    Getting pointers to labels, and computed gotos.
386 * Nested Functions::    As in Algol and Pascal, lexical scoping of functions.
387 * Constructing Calls::  Dispatching a call to another function.
388 * Naming Types::        Giving a name to the type of some expression.
389 * Typeof::              @code{typeof}: referring to the type of an expression.
390 * Lvalues::             Using @samp{?:}, @samp{,} and casts in lvalues.
391 * Conditionals::        Omitting the middle operand of a @samp{?:} expression.
392 * Long Long::           Double-word integers---@code{long long int}.
393 * Complex::             Data types for complex numbers.
394 * Hex Floats::          Hexadecimal floating-point constants.
395 * Zero Length::         Zero-length arrays.
396 * Variable Length::     Arrays whose length is computed at run time.
397 * Variadic Macros::     Macros with a variable number of arguments.
398 * Escaped Newlines::    Slightly looser rules for escaped newlines.
399 * Multi-line Strings::  String literals with embedded newlines.
400 * Subscripting::        Any array can be subscripted, even if not an lvalue.
401 * Pointer Arith::       Arithmetic on @code{void}-pointers and function pointers.
402 * Initializers::        Non-constant initializers.
403 * Compound Literals::   Compound literals give structures, unions
404                          or arrays as values.
405 * Designated Inits::    Labeling elements of initializers.
406 * Cast to Union::       Casting to union type from any member of the union.
407 * Case Ranges::         `case 1 ... 9' and such.
408 * Mixed Declarations::  Mixing declarations and code.
409 * Function Attributes:: Declaring that functions have no side effects,
410                          or that they can never return.
411 * Attribute Syntax::    Formal syntax for attributes.
412 * Function Prototypes:: Prototype declarations and old-style definitions.
413 * C++ Comments::        C++ comments are recognized.
414 * Dollar Signs::        Dollar sign is allowed in identifiers.
415 * Character Escapes::   @samp{\e} stands for the character @key{ESC}.
416 * Variable Attributes:: Specifying attributes of variables.
417 * Type Attributes::     Specifying attributes of types.
418 * Alignment::           Inquiring about the alignment of a type or variable.
419 * Inline::              Defining inline functions (as fast as macros).
420 * Extended Asm::        Assembler instructions with C expressions as operands.
421                          (With them you can define ``built-in'' functions.)
422 * Constraints::         Constraints for asm operands
423 * Asm Labels::          Specifying the assembler name to use for a C symbol.
424 * Explicit Reg Vars::   Defining variables residing in specified registers.
425 * Alternate Keywords::  @code{__const__}, @code{__asm__}, etc., for header files.
426 * Incomplete Enums::    @code{enum foo;}, with details to follow.
427 * Function Names::      Printable strings which are the name of the current
428                          function.
429 * Return Address::      Getting the return or frame address of a function.
430 * Vector Extensions::   Using vector instructions through built-in functions.
431 * Other Builtins::      Other built-in functions.
432 * Target Builtins::     Built-in functions specific to particular targets.
433 * Pragmas::             Pragmas accepted by GCC.
434 * Unnamed Fields::      Unnamed struct/union fields within structs/unions.
435 * Thread-Local::        Per-thread variables.
436 @end menu
437
438 @node Statement Exprs
439 @section Statements and Declarations in Expressions
440 @cindex statements inside expressions
441 @cindex declarations inside expressions
442 @cindex expressions containing statements
443 @cindex macros, statements in expressions
444
445 @c the above section title wrapped and causes an underfull hbox.. i
446 @c changed it from "within" to "in". --mew 4feb93
447
448 A compound statement enclosed in parentheses may appear as an expression
449 in GNU C@.  This allows you to use loops, switches, and local variables
450 within an expression.
451
452 Recall that a compound statement is a sequence of statements surrounded
453 by braces; in this construct, parentheses go around the braces.  For
454 example:
455
456 @example
457 (@{ int y = foo (); int z;
458    if (y > 0) z = y;
459    else z = - y;
460    z; @})
461 @end example
462
463 @noindent
464 is a valid (though slightly more complex than necessary) expression
465 for the absolute value of @code{foo ()}.
466
467 The last thing in the compound statement should be an expression
468 followed by a semicolon; the value of this subexpression serves as the
469 value of the entire construct.  (If you use some other kind of statement
470 last within the braces, the construct has type @code{void}, and thus
471 effectively no value.)
472
473 This feature is especially useful in making macro definitions ``safe'' (so
474 that they evaluate each operand exactly once).  For example, the
475 ``maximum'' function is commonly defined as a macro in standard C as
476 follows:
477
478 @example
479 #define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
480 @end example
481
482 @noindent
483 @cindex side effects, macro argument
484 But this definition computes either @var{a} or @var{b} twice, with bad
485 results if the operand has side effects.  In GNU C, if you know the
486 type of the operands (here let's assume @code{int}), you can define
487 the macro safely as follows:
488
489 @example
490 #define maxint(a,b) \
491   (@{int _a = (a), _b = (b); _a > _b ? _a : _b; @})
492 @end example
493
494 Embedded statements are not allowed in constant expressions, such as
495 the value of an enumeration constant, the width of a bit-field, or
496 the initial value of a static variable.
497
498 If you don't know the type of the operand, you can still do this, but you
499 must use @code{typeof} (@pxref{Typeof}) or type naming (@pxref{Naming
500 Types}).
501
502 Statement expressions are not supported fully in G++, and their fate
503 there is unclear.  (It is possible that they will become fully supported
504 at some point, or that they will be deprecated, or that the bugs that
505 are present will continue to exist indefinitely.)  Presently, statement
506 expressions do not work well as default arguments.
507
508 In addition, there are semantic issues with statement-expressions in
509 C++.  If you try to use statement-expressions instead of inline
510 functions in C++, you may be surprised at the way object destruction is
511 handled.  For example:
512
513 @example
514 #define foo(a)  (@{int b = (a); b + 3; @})
515 @end example
516
517 @noindent
518 does not work the same way as:
519
520 @example
521 inline int foo(int a) @{ int b = a; return b + 3; @}
522 @end example
523
524 @noindent
525 In particular, if the expression passed into @code{foo} involves the
526 creation of temporaries, the destructors for those temporaries will be
527 run earlier in the case of the macro than in the case of the function.
528
529 These considerations mean that it is probably a bad idea to use
530 statement-expressions of this form in header files that are designed to
531 work with C++.  (Note that some versions of the GNU C Library contained
532 header files using statement-expression that lead to precisely this
533 bug.)
534
535 @node Local Labels
536 @section Locally Declared Labels
537 @cindex local labels
538 @cindex macros, local labels
539
540 Each statement expression is a scope in which @dfn{local labels} can be
541 declared.  A local label is simply an identifier; you can jump to it
542 with an ordinary @code{goto} statement, but only from within the
543 statement expression it belongs to.
544
545 A local label declaration looks like this:
546
547 @example
548 __label__ @var{label};
549 @end example
550
551 @noindent
552 or
553
554 @example
555 __label__ @var{label1}, @var{label2}, @dots{};
556 @end example
557
558 Local label declarations must come at the beginning of the statement
559 expression, right after the @samp{(@{}, before any ordinary
560 declarations.
561
562 The label declaration defines the label @emph{name}, but does not define
563 the label itself.  You must do this in the usual way, with
564 @code{@var{label}:}, within the statements of the statement expression.
565
566 The local label feature is useful because statement expressions are
567 often used in macros.  If the macro contains nested loops, a @code{goto}
568 can be useful for breaking out of them.  However, an ordinary label
569 whose scope is the whole function cannot be used: if the macro can be
570 expanded several times in one function, the label will be multiply
571 defined in that function.  A local label avoids this problem.  For
572 example:
573
574 @example
575 #define SEARCH(array, target)                     \
576 (@{                                                \
577   __label__ found;                                \
578   typeof (target) _SEARCH_target = (target);      \
579   typeof (*(array)) *_SEARCH_array = (array);     \
580   int i, j;                                       \
581   int value;                                      \
582   for (i = 0; i < max; i++)                       \
583     for (j = 0; j < max; j++)                     \
584       if (_SEARCH_array[i][j] == _SEARCH_target)  \
585         @{ value = i; goto found; @}                \
586   value = -1;                                     \
587  found:                                           \
588   value;                                          \
589 @})
590 @end example
591
592 @node Labels as Values
593 @section Labels as Values
594 @cindex labels as values
595 @cindex computed gotos
596 @cindex goto with computed label
597 @cindex address of a label
598
599 You can get the address of a label defined in the current function
600 (or a containing function) with the unary operator @samp{&&}.  The
601 value has type @code{void *}.  This value is a constant and can be used
602 wherever a constant of that type is valid.  For example:
603
604 @example
605 void *ptr;
606 @dots{}
607 ptr = &&foo;
608 @end example
609
610 To use these values, you need to be able to jump to one.  This is done
611 with the computed goto statement@footnote{The analogous feature in
612 Fortran is called an assigned goto, but that name seems inappropriate in
613 C, where one can do more than simply store label addresses in label
614 variables.}, @code{goto *@var{exp};}.  For example,
615
616 @example
617 goto *ptr;
618 @end example
619
620 @noindent
621 Any expression of type @code{void *} is allowed.
622
623 One way of using these constants is in initializing a static array that
624 will serve as a jump table:
625
626 @example
627 static void *array[] = @{ &&foo, &&bar, &&hack @};
628 @end example
629
630 Then you can select a label with indexing, like this:
631
632 @example
633 goto *array[i];
634 @end example
635
636 @noindent
637 Note that this does not check whether the subscript is in bounds---array
638 indexing in C never does that.
639
640 Such an array of label values serves a purpose much like that of the
641 @code{switch} statement.  The @code{switch} statement is cleaner, so
642 use that rather than an array unless the problem does not fit a
643 @code{switch} statement very well.
644
645 Another use of label values is in an interpreter for threaded code.
646 The labels within the interpreter function can be stored in the
647 threaded code for super-fast dispatching.
648
649 You may not use this mechanism to jump to code in a different function.
650 If you do that, totally unpredictable things will happen.  The best way to
651 avoid this is to store the label address only in automatic variables and
652 never pass it as an argument.
653
654 An alternate way to write the above example is
655
656 @example
657 static const int array[] = @{ &&foo - &&foo, &&bar - &&foo,
658                              &&hack - &&foo @};
659 goto *(&&foo + array[i]);
660 @end example
661
662 @noindent
663 This is more friendly to code living in shared libraries, as it reduces
664 the number of dynamic relocations that are needed, and by consequence,
665 allows the data to be read-only.
666
667 @node Nested Functions
668 @section Nested Functions
669 @cindex nested functions
670 @cindex downward funargs
671 @cindex thunks
672
673 A @dfn{nested function} is a function defined inside another function.
674 (Nested functions are not supported for GNU C++.)  The nested function's
675 name is local to the block where it is defined.  For example, here we
676 define a nested function named @code{square}, and call it twice:
677
678 @example
679 @group
680 foo (double a, double b)
681 @{
682   double square (double z) @{ return z * z; @}
683
684   return square (a) + square (b);
685 @}
686 @end group
687 @end example
688
689 The nested function can access all the variables of the containing
690 function that are visible at the point of its definition.  This is
691 called @dfn{lexical scoping}.  For example, here we show a nested
692 function which uses an inherited variable named @code{offset}:
693
694 @example
695 @group
696 bar (int *array, int offset, int size)
697 @{
698   int access (int *array, int index)
699     @{ return array[index + offset]; @}
700   int i;
701   @dots{}
702   for (i = 0; i < size; i++)
703     @dots{} access (array, i) @dots{}
704 @}
705 @end group
706 @end example
707
708 Nested function definitions are permitted within functions in the places
709 where variable definitions are allowed; that is, in any block, before
710 the first statement in the block.
711
712 It is possible to call the nested function from outside the scope of its
713 name by storing its address or passing the address to another function:
714
715 @example
716 hack (int *array, int size)
717 @{
718   void store (int index, int value)
719     @{ array[index] = value; @}
720
721   intermediate (store, size);
722 @}
723 @end example
724
725 Here, the function @code{intermediate} receives the address of
726 @code{store} as an argument.  If @code{intermediate} calls @code{store},
727 the arguments given to @code{store} are used to store into @code{array}.
728 But this technique works only so long as the containing function
729 (@code{hack}, in this example) does not exit.
730
731 If you try to call the nested function through its address after the
732 containing function has exited, all hell will break loose.  If you try
733 to call it after a containing scope level has exited, and if it refers
734 to some of the variables that are no longer in scope, you may be lucky,
735 but it's not wise to take the risk.  If, however, the nested function
736 does not refer to anything that has gone out of scope, you should be
737 safe.
738
739 GCC implements taking the address of a nested function using a technique
740 called @dfn{trampolines}.  A paper describing them is available as
741
742 @noindent
743 @uref{http://people.debian.org/~karlheg/Usenix88-lexic.pdf}.
744
745 A nested function can jump to a label inherited from a containing
746 function, provided the label was explicitly declared in the containing
747 function (@pxref{Local Labels}).  Such a jump returns instantly to the
748 containing function, exiting the nested function which did the
749 @code{goto} and any intermediate functions as well.  Here is an example:
750
751 @example
752 @group
753 bar (int *array, int offset, int size)
754 @{
755   __label__ failure;
756   int access (int *array, int index)
757     @{
758       if (index > size)
759         goto failure;
760       return array[index + offset];
761     @}
762   int i;
763   @dots{}
764   for (i = 0; i < size; i++)
765     @dots{} access (array, i) @dots{}
766   @dots{}
767   return 0;
768
769  /* @r{Control comes here from @code{access}
770     if it detects an error.}  */
771  failure:
772   return -1;
773 @}
774 @end group
775 @end example
776
777 A nested function always has internal linkage.  Declaring one with
778 @code{extern} is erroneous.  If you need to declare the nested function
779 before its definition, use @code{auto} (which is otherwise meaningless
780 for function declarations).
781
782 @example
783 bar (int *array, int offset, int size)
784 @{
785   __label__ failure;
786   auto int access (int *, int);
787   @dots{}
788   int access (int *array, int index)
789     @{
790       if (index > size)
791         goto failure;
792       return array[index + offset];
793     @}
794   @dots{}
795 @}
796 @end example
797
798 @node Constructing Calls
799 @section Constructing Function Calls
800 @cindex constructing calls
801 @cindex forwarding calls
802
803 Using the built-in functions described below, you can record
804 the arguments a function received, and call another function
805 with the same arguments, without knowing the number or types
806 of the arguments.
807
808 You can also record the return value of that function call,
809 and later return that value, without knowing what data type
810 the function tried to return (as long as your caller expects
811 that data type).
812
813 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply_args ()
814 This built-in function returns a pointer to data
815 describing how to perform a call with the same arguments as were passed
816 to the current function.
817
818 The function saves the arg pointer register, structure value address,
819 and all registers that might be used to pass arguments to a function
820 into a block of memory allocated on the stack.  Then it returns the
821 address of that block.
822 @end deftypefn
823
824 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply (void (*@var{function})(), void *@var{arguments}, size_t @var{size})
825 This built-in function invokes @var{function}
826 with a copy of the parameters described by @var{arguments}
827 and @var{size}.
828
829 The value of @var{arguments} should be the value returned by
830 @code{__builtin_apply_args}.  The argument @var{size} specifies the size
831 of the stack argument data, in bytes.
832
833 This function returns a pointer to data describing
834 how to return whatever value was returned by @var{function}.  The data
835 is saved in a block of memory allocated on the stack.
836
837 It is not always simple to compute the proper value for @var{size}.  The
838 value is used by @code{__builtin_apply} to compute the amount of data
839 that should be pushed on the stack and copied from the incoming argument
840 area.
841 @end deftypefn
842
843 @deftypefn {Built-in Function} {void} __builtin_return (void *@var{result})
844 This built-in function returns the value described by @var{result} from
845 the containing function.  You should specify, for @var{result}, a value
846 returned by @code{__builtin_apply}.
847 @end deftypefn
848
849 @node Naming Types
850 @section Naming an Expression's Type
851 @cindex naming types
852
853 You can give a name to the type of an expression using a @code{typedef}
854 declaration with an initializer.  Here is how to define @var{name} as a
855 type name for the type of @var{exp}:
856
857 @example
858 typedef @var{name} = @var{exp};
859 @end example
860
861 This is useful in conjunction with the statements-within-expressions
862 feature.  Here is how the two together can be used to define a safe
863 ``maximum'' macro that operates on any arithmetic type:
864
865 @example
866 #define max(a,b) \
867   (@{typedef _ta = (a), _tb = (b);  \
868     _ta _a = (a); _tb _b = (b);     \
869     _a > _b ? _a : _b; @})
870 @end example
871
872 @cindex underscores in variables in macros
873 @cindex @samp{_} in variables in macros
874 @cindex local variables in macros
875 @cindex variables, local, in macros
876 @cindex macros, local variables in
877
878 The reason for using names that start with underscores for the local
879 variables is to avoid conflicts with variable names that occur within the
880 expressions that are substituted for @code{a} and @code{b}.  Eventually we
881 hope to design a new form of declaration syntax that allows you to declare
882 variables whose scopes start only after their initializers; this will be a
883 more reliable way to prevent such conflicts.
884
885 @node Typeof
886 @section Referring to a Type with @code{typeof}
887 @findex typeof
888 @findex sizeof
889 @cindex macros, types of arguments
890
891 Another way to refer to the type of an expression is with @code{typeof}.
892 The syntax of using of this keyword looks like @code{sizeof}, but the
893 construct acts semantically like a type name defined with @code{typedef}.
894
895 There are two ways of writing the argument to @code{typeof}: with an
896 expression or with a type.  Here is an example with an expression:
897
898 @example
899 typeof (x[0](1))
900 @end example
901
902 @noindent
903 This assumes that @code{x} is an array of pointers to functions;
904 the type described is that of the values of the functions.
905
906 Here is an example with a typename as the argument:
907
908 @example
909 typeof (int *)
910 @end example
911
912 @noindent
913 Here the type described is that of pointers to @code{int}.
914
915 If you are writing a header file that must work when included in ISO C
916 programs, write @code{__typeof__} instead of @code{typeof}.
917 @xref{Alternate Keywords}.
918
919 A @code{typeof}-construct can be used anywhere a typedef name could be
920 used.  For example, you can use it in a declaration, in a cast, or inside
921 of @code{sizeof} or @code{typeof}.
922
923 @itemize @bullet
924 @item
925 This declares @code{y} with the type of what @code{x} points to.
926
927 @example
928 typeof (*x) y;
929 @end example
930
931 @item
932 This declares @code{y} as an array of such values.
933
934 @example
935 typeof (*x) y[4];
936 @end example
937
938 @item
939 This declares @code{y} as an array of pointers to characters:
940
941 @example
942 typeof (typeof (char *)[4]) y;
943 @end example
944
945 @noindent
946 It is equivalent to the following traditional C declaration:
947
948 @example
949 char *y[4];
950 @end example
951
952 To see the meaning of the declaration using @code{typeof}, and why it
953 might be a useful way to write, let's rewrite it with these macros:
954
955 @example
956 #define pointer(T)  typeof(T *)
957 #define array(T, N) typeof(T [N])
958 @end example
959
960 @noindent
961 Now the declaration can be rewritten this way:
962
963 @example
964 array (pointer (char), 4) y;
965 @end example
966
967 @noindent
968 Thus, @code{array (pointer (char), 4)} is the type of arrays of 4
969 pointers to @code{char}.
970 @end itemize
971
972 @node Lvalues
973 @section Generalized Lvalues
974 @cindex compound expressions as lvalues
975 @cindex expressions, compound, as lvalues
976 @cindex conditional expressions as lvalues
977 @cindex expressions, conditional, as lvalues
978 @cindex casts as lvalues
979 @cindex generalized lvalues
980 @cindex lvalues, generalized
981 @cindex extensions, @code{?:}
982 @cindex @code{?:} extensions
983 Compound expressions, conditional expressions and casts are allowed as
984 lvalues provided their operands are lvalues.  This means that you can take
985 their addresses or store values into them.
986
987 Standard C++ allows compound expressions and conditional expressions as
988 lvalues, and permits casts to reference type, so use of this extension
989 is deprecated for C++ code.
990
991 For example, a compound expression can be assigned, provided the last
992 expression in the sequence is an lvalue.  These two expressions are
993 equivalent:
994
995 @example
996 (a, b) += 5
997 a, (b += 5)
998 @end example
999
1000 Similarly, the address of the compound expression can be taken.  These two
1001 expressions are equivalent:
1002
1003 @example
1004 &(a, b)
1005 a, &b
1006 @end example
1007
1008 A conditional expression is a valid lvalue if its type is not void and the
1009 true and false branches are both valid lvalues.  For example, these two
1010 expressions are equivalent:
1011
1012 @example
1013 (a ? b : c) = 5
1014 (a ? b = 5 : (c = 5))
1015 @end example
1016
1017 A cast is a valid lvalue if its operand is an lvalue.  A simple
1018 assignment whose left-hand side is a cast works by converting the
1019 right-hand side first to the specified type, then to the type of the
1020 inner left-hand side expression.  After this is stored, the value is
1021 converted back to the specified type to become the value of the
1022 assignment.  Thus, if @code{a} has type @code{char *}, the following two
1023 expressions are equivalent:
1024
1025 @example
1026 (int)a = 5
1027 (int)(a = (char *)(int)5)
1028 @end example
1029
1030 An assignment-with-arithmetic operation such as @samp{+=} applied to a cast
1031 performs the arithmetic using the type resulting from the cast, and then
1032 continues as in the previous case.  Therefore, these two expressions are
1033 equivalent:
1034
1035 @example
1036 (int)a += 5
1037 (int)(a = (char *)(int) ((int)a + 5))
1038 @end example
1039
1040 You cannot take the address of an lvalue cast, because the use of its
1041 address would not work out coherently.  Suppose that @code{&(int)f} were
1042 permitted, where @code{f} has type @code{float}.  Then the following
1043 statement would try to store an integer bit-pattern where a floating
1044 point number belongs:
1045
1046 @example
1047 *&(int)f = 1;
1048 @end example
1049
1050 This is quite different from what @code{(int)f = 1} would do---that
1051 would convert 1 to floating point and store it.  Rather than cause this
1052 inconsistency, we think it is better to prohibit use of @samp{&} on a cast.
1053
1054 If you really do want an @code{int *} pointer with the address of
1055 @code{f}, you can simply write @code{(int *)&f}.
1056
1057 @node Conditionals
1058 @section Conditionals with Omitted Operands
1059 @cindex conditional expressions, extensions
1060 @cindex omitted middle-operands
1061 @cindex middle-operands, omitted
1062 @cindex extensions, @code{?:}
1063 @cindex @code{?:} extensions
1064
1065 The middle operand in a conditional expression may be omitted.  Then
1066 if the first operand is nonzero, its value is the value of the conditional
1067 expression.
1068
1069 Therefore, the expression
1070
1071 @example
1072 x ? : y
1073 @end example
1074
1075 @noindent
1076 has the value of @code{x} if that is nonzero; otherwise, the value of
1077 @code{y}.
1078
1079 This example is perfectly equivalent to
1080
1081 @example
1082 x ? x : y
1083 @end example
1084
1085 @cindex side effect in ?:
1086 @cindex ?: side effect
1087 @noindent
1088 In this simple case, the ability to omit the middle operand is not
1089 especially useful.  When it becomes useful is when the first operand does,
1090 or may (if it is a macro argument), contain a side effect.  Then repeating
1091 the operand in the middle would perform the side effect twice.  Omitting
1092 the middle operand uses the value already computed without the undesirable
1093 effects of recomputing it.
1094
1095 @node Long Long
1096 @section Double-Word Integers
1097 @cindex @code{long long} data types
1098 @cindex double-word arithmetic
1099 @cindex multiprecision arithmetic
1100 @cindex @code{LL} integer suffix
1101 @cindex @code{ULL} integer suffix
1102
1103 ISO C99 supports data types for integers that are at least 64 bits wide,
1104 and as an extension GCC supports them in C89 mode and in C++.
1105 Simply write @code{long long int} for a signed integer, or
1106 @code{unsigned long long int} for an unsigned integer.  To make an
1107 integer constant of type @code{long long int}, add the suffix @samp{LL}
1108 to the integer.  To make an integer constant of type @code{unsigned long
1109 long int}, add the suffix @samp{ULL} to the integer.
1110
1111 You can use these types in arithmetic like any other integer types.
1112 Addition, subtraction, and bitwise boolean operations on these types
1113 are open-coded on all types of machines.  Multiplication is open-coded
1114 if the machine supports fullword-to-doubleword a widening multiply
1115 instruction.  Division and shifts are open-coded only on machines that
1116 provide special support.  The operations that are not open-coded use
1117 special library routines that come with GCC@.
1118
1119 There may be pitfalls when you use @code{long long} types for function
1120 arguments, unless you declare function prototypes.  If a function
1121 expects type @code{int} for its argument, and you pass a value of type
1122 @code{long long int}, confusion will result because the caller and the
1123 subroutine will disagree about the number of bytes for the argument.
1124 Likewise, if the function expects @code{long long int} and you pass
1125 @code{int}.  The best way to avoid such problems is to use prototypes.
1126
1127 @node Complex
1128 @section Complex Numbers
1129 @cindex complex numbers
1130 @cindex @code{_Complex} keyword
1131 @cindex @code{__complex__} keyword
1132
1133 ISO C99 supports complex floating data types, and as an extension GCC
1134 supports them in C89 mode and in C++, and supports complex integer data
1135 types which are not part of ISO C99.  You can declare complex types
1136 using the keyword @code{_Complex}.  As an extension, the older GNU
1137 keyword @code{__complex__} is also supported.
1138
1139 For example, @samp{_Complex double x;} declares @code{x} as a
1140 variable whose real part and imaginary part are both of type
1141 @code{double}.  @samp{_Complex short int y;} declares @code{y} to
1142 have real and imaginary parts of type @code{short int}; this is not
1143 likely to be useful, but it shows that the set of complex types is
1144 complete.
1145
1146 To write a constant with a complex data type, use the suffix @samp{i} or
1147 @samp{j} (either one; they are equivalent).  For example, @code{2.5fi}
1148 has type @code{_Complex float} and @code{3i} has type
1149 @code{_Complex int}.  Such a constant always has a pure imaginary
1150 value, but you can form any complex value you like by adding one to a
1151 real constant.  This is a GNU extension; if you have an ISO C99
1152 conforming C library (such as GNU libc), and want to construct complex
1153 constants of floating type, you should include @code{<complex.h>} and
1154 use the macros @code{I} or @code{_Complex_I} instead.
1155
1156 @cindex @code{__real__} keyword
1157 @cindex @code{__imag__} keyword
1158 To extract the real part of a complex-valued expression @var{exp}, write
1159 @code{__real__ @var{exp}}.  Likewise, use @code{__imag__} to
1160 extract the imaginary part.  This is a GNU extension; for values of
1161 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{crealf},
1162 @code{creal}, @code{creall}, @code{cimagf}, @code{cimag} and
1163 @code{cimagl}, declared in @code{<complex.h>} and also provided as
1164 built-in functions by GCC@.
1165
1166 @cindex complex conjugation
1167 The operator @samp{~} performs complex conjugation when used on a value
1168 with a complex type.  This is a GNU extension; for values of
1169 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{conjf},
1170 @code{conj} and @code{conjl}, declared in @code{<complex.h>} and also
1171 provided as built-in functions by GCC@.
1172
1173 GCC can allocate complex automatic variables in a noncontiguous
1174 fashion; it's even possible for the real part to be in a register while
1175 the imaginary part is on the stack (or vice-versa).  None of the
1176 supported debugging info formats has a way to represent noncontiguous
1177 allocation like this, so GCC describes a noncontiguous complex
1178 variable as if it were two separate variables of noncomplex type.
1179 If the variable's actual name is @code{foo}, the two fictitious
1180 variables are named @code{foo$real} and @code{foo$imag}.  You can
1181 examine and set these two fictitious variables with your debugger.
1182
1183 A future version of GDB will know how to recognize such pairs and treat
1184 them as a single variable with a complex type.
1185
1186 @node Hex Floats
1187 @section Hex Floats
1188 @cindex hex floats
1189
1190 ISO C99 supports floating-point numbers written not only in the usual
1191 decimal notation, such as @code{1.55e1}, but also numbers such as
1192 @code{0x1.fp3} written in hexadecimal format.  As a GNU extension, GCC
1193 supports this in C89 mode (except in some cases when strictly
1194 conforming) and in C++.  In that format the
1195 @samp{0x} hex introducer and the @samp{p} or @samp{P} exponent field are
1196 mandatory.  The exponent is a decimal number that indicates the power of
1197 2 by which the significant part will be multiplied.  Thus @samp{0x1.f} is
1198 @tex
1199 $1 {15\over16}$,
1200 @end tex
1201 @ifnottex
1202 1 15/16,
1203 @end ifnottex
1204 @samp{p3} multiplies it by 8, and the value of @code{0x1.fp3}
1205 is the same as @code{1.55e1}.
1206
1207 Unlike for floating-point numbers in the decimal notation the exponent
1208 is always required in the hexadecimal notation.  Otherwise the compiler
1209 would not be able to resolve the ambiguity of, e.g., @code{0x1.f}.  This
1210 could mean @code{1.0f} or @code{1.9375} since @samp{f} is also the
1211 extension for floating-point constants of type @code{float}.
1212
1213 @node Zero Length
1214 @section Arrays of Length Zero
1215 @cindex arrays of length zero
1216 @cindex zero-length arrays
1217 @cindex length-zero arrays
1218 @cindex flexible array members
1219
1220 Zero-length arrays are allowed in GNU C@.  They are very useful as the
1221 last element of a structure which is really a header for a variable-length
1222 object:
1223
1224 @example
1225 struct line @{
1226   int length;
1227   char contents[0];
1228 @};
1229
1230 struct line *thisline = (struct line *)
1231   malloc (sizeof (struct line) + this_length);
1232 thisline->length = this_length;
1233 @end example
1234
1235 In ISO C89, you would have to give @code{contents} a length of 1, which
1236 means either you waste space or complicate the argument to @code{malloc}.
1237
1238 In ISO C99, you would use a @dfn{flexible array member}, which is
1239 slightly different in syntax and semantics:
1240
1241 @itemize @bullet
1242 @item
1243 Flexible array members are written as @code{contents[]} without
1244 the @code{0}.
1245
1246 @item
1247 Flexible array members have incomplete type, and so the @code{sizeof}
1248 operator may not be applied.  As a quirk of the original implementation
1249 of zero-length arrays, @code{sizeof} evaluates to zero.
1250
1251 @item
1252 Flexible array members may only appear as the last member of a
1253 @code{struct} that is otherwise non-empty.
1254 @end itemize
1255
1256 GCC versions before 3.0 allowed zero-length arrays to be statically
1257 initialized, as if they were flexible arrays.  In addition to those
1258 cases that were useful, it also allowed initializations in situations
1259 that would corrupt later data.  Non-empty initialization of zero-length
1260 arrays is now treated like any case where there are more initializer
1261 elements than the array holds, in that a suitable warning about "excess
1262 elements in array" is given, and the excess elements (all of them, in
1263 this case) are ignored.
1264
1265 Instead GCC allows static initialization of flexible array members.
1266 This is equivalent to defining a new structure containing the original
1267 structure followed by an array of sufficient size to contain the data.
1268 I.e.@: in the following, @code{f1} is constructed as if it were declared
1269 like @code{f2}.
1270
1271 @example
1272 struct f1 @{
1273   int x; int y[];
1274 @} f1 = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};
1275
1276 struct f2 @{
1277   struct f1 f1; int data[3];
1278 @} f2 = @{ @{ 1 @}, @{ 2, 3, 4 @} @};
1279 @end example
1280
1281 @noindent
1282 The convenience of this extension is that @code{f1} has the desired
1283 type, eliminating the need to consistently refer to @code{f2.f1}.
1284
1285 This has symmetry with normal static arrays, in that an array of
1286 unknown size is also written with @code{[]}.
1287
1288 Of course, this extension only makes sense if the extra data comes at
1289 the end of a top-level object, as otherwise we would be overwriting
1290 data at subsequent offsets.  To avoid undue complication and confusion
1291 with initialization of deeply nested arrays, we simply disallow any
1292 non-empty initialization except when the structure is the top-level
1293 object.  For example:
1294
1295 @example
1296 struct foo @{ int x; int y[]; @};
1297 struct bar @{ struct foo z; @};
1298
1299 struct foo a = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};        // @r{Valid.}
1300 struct bar b = @{ @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @} @};    // @r{Invalid.}
1301 struct bar c = @{ @{ 1, @{ @} @} @};            // @r{Valid.}
1302 struct foo d[1] = @{ @{ 1 @{ 2, 3, 4 @} @} @};  // @r{Invalid.}
1303 @end example
1304
1305 @node Variable Length
1306 @section Arrays of Variable Length
1307 @cindex variable-length arrays
1308 @cindex arrays of variable length
1309 @cindex VLAs
1310
1311 Variable-length automatic arrays are allowed in ISO C99, and as an
1312 extension GCC accepts them in C89 mode and in C++.  (However, GCC's
1313 implementation of variable-length arrays does not yet conform in detail
1314 to the ISO C99 standard.)  These arrays are
1315 declared like any other automatic arrays, but with a length that is not
1316 a constant expression.  The storage is allocated at the point of
1317 declaration and deallocated when the brace-level is exited.  For
1318 example:
1319
1320 @example
1321 FILE *
1322 concat_fopen (char *s1, char *s2, char *mode)
1323 @{
1324   char str[strlen (s1) + strlen (s2) + 1];
1325   strcpy (str, s1);
1326   strcat (str, s2);
1327   return fopen (str, mode);
1328 @}
1329 @end example
1330
1331 @cindex scope of a variable length array
1332 @cindex variable-length array scope
1333 @cindex deallocating variable length arrays
1334 Jumping or breaking out of the scope of the array name deallocates the
1335 storage.  Jumping into the scope is not allowed; you get an error
1336 message for it.
1337
1338 @cindex @code{alloca} vs variable-length arrays
1339 You can use the function @code{alloca} to get an effect much like
1340 variable-length arrays.  The function @code{alloca} is available in
1341 many other C implementations (but not in all).  On the other hand,
1342 variable-length arrays are more elegant.
1343
1344 There are other differences between these two methods.  Space allocated
1345 with @code{alloca} exists until the containing @emph{function} returns.
1346 The space for a variable-length array is deallocated as soon as the array
1347 name's scope ends.  (If you use both variable-length arrays and
1348 @code{alloca} in the same function, deallocation of a variable-length array
1349 will also deallocate anything more recently allocated with @code{alloca}.)
1350
1351 You can also use variable-length arrays as arguments to functions:
1352
1353 @example
1354 struct entry
1355 tester (int len, char data[len][len])
1356 @{
1357   @dots{}
1358 @}
1359 @end example
1360
1361 The length of an array is computed once when the storage is allocated
1362 and is remembered for the scope of the array in case you access it with
1363 @code{sizeof}.
1364
1365 If you want to pass the array first and the length afterward, you can
1366 use a forward declaration in the parameter list---another GNU extension.
1367
1368 @example
1369 struct entry
1370 tester (int len; char data[len][len], int len)
1371 @{
1372   @dots{}
1373 @}
1374 @end example
1375
1376 @cindex parameter forward declaration
1377 The @samp{int len} before the semicolon is a @dfn{parameter forward
1378 declaration}, and it serves the purpose of making the name @code{len}
1379 known when the declaration of @code{data} is parsed.
1380
1381 You can write any number of such parameter forward declarations in the
1382 parameter list.  They can be separated by commas or semicolons, but the
1383 last one must end with a semicolon, which is followed by the ``real''
1384 parameter declarations.  Each forward declaration must match a ``real''
1385 declaration in parameter name and data type.  ISO C99 does not support
1386 parameter forward declarations.
1387
1388 @node Variadic Macros
1389 @section Macros with a Variable Number of Arguments.
1390 @cindex variable number of arguments
1391 @cindex macro with variable arguments
1392 @cindex rest argument (in macro)
1393 @cindex variadic macros
1394
1395 In the ISO C standard of 1999, a macro can be declared to accept a
1396 variable number of arguments much as a function can.  The syntax for
1397 defining the macro is similar to that of a function.  Here is an
1398 example:
1399
1400 @example
1401 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, __VA_ARGS__)
1402 @end example
1403
1404 Here @samp{@dots{}} is a @dfn{variable argument}.  In the invocation of
1405 such a macro, it represents the zero or more tokens until the closing
1406 parenthesis that ends the invocation, including any commas.  This set of
1407 tokens replaces the identifier @code{__VA_ARGS__} in the macro body
1408 wherever it appears.  See the CPP manual for more information.
1409
1410 GCC has long supported variadic macros, and used a different syntax that
1411 allowed you to give a name to the variable arguments just like any other
1412 argument.  Here is an example:
1413
1414 @example
1415 #define debug(format, args...) fprintf (stderr, format, args)
1416 @end example
1417
1418 This is in all ways equivalent to the ISO C example above, but arguably
1419 more readable and descriptive.
1420
1421 GNU CPP has two further variadic macro extensions, and permits them to
1422 be used with either of the above forms of macro definition.
1423
1424 In standard C, you are not allowed to leave the variable argument out
1425 entirely; but you are allowed to pass an empty argument.  For example,
1426 this invocation is invalid in ISO C, because there is no comma after
1427 the string:
1428
1429 @example
1430 debug ("A message")
1431 @end example
1432
1433 GNU CPP permits you to completely omit the variable arguments in this
1434 way.  In the above examples, the compiler would complain, though since
1435 the expansion of the macro still has the extra comma after the format
1436 string.
1437
1438 To help solve this problem, CPP behaves specially for variable arguments
1439 used with the token paste operator, @samp{##}.  If instead you write
1440
1441 @example
1442 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, ## __VA_ARGS__)
1443 @end example
1444
1445 and if the variable arguments are omitted or empty, the @samp{##}
1446 operator causes the preprocessor to remove the comma before it.  If you
1447 do provide some variable arguments in your macro invocation, GNU CPP
1448 does not complain about the paste operation and instead places the
1449 variable arguments after the comma.  Just like any other pasted macro
1450 argument, these arguments are not macro expanded.
1451
1452 @node Escaped Newlines
1453 @section Slightly Looser Rules for Escaped Newlines
1454 @cindex escaped newlines
1455 @cindex newlines (escaped)
1456
1457 Recently, the preprocessor has relaxed its treatment of escaped
1458 newlines.  Previously, the newline had to immediately follow a
1459 backslash.  The current implementation allows whitespace in the form of
1460 spaces, horizontal and vertical tabs, and form feeds between the
1461 backslash and the subsequent newline.  The preprocessor issues a
1462 warning, but treats it as a valid escaped newline and combines the two
1463 lines to form a single logical line.  This works within comments and
1464 tokens, including multi-line strings, as well as between tokens.
1465 Comments are @emph{not} treated as whitespace for the purposes of this
1466 relaxation, since they have not yet been replaced with spaces.
1467
1468 @node Multi-line Strings
1469 @section String Literals with Embedded Newlines
1470 @cindex multi-line string literals
1471
1472 As an extension, GNU CPP permits string literals to cross multiple lines
1473 without escaping the embedded newlines.  Each embedded newline is
1474 replaced with a single @samp{\n} character in the resulting string
1475 literal, regardless of what form the newline took originally.
1476
1477 CPP currently allows such strings in directives as well (other than the
1478 @samp{#include} family).  This is deprecated and will eventually be
1479 removed.
1480
1481 @node Subscripting
1482 @section Non-Lvalue Arrays May Have Subscripts
1483 @cindex subscripting
1484 @cindex arrays, non-lvalue
1485
1486 @cindex subscripting and function values
1487 In ISO C99, arrays that are not lvalues still decay to pointers, and
1488 may be subscripted, although they may not be modified or used after
1489 the next sequence point and the unary @samp{&} operator may not be
1490 applied to them.  As an extension, GCC allows such arrays to be
1491 subscripted in C89 mode, though otherwise they do not decay to
1492 pointers outside C99 mode.  For example,
1493 this is valid in GNU C though not valid in C89:
1494
1495 @example
1496 @group
1497 struct foo @{int a[4];@};
1498
1499 struct foo f();
1500
1501 bar (int index)
1502 @{
1503   return f().a[index];
1504 @}
1505 @end group
1506 @end example
1507
1508 @node Pointer Arith
1509 @section Arithmetic on @code{void}- and Function-Pointers
1510 @cindex void pointers, arithmetic
1511 @cindex void, size of pointer to
1512 @cindex function pointers, arithmetic
1513 @cindex function, size of pointer to
1514
1515 In GNU C, addition and subtraction operations are supported on pointers to
1516 @code{void} and on pointers to functions.  This is done by treating the
1517 size of a @code{void} or of a function as 1.
1518
1519 A consequence of this is that @code{sizeof} is also allowed on @code{void}
1520 and on function types, and returns 1.
1521
1522 @opindex Wpointer-arith
1523 The option @option{-Wpointer-arith} requests a warning if these extensions
1524 are used.
1525
1526 @node Initializers
1527 @section Non-Constant Initializers
1528 @cindex initializers, non-constant
1529 @cindex non-constant initializers
1530
1531 As in standard C++ and ISO C99, the elements of an aggregate initializer for an
1532 automatic variable are not required to be constant expressions in GNU C@.
1533 Here is an example of an initializer with run-time varying elements:
1534
1535 @example
1536 foo (float f, float g)
1537 @{
1538   float beat_freqs[2] = @{ f-g, f+g @};
1539   @dots{}
1540 @}
1541 @end example
1542
1543 @node Compound Literals
1544 @section Compound Literals
1545 @cindex constructor expressions
1546 @cindex initializations in expressions
1547 @cindex structures, constructor expression
1548 @cindex expressions, constructor
1549 @cindex compound literals
1550 @c The GNU C name for what C99 calls compound literals was "constructor expressions".
1551
1552 ISO C99 supports compound literals.  A compound literal looks like
1553 a cast containing an initializer.  Its value is an object of the
1554 type specified in the cast, containing the elements specified in
1555 the initializer; it is an lvalue.  As an extension, GCC supports
1556 compound literals in C89 mode and in C++.
1557
1558 Usually, the specified type is a structure.  Assume that
1559 @code{struct foo} and @code{structure} are declared as shown:
1560
1561 @example
1562 struct foo @{int a; char b[2];@} structure;
1563 @end example
1564
1565 @noindent
1566 Here is an example of constructing a @code{struct foo} with a compound literal:
1567
1568 @example
1569 structure = ((struct foo) @{x + y, 'a', 0@});
1570 @end example
1571
1572 @noindent
1573 This is equivalent to writing the following:
1574
1575 @example
1576 @{
1577   struct foo temp = @{x + y, 'a', 0@};
1578   structure = temp;
1579 @}
1580 @end example
1581
1582 You can also construct an array.  If all the elements of the compound literal
1583 are (made up of) simple constant expressions, suitable for use in
1584 initializers of objects of static storage duration, then the compound
1585 literal can be coerced to a pointer to its first element and used in
1586 such an initializer, as shown here:
1587
1588 @example
1589 char **foo = (char *[]) @{ "x", "y", "z" @};
1590 @end example
1591
1592 Compound literals for scalar types and union types are is
1593 also allowed, but then the compound literal is equivalent
1594 to a cast.
1595
1596 As a GNU extension, GCC allows initialization of objects with static storage
1597 duration by compound literals (which is not possible in ISO C99, because
1598 the initializer is not a constant).
1599 It is handled as if the object was initialized only with the bracket
1600 enclosed list if compound literal's and object types match.
1601 The initializer list of the compound literal must be constant.
1602 If the object being initialized has array type of unknown size, the size is
1603 determined by compound literal size.
1604
1605 @example
1606 static struct foo x = (struct foo) @{1, 'a', 'b'@};
1607 static int y[] = (int []) @{1, 2, 3@};
1608 static int z[] = (int [3]) @{1@};
1609 @end example
1610
1611 @noindent
1612 The above lines are equivalent to the following:
1613 @example
1614 static struct foo x = @{1, 'a', 'b'@};
1615 static int y[] = @{1, 2, 3@};
1616 static int z[] = @{1, 0, 0@};
1617 @end example
1618
1619 @node Designated Inits
1620 @section Designated Initializers
1621 @cindex initializers with labeled elements
1622 @cindex labeled elements in initializers
1623 @cindex case labels in initializers
1624 @cindex designated initializers
1625
1626 Standard C89 requires the elements of an initializer to appear in a fixed
1627 order, the same as the order of the elements in the array or structure
1628 being initialized.
1629
1630 In ISO C99 you can give the elements in any order, specifying the array
1631 indices or structure field names they apply to, and GNU C allows this as
1632 an extension in C89 mode as well.  This extension is not
1633 implemented in GNU C++.
1634
1635 To specify an array index, write
1636 @samp{[@var{index}] =} before the element value.  For example,
1637
1638 @example
1639 int a[6] = @{ [4] = 29, [2] = 15 @};
1640 @end example
1641
1642 @noindent
1643 is equivalent to
1644
1645 @example
1646 int a[6] = @{ 0, 0, 15, 0, 29, 0 @};
1647 @end example
1648
1649 @noindent
1650 The index values must be constant expressions, even if the array being
1651 initialized is automatic.
1652
1653 An alternative syntax for this which has been obsolete since GCC 2.5 but
1654 GCC still accepts is to write @samp{[@var{index}]} before the element
1655 value, with no @samp{=}.
1656
1657 To initialize a range of elements to the same value, write
1658 @samp{[@var{first} ... @var{last}] = @var{value}}.  This is a GNU
1659 extension.  For example,
1660
1661 @example
1662 int widths[] = @{ [0 ... 9] = 1, [10 ... 99] = 2, [100] = 3 @};
1663 @end example
1664
1665 @noindent
1666 If the value in it has side-effects, the side-effects will happen only once,
1667 not for each initialized field by the range initializer.
1668
1669 @noindent
1670 Note that the length of the array is the highest value specified
1671 plus one.
1672
1673 In a structure initializer, specify the name of a field to initialize
1674 with @samp{.@var{fieldname} =} before the element value.  For example,
1675 given the following structure,
1676
1677 @example
1678 struct point @{ int x, y; @};
1679 @end example
1680
1681 @noindent
1682 the following initialization
1683
1684 @example
1685 struct point p = @{ .y = yvalue, .x = xvalue @};
1686 @end example
1687
1688 @noindent
1689 is equivalent to
1690
1691 @example
1692 struct point p = @{ xvalue, yvalue @};
1693 @end example
1694
1695 Another syntax which has the same meaning, obsolete since GCC 2.5, is
1696 @samp{@var{fieldname}:}, as shown here:
1697
1698 @example
1699 struct point p = @{ y: yvalue, x: xvalue @};
1700 @end example
1701
1702 @cindex designators
1703 The @samp{[@var{index}]} or @samp{.@var{fieldname}} is known as a
1704 @dfn{designator}.  You can also use a designator (or the obsolete colon
1705 syntax) when initializing a union, to specify which element of the union
1706 should be used.  For example,
1707
1708 @example
1709 union foo @{ int i; double d; @};
1710
1711 union foo f = @{ .d = 4 @};
1712 @end example
1713
1714 @noindent
1715 will convert 4 to a @code{double} to store it in the union using
1716 the second element.  By contrast, casting 4 to type @code{union foo}
1717 would store it into the union as the integer @code{i}, since it is
1718 an integer.  (@xref{Cast to Union}.)
1719
1720 You can combine this technique of naming elements with ordinary C
1721 initialization of successive elements.  Each initializer element that
1722 does not have a designator applies to the next consecutive element of the
1723 array or structure.  For example,
1724
1725 @example
1726 int a[6] = @{ [1] = v1, v2, [4] = v4 @};
1727 @end example
1728
1729 @noindent
1730 is equivalent to
1731
1732 @example
1733 int a[6] = @{ 0, v1, v2, 0, v4, 0 @};
1734 @end example
1735
1736 Labeling the elements of an array initializer is especially useful
1737 when the indices are characters or belong to an @code{enum} type.
1738 For example:
1739
1740 @example
1741 int whitespace[256]
1742   = @{ [' '] = 1, ['\t'] = 1, ['\h'] = 1,
1743       ['\f'] = 1, ['\n'] = 1, ['\r'] = 1 @};
1744 @end example
1745
1746 @cindex designator lists
1747 You can also write a series of @samp{.@var{fieldname}} and
1748 @samp{[@var{index}]} designators before an @samp{=} to specify a
1749 nested subobject to initialize; the list is taken relative to the
1750 subobject corresponding to the closest surrounding brace pair.  For
1751 example, with the @samp{struct point} declaration above:
1752
1753 @example
1754 struct point ptarray[10] = @{ [2].y = yv2, [2].x = xv2, [0].x = xv0 @};
1755 @end example
1756
1757 @noindent
1758 If the same field is initialized multiple times, it will have value from
1759 the last initialization.  If any such overridden initialization has
1760 side-effect, it is unspecified whether the side-effect happens or not.
1761 Currently, gcc will discard them and issue a warning.
1762
1763 @node Case Ranges
1764 @section Case Ranges
1765 @cindex case ranges
1766 @cindex ranges in case statements
1767
1768 You can specify a range of consecutive values in a single @code{case} label,
1769 like this:
1770
1771 @example
1772 case @var{low} ... @var{high}:
1773 @end example
1774
1775 @noindent
1776 This has the same effect as the proper number of individual @code{case}
1777 labels, one for each integer value from @var{low} to @var{high}, inclusive.
1778
1779 This feature is especially useful for ranges of ASCII character codes:
1780
1781 @example
1782 case 'A' ... 'Z':
1783 @end example
1784
1785 @strong{Be careful:} Write spaces around the @code{...}, for otherwise
1786 it may be parsed wrong when you use it with integer values.  For example,
1787 write this:
1788
1789 @example
1790 case 1 ... 5:
1791 @end example
1792
1793 @noindent
1794 rather than this:
1795
1796 @example
1797 case 1...5:
1798 @end example
1799
1800 @node Cast to Union
1801 @section Cast to a Union Type
1802 @cindex cast to a union
1803 @cindex union, casting to a
1804
1805 A cast to union type is similar to other casts, except that the type
1806 specified is a union type.  You can specify the type either with
1807 @code{union @var{tag}} or with a typedef name.  A cast to union is actually
1808 a constructor though, not a cast, and hence does not yield an lvalue like
1809 normal casts.  (@xref{Compound Literals}.)
1810
1811 The types that may be cast to the union type are those of the members
1812 of the union.  Thus, given the following union and variables:
1813
1814 @example
1815 union foo @{ int i; double d; @};
1816 int x;
1817 double y;
1818 @end example
1819
1820 @noindent
1821 both @code{x} and @code{y} can be cast to type @code{union foo}.
1822
1823 Using the cast as the right-hand side of an assignment to a variable of
1824 union type is equivalent to storing in a member of the union:
1825
1826 @example
1827 union foo u;
1828 @dots{}
1829 u = (union foo) x  @equiv{}  u.i = x
1830 u = (union foo) y  @equiv{}  u.d = y
1831 @end example
1832
1833 You can also use the union cast as a function argument:
1834
1835 @example
1836 void hack (union foo);
1837 @dots{}
1838 hack ((union foo) x);
1839 @end example
1840
1841 @node Mixed Declarations
1842 @section Mixed Declarations and Code
1843 @cindex mixed declarations and code
1844 @cindex declarations, mixed with code
1845 @cindex code, mixed with declarations
1846
1847 ISO C99 and ISO C++ allow declarations and code to be freely mixed
1848 within compound statements.  As an extension, GCC also allows this in
1849 C89 mode.  For example, you could do:
1850
1851 @example
1852 int i;
1853 @dots{}
1854 i++;
1855 int j = i + 2;
1856 @end example
1857
1858 Each identifier is visible from where it is declared until the end of
1859 the enclosing block.
1860
1861 @node Function Attributes
1862 @section Declaring Attributes of Functions
1863 @cindex function attributes
1864 @cindex declaring attributes of functions
1865 @cindex functions that never return
1866 @cindex functions that have no side effects
1867 @cindex functions in arbitrary sections
1868 @cindex functions that behave like malloc
1869 @cindex @code{volatile} applied to function
1870 @cindex @code{const} applied to function
1871 @cindex functions with @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments
1872 @cindex functions with non-null pointer arguments
1873 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
1874 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
1875 @cindex functions that do not pop the argument stack on the 386
1876
1877 In GNU C, you declare certain things about functions called in your program
1878 which help the compiler optimize function calls and check your code more
1879 carefully.
1880
1881 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
1882 attributes when making a declaration.  This keyword is followed by an
1883 attribute specification inside double parentheses.  The following
1884 attributes are currently defined for functions on all targets:
1885 @code{noreturn}, @code{noinline}, @code{always_inline},
1886 @code{pure}, @code{const},
1887 @code{format}, @code{format_arg}, @code{no_instrument_function},
1888 @code{section}, @code{constructor}, @code{destructor}, @code{used},
1889 @code{unused}, @code{deprecated}, @code{weak}, @code{malloc},
1890 @code{alias}, and @code{nonnull}.  Several other attributes are defined
1891 for functions on particular target systems.  Other attributes, including
1892 @code{section} are supported for variables declarations
1893 (@pxref{Variable Attributes}) and for types (@pxref{Type Attributes}).
1894
1895 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
1896 each keyword.  This allows you to use them in header files without
1897 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
1898 you may use @code{__noreturn__} instead of @code{noreturn}.
1899
1900 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
1901 attributes.
1902
1903 @table @code
1904 @cindex @code{noreturn} function attribute
1905 @item noreturn
1906 A few standard library functions, such as @code{abort} and @code{exit},
1907 cannot return.  GCC knows this automatically.  Some programs define
1908 their own functions that never return.  You can declare them
1909 @code{noreturn} to tell the compiler this fact.  For example,
1910
1911 @smallexample
1912 @group
1913 void fatal () __attribute__ ((noreturn));
1914
1915 void
1916 fatal (@dots{})
1917 @{
1918   @dots{} /* @r{Print error message.} */ @dots{}
1919   exit (1);
1920 @}
1921 @end group
1922 @end smallexample
1923
1924 The @code{noreturn} keyword tells the compiler to assume that
1925 @code{fatal} cannot return.  It can then optimize without regard to what
1926 would happen if @code{fatal} ever did return.  This makes slightly
1927 better code.  More importantly, it helps avoid spurious warnings of
1928 uninitialized variables.
1929
1930 Do not assume that registers saved by the calling function are
1931 restored before calling the @code{noreturn} function.
1932
1933 It does not make sense for a @code{noreturn} function to have a return
1934 type other than @code{void}.
1935
1936 The attribute @code{noreturn} is not implemented in GCC versions
1937 earlier than 2.5.  An alternative way to declare that a function does
1938 not return, which works in the current version and in some older
1939 versions, is as follows:
1940
1941 @smallexample
1942 typedef void voidfn ();
1943
1944 volatile voidfn fatal;
1945 @end smallexample
1946
1947 @cindex @code{noinline} function attribute
1948 @item noinline
1949 This function attribute prevents a function from being considered for
1950 inlining.
1951
1952 @cindex @code{always_inline} function attribute
1953 @item always_inline
1954 Generally, functions are not inlined unless optimization is specified.
1955 For functions declared inline, this attribute inlines the function even
1956 if no optimization level was specified.
1957
1958 @cindex @code{pure} function attribute
1959 @item pure
1960 Many functions have no effects except the return value and their
1961 return value depends only on the parameters and/or global variables.
1962 Such a function can be subject
1963 to common subexpression elimination and loop optimization just as an
1964 arithmetic operator would be.  These functions should be declared
1965 with the attribute @code{pure}.  For example,
1966
1967 @smallexample
1968 int square (int) __attribute__ ((pure));
1969 @end smallexample
1970
1971 @noindent
1972 says that the hypothetical function @code{square} is safe to call
1973 fewer times than the program says.
1974
1975 Some of common examples of pure functions are @code{strlen} or @code{memcmp}.
1976 Interesting non-pure functions are functions with infinite loops or those
1977 depending on volatile memory or other system resource, that may change between
1978 two consecutive calls (such as @code{feof} in a multithreading environment).
1979
1980 The attribute @code{pure} is not implemented in GCC versions earlier
1981 than 2.96.
1982 @cindex @code{const} function attribute
1983 @item const
1984 Many functions do not examine any values except their arguments, and
1985 have no effects except the return value.  Basically this is just slightly
1986 more strict class than the @code{pure} attribute above, since function is not
1987 allowed to read global memory.
1988
1989 @cindex pointer arguments
1990 Note that a function that has pointer arguments and examines the data
1991 pointed to must @emph{not} be declared @code{const}.  Likewise, a
1992 function that calls a non-@code{const} function usually must not be
1993 @code{const}.  It does not make sense for a @code{const} function to
1994 return @code{void}.
1995
1996 The attribute @code{const} is not implemented in GCC versions earlier
1997 than 2.5.  An alternative way to declare that a function has no side
1998 effects, which works in the current version and in some older versions,
1999 is as follows:
2000
2001 @smallexample
2002 typedef int intfn ();
2003
2004 extern const intfn square;
2005 @end smallexample
2006
2007 This approach does not work in GNU C++ from 2.6.0 on, since the language
2008 specifies that the @samp{const} must be attached to the return value.
2009
2010
2011 @item format (@var{archetype}, @var{string-index}, @var{first-to-check})
2012 @cindex @code{format} function attribute
2013 @opindex Wformat
2014 The @code{format} attribute specifies that a function takes @code{printf},
2015 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments which
2016 should be type-checked against a format string.  For example, the
2017 declaration:
2018
2019 @smallexample
2020 extern int
2021 my_printf (void *my_object, const char *my_format, ...)
2022       __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
2023 @end smallexample
2024
2025 @noindent
2026 causes the compiler to check the arguments in calls to @code{my_printf}
2027 for consistency with the @code{printf} style format string argument
2028 @code{my_format}.
2029
2030 The parameter @var{archetype} determines how the format string is
2031 interpreted, and should be @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime}
2032 or @code{strfmon}.  (You can also use @code{__printf__},
2033 @code{__scanf__}, @code{__strftime__} or @code{__strfmon__}.)  The
2034 parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2035 string argument (starting from 1), while @var{first-to-check} is the
2036 number of the first argument to check against the format string.  For
2037 functions where the arguments are not available to be checked (such as
2038 @code{vprintf}), specify the third parameter as zero.  In this case the
2039 compiler only checks the format string for consistency.  For
2040 @code{strftime} formats, the third parameter is required to be zero.
2041
2042 In the example above, the format string (@code{my_format}) is the second
2043 argument of the function @code{my_print}, and the arguments to check
2044 start with the third argument, so the correct parameters for the format
2045 attribute are 2 and 3.
2046
2047 @opindex ffreestanding
2048 The @code{format} attribute allows you to identify your own functions
2049 which take format strings as arguments, so that GCC can check the
2050 calls to these functions for errors.  The compiler always (unless
2051 @option{-ffreestanding} is used) checks formats
2052 for the standard library functions @code{printf}, @code{fprintf},
2053 @code{sprintf}, @code{scanf}, @code{fscanf}, @code{sscanf}, @code{strftime},
2054 @code{vprintf}, @code{vfprintf} and @code{vsprintf} whenever such
2055 warnings are requested (using @option{-Wformat}), so there is no need to
2056 modify the header file @file{stdio.h}.  In C99 mode, the functions
2057 @code{snprintf}, @code{vsnprintf}, @code{vscanf}, @code{vfscanf} and
2058 @code{vsscanf} are also checked.  Except in strictly conforming C
2059 standard modes, the X/Open function @code{strfmon} is also checked as
2060 are @code{printf_unlocked} and @code{fprintf_unlocked}.
2061 @xref{C Dialect Options,,Options Controlling C Dialect}.
2062
2063 @item format_arg (@var{string-index})
2064 @cindex @code{format_arg} function attribute
2065 @opindex Wformat-nonliteral
2066 The @code{format_arg} attribute specifies that a function takes a format
2067 string for a @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or
2068 @code{strfmon} style function and modifies it (for example, to translate
2069 it into another language), so the result can be passed to a
2070 @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style
2071 function (with the remaining arguments to the format function the same
2072 as they would have been for the unmodified string).  For example, the
2073 declaration:
2074
2075 @smallexample
2076 extern char *
2077 my_dgettext (char *my_domain, const char *my_format)
2078       __attribute__ ((format_arg (2)));
2079 @end smallexample
2080
2081 @noindent
2082 causes the compiler to check the arguments in calls to a @code{printf},
2083 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} type function, whose
2084 format string argument is a call to the @code{my_dgettext} function, for
2085 consistency with the format string argument @code{my_format}.  If the
2086 @code{format_arg} attribute had not been specified, all the compiler
2087 could tell in such calls to format functions would be that the format
2088 string argument is not constant; this would generate a warning when
2089 @option{-Wformat-nonliteral} is used, but the calls could not be checked
2090 without the attribute.
2091
2092 The parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2093 string argument (starting from 1).
2094
2095 The @code{format-arg} attribute allows you to identify your own
2096 functions which modify format strings, so that GCC can check the
2097 calls to @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon}
2098 type function whose operands are a call to one of your own function.
2099 The compiler always treats @code{gettext}, @code{dgettext}, and
2100 @code{dcgettext} in this manner except when strict ISO C support is
2101 requested by @option{-ansi} or an appropriate @option{-std} option, or
2102 @option{-ffreestanding} is used.  @xref{C Dialect Options,,Options
2103 Controlling C Dialect}.
2104
2105 @item nonnull (@var{arg-index,...})
2106 @cindex @code{nonnull} function attribute
2107 The @code{nonnull} attribute specifies that some function parameters should
2108 be non-null pointers.  For instance, the declaration:
2109
2110 @smallexample
2111 extern void *
2112 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2113         __attribute__((nonnull (1, 2)));
2114 @end smallexample
2115
2116 @noindent
2117 causes the compiler to check that, in calls to @code{my_memcpy},
2118 arguments @var{dest} and @var{src} are non-null.  If the compiler
2119 determines that a null pointer is passed in an argument slot marked
2120 as non-null, and the @option{-Wnonnull} option is enabled, a warning
2121 is issued.  The compiler may also choose to make optimizations based
2122 on the knowledge that certain function arguments will not be null.
2123
2124 If no argument index list is given to the @code{nonnull} attribute,
2125 all pointer arguments are marked as non-null.  To illustrate, the
2126 following declaration is equivalent to the previous example:
2127
2128 @smallexample
2129 extern void *
2130 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2131         __attribute__((nonnull));
2132 @end smallexample
2133
2134 @item no_instrument_function
2135 @cindex @code{no_instrument_function} function attribute
2136 @opindex finstrument-functions
2137 If @option{-finstrument-functions} is given, profiling function calls will
2138 be generated at entry and exit of most user-compiled functions.
2139 Functions with this attribute will not be so instrumented.
2140
2141 @item section ("@var{section-name}")
2142 @cindex @code{section} function attribute
2143 Normally, the compiler places the code it generates in the @code{text} section.
2144 Sometimes, however, you need additional sections, or you need certain
2145 particular functions to appear in special sections.  The @code{section}
2146 attribute specifies that a function lives in a particular section.
2147 For example, the declaration:
2148
2149 @smallexample
2150 extern void foobar (void) __attribute__ ((section ("bar")));
2151 @end smallexample
2152
2153 @noindent
2154 puts the function @code{foobar} in the @code{bar} section.
2155
2156 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
2157 attribute is not available on all platforms.
2158 If you need to map the entire contents of a module to a particular
2159 section, consider using the facilities of the linker instead.
2160
2161 @item constructor
2162 @itemx destructor
2163 @cindex @code{constructor} function attribute
2164 @cindex @code{destructor} function attribute
2165 The @code{constructor} attribute causes the function to be called
2166 automatically before execution enters @code{main ()}.  Similarly, the
2167 @code{destructor} attribute causes the function to be called
2168 automatically after @code{main ()} has completed or @code{exit ()} has
2169 been called.  Functions with these attributes are useful for
2170 initializing data that will be used implicitly during the execution of
2171 the program.
2172
2173 These attributes are not currently implemented for Objective-C@.
2174
2175 @cindex @code{unused} attribute.
2176 @item unused
2177 This attribute, attached to a function, means that the function is meant
2178 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
2179 function.  GNU C++ does not currently support this attribute as
2180 definitions without parameters are valid in C++.
2181
2182 @cindex @code{used} attribute.
2183 @item used
2184 This attribute, attached to a function, means that code must be emitted
2185 for the function even if it appears that the function is not referenced.
2186 This is useful, for example, when the function is referenced only in
2187 inline assembly.
2188
2189 @cindex @code{deprecated} attribute.
2190 @item deprecated
2191 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the function
2192 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
2193 functions that are expected to be removed in a future version of a
2194 program.  The warning also includes the location of the declaration
2195 of the deprecated function, to enable users to easily find further
2196 information about why the function is deprecated, or what they should
2197 do instead.  Note that the warnings only occurs for uses:
2198
2199 @smallexample
2200 int old_fn () __attribute__ ((deprecated));
2201 int old_fn ();
2202 int (*fn_ptr)() = old_fn;
2203 @end smallexample
2204
2205 results in a warning on line 3 but not line 2.
2206
2207 The @code{deprecated} attribute can also be used for variables and
2208 types (@pxref{Variable Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
2209
2210 @item weak
2211 @cindex @code{weak} attribute
2212 The @code{weak} attribute causes the declaration to be emitted as a weak
2213 symbol rather than a global.  This is primarily useful in defining
2214 library functions which can be overridden in user code, though it can
2215 also be used with non-function declarations.  Weak symbols are supported
2216 for ELF targets, and also for a.out targets when using the GNU assembler
2217 and linker.
2218
2219 @item malloc
2220 @cindex @code{malloc} attribute
2221 The @code{malloc} attribute is used to tell the compiler that a function
2222 may be treated as if it were the malloc function.  The compiler assumes
2223 that calls to malloc result in a pointers that cannot alias anything.
2224 This will often improve optimization.
2225
2226 @item alias ("@var{target}")
2227 @cindex @code{alias} attribute
2228 The @code{alias} attribute causes the declaration to be emitted as an
2229 alias for another symbol, which must be specified.  For instance,
2230
2231 @smallexample
2232 void __f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2233 void f () __attribute__ ((weak, alias ("__f")));
2234 @end smallexample
2235
2236 declares @samp{f} to be a weak alias for @samp{__f}.  In C++, the
2237 mangled name for the target must be used.
2238
2239 Not all target machines support this attribute.
2240
2241 @item visibility ("@var{visibility_type}")
2242 @cindex @code{visibility} attribute
2243 The @code{visibility} attribute on ELF targets causes the declaration
2244 to be emitted with hidden, protected or internal visibility.
2245
2246 @smallexample
2247 void __attribute__ ((visibility ("protected")))
2248 f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2249 int i __attribute__ ((visibility ("hidden")));
2250 @end smallexample
2251
2252 See the ELF gABI for complete details, but the short story is
2253
2254 @table @dfn
2255 @item hidden
2256 Hidden visibility indicates that the symbol will not be placed into
2257 the dynamic symbol table, so no other @dfn{module} (executable or
2258 shared library) can reference it directly.
2259
2260 @item protected
2261 Protected visibility indicates that the symbol will be placed in the
2262 dynamic symbol table, but that references within the defining module
2263 will bind to the local symbol.  That is, the symbol cannot be overridden
2264 by another module.
2265
2266 @item internal
2267 Internal visibility is like hidden visibility, but with additional
2268 processor specific semantics.  Unless otherwise specified by the psABI,
2269 gcc defines internal visibility to mean that the function is @emph{never}
2270 called from another module.  Note that hidden symbols, while then cannot
2271 be referenced directly by other modules, can be referenced indirectly via
2272 function pointers.  By indicating that a symbol cannot be called from
2273 outside the module, gcc may for instance omit the load of a PIC register
2274 since it is known that the calling function loaded the correct value.
2275 @end table
2276
2277 Not all ELF targets support this attribute.
2278
2279 @item regparm (@var{number})
2280 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
2281 On the Intel 386, the @code{regparm} attribute causes the compiler to
2282 pass up to @var{number} integer arguments in registers EAX,
2283 EDX, and ECX instead of on the stack.  Functions that take a
2284 variable number of arguments will continue to be passed all of their
2285 arguments on the stack.
2286
2287 @item stdcall
2288 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
2289 On the Intel 386, the @code{stdcall} attribute causes the compiler to
2290 assume that the called function will pop off the stack space used to
2291 pass arguments, unless it takes a variable number of arguments.
2292
2293 The PowerPC compiler for Windows NT currently ignores the @code{stdcall}
2294 attribute.
2295
2296 @item cdecl
2297 @cindex functions that do pop the argument stack on the 386
2298 @opindex mrtd
2299 On the Intel 386, the @code{cdecl} attribute causes the compiler to
2300 assume that the calling function will pop off the stack space used to
2301 pass arguments.  This is
2302 useful to override the effects of the @option{-mrtd} switch.
2303
2304 The PowerPC compiler for Windows NT currently ignores the @code{cdecl}
2305 attribute.
2306
2307 @item longcall/shortcall
2308 @cindex functions called via pointer on the RS/6000 and PowerPC
2309 On the RS/6000 and PowerPC, the @code{longcall} attribute causes the
2310 compiler to always call this function via a pointer, just as it would if
2311 the @option{-mlongcall} option had been specified.  The @code{shortcall}
2312 attribute causes the compiler not to do this.  These attributes override
2313 both the @option{-mlongcall} switch and the @code{#pragma longcall}
2314 setting.
2315
2316 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information on when long
2317 calls are and are not necessary.
2318
2319 @item long_call/short_call
2320 @cindex indirect calls on ARM
2321 This attribute allows to specify how to call a particular function on
2322 ARM@.  Both attributes override the @option{-mlong-calls} (@pxref{ARM Options})
2323 command line switch and @code{#pragma long_calls} settings.  The
2324 @code{long_call} attribute causes the compiler to always call the
2325 function by first loading its address into a register and then using the
2326 contents of that register.   The @code{short_call} attribute always places
2327 the offset to the function from the call site into the @samp{BL}
2328 instruction directly.
2329
2330 @item dllimport
2331 @cindex functions which are imported from a dll on PowerPC Windows NT
2332 On the PowerPC running Windows NT, the @code{dllimport} attribute causes
2333 the compiler to call the function via a global pointer to the function
2334 pointer that is set up by the Windows NT dll library.  The pointer name
2335 is formed by combining @code{__imp_} and the function name.
2336
2337 @item dllexport
2338 @cindex functions which are exported from a dll on PowerPC Windows NT
2339 On the PowerPC running Windows NT, the @code{dllexport} attribute causes
2340 the compiler to provide a global pointer to the function pointer, so
2341 that it can be called with the @code{dllimport} attribute.  The pointer
2342 name is formed by combining @code{__imp_} and the function name.
2343
2344 @item exception (@var{except-func} [, @var{except-arg}])
2345 @cindex functions which specify exception handling on PowerPC Windows NT
2346 On the PowerPC running Windows NT, the @code{exception} attribute causes
2347 the compiler to modify the structured exception table entry it emits for
2348 the declared function.  The string or identifier @var{except-func} is
2349 placed in the third entry of the structured exception table.  It
2350 represents a function, which is called by the exception handling
2351 mechanism if an exception occurs.  If it was specified, the string or
2352 identifier @var{except-arg} is placed in the fourth entry of the
2353 structured exception table.
2354
2355 @item function_vector
2356 @cindex calling functions through the function vector on the H8/300 processors
2357 Use this attribute on the H8/300 and H8/300H to indicate that the specified
2358 function should be called through the function vector.  Calling a
2359 function through the function vector will reduce code size, however;
2360 the function vector has a limited size (maximum 128 entries on the H8/300
2361 and 64 entries on the H8/300H) and shares space with the interrupt vector.
2362
2363 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2364 this attribute to work correctly.
2365
2366 @item interrupt
2367 @cindex interrupt handler functions
2368 Use this attribute on the ARM, AVR, M32R/D and Xstormy16 ports to indicate
2369 that the specified function is an interrupt handler.  The compiler will
2370 generate function entry and exit sequences suitable for use in an
2371 interrupt handler when this attribute is present.
2372
2373 Note, interrupt handlers for the H8/300, H8/300H and SH processors can
2374 be specified via the @code{interrupt_handler} attribute.
2375
2376 Note, on the AVR interrupts will be enabled inside the function.
2377
2378 Note, for the ARM you can specify the kind of interrupt to be handled by
2379 adding an optional parameter to the interrupt attribute like this:
2380
2381 @smallexample
2382 void f () __attribute__ ((interrupt ("IRQ")));
2383 @end smallexample
2384
2385 Permissible values for this parameter are: IRQ, FIQ, SWI, ABORT and UNDEF@.
2386
2387 @item interrupt_handler
2388 @cindex interrupt handler functions on the H8/300 and SH processors
2389 Use this attribute on the H8/300, H8/300H and SH to indicate that the
2390 specified function is an interrupt handler.  The compiler will generate
2391 function entry and exit sequences suitable for use in an interrupt
2392 handler when this attribute is present.
2393
2394 @item sp_switch
2395 Use this attribute on the SH to indicate an @code{interrupt_handler}
2396 function should switch to an alternate stack.  It expects a string
2397 argument that names a global variable holding the address of the
2398 alternate stack.
2399
2400 @smallexample
2401 void *alt_stack;
2402 void f () __attribute__ ((interrupt_handler,
2403                           sp_switch ("alt_stack")));
2404 @end smallexample
2405
2406 @item trap_exit
2407 Use this attribute on the SH for an @code{interrupt_handle} to return using
2408 @code{trapa} instead of @code{rte}.  This attribute expects an integer
2409 argument specifying the trap number to be used.
2410
2411 @item eightbit_data
2412 @cindex eight bit data on the H8/300 and H8/300H
2413 Use this attribute on the H8/300 and H8/300H to indicate that the specified
2414 variable should be placed into the eight bit data section.
2415 The compiler will generate more efficient code for certain operations
2416 on data in the eight bit data area.  Note the eight bit data area is limited to
2417 256 bytes of data.
2418
2419 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2420 this attribute to work correctly.
2421
2422 @item tiny_data
2423 @cindex tiny data section on the H8/300H
2424 Use this attribute on the H8/300H to indicate that the specified
2425 variable should be placed into the tiny data section.
2426 The compiler will generate more efficient code for loads and stores
2427 on data in the tiny data section.  Note the tiny data area is limited to
2428 slightly under 32kbytes of data.
2429
2430 @item signal
2431 @cindex signal handler functions on the AVR processors
2432 Use this attribute on the AVR to indicate that the specified
2433 function is an signal handler.  The compiler will generate function
2434 entry and exit sequences suitable for use in an signal handler when this
2435 attribute is present.  Interrupts will be disabled inside function.
2436
2437 @item naked
2438 @cindex function without a prologue/epilogue code
2439 Use this attribute on the ARM or AVR ports to indicate that the specified
2440 function do not need prologue/epilogue sequences generated by the
2441 compiler.  It is up to the programmer to provide these sequences.
2442
2443 @item model (@var{model-name})
2444 @cindex function addressability on the M32R/D
2445 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object,
2446 and the code generated for a function.
2447 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
2448 or @code{large}, representing each of the code models.
2449
2450 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
2451 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction), and are
2452 callable with the @code{bl} instruction.
2453
2454 Medium model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2455 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2456 and are callable with the @code{bl} instruction.
2457
2458 Large model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2459 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2460 and may not be reachable with the @code{bl} instruction (the compiler will
2461 generate the much slower @code{seth/add3/jl} instruction sequence).
2462
2463 @end table
2464
2465 You can specify multiple attributes in a declaration by separating them
2466 by commas within the double parentheses or by immediately following an
2467 attribute declaration with another attribute declaration.
2468
2469 @cindex @code{#pragma}, reason for not using
2470 @cindex pragma, reason for not using
2471 Some people object to the @code{__attribute__} feature, suggesting that
2472 ISO C's @code{#pragma} should be used instead.  At the time
2473 @code{__attribute__} was designed, there were two reasons for not doing
2474 this.
2475
2476 @enumerate
2477 @item
2478 It is impossible to generate @code{#pragma} commands from a macro.
2479
2480 @item
2481 There is no telling what the same @code{#pragma} might mean in another
2482 compiler.
2483 @end enumerate
2484
2485 These two reasons applied to almost any application that might have been
2486 proposed for @code{#pragma}.  It was basically a mistake to use
2487 @code{#pragma} for @emph{anything}.
2488
2489 The ISO C99 standard includes @code{_Pragma}, which now allows pragmas
2490 to be generated from macros.  In addition, a @code{#pragma GCC}
2491 namespace is now in use for GCC-specific pragmas.  However, it has been
2492 found convenient to use @code{__attribute__} to achieve a natural
2493 attachment of attributes to their corresponding declarations, whereas
2494 @code{#pragma GCC} is of use for constructs that do not naturally form
2495 part of the grammar.  @xref{Other Directives,,Miscellaneous
2496 Preprocessing Directives, cpp, The C Preprocessor}.
2497
2498 @node Attribute Syntax
2499 @section Attribute Syntax
2500 @cindex attribute syntax
2501
2502 This section describes the syntax with which @code{__attribute__} may be
2503 used, and the constructs to which attribute specifiers bind, for the C
2504 language.  Some details may vary for C++ and Objective-C@.  Because of
2505 infelicities in the grammar for attributes, some forms described here
2506 may not be successfully parsed in all cases.
2507
2508 There are some problems with the semantics of attributes in C++.  For
2509 example, there are no manglings for attributes, although they may affect
2510 code generation, so problems may arise when attributed types are used in
2511 conjunction with templates or overloading.  Similarly, @code{typeid}
2512 does not distinguish between types with different attributes.  Support
2513 for attributes in C++ may be restricted in future to attributes on
2514 declarations only, but not on nested declarators.
2515
2516 @xref{Function Attributes}, for details of the semantics of attributes
2517 applying to functions.  @xref{Variable Attributes}, for details of the
2518 semantics of attributes applying to variables.  @xref{Type Attributes},
2519 for details of the semantics of attributes applying to structure, union
2520 and enumerated types.
2521
2522 An @dfn{attribute specifier} is of the form
2523 @code{__attribute__ ((@var{attribute-list}))}.  An @dfn{attribute list}
2524 is a possibly empty comma-separated sequence of @dfn{attributes}, where
2525 each attribute is one of the following:
2526
2527 @itemize @bullet
2528 @item
2529 Empty.  Empty attributes are ignored.
2530
2531 @item
2532 A word (which may be an identifier such as @code{unused}, or a reserved
2533 word such as @code{const}).
2534
2535 @item
2536 A word, followed by, in parentheses, parameters for the attribute.
2537 These parameters take one of the following forms:
2538
2539 @itemize @bullet
2540 @item
2541 An identifier.  For example, @code{mode} attributes use this form.
2542
2543 @item
2544 An identifier followed by a comma and a non-empty comma-separated list
2545 of expressions.  For example, @code{format} attributes use this form.
2546
2547 @item
2548 A possibly empty comma-separated list of expressions.  For example,
2549 @code{format_arg} attributes use this form with the list being a single
2550 integer constant expression, and @code{alias} attributes use this form
2551 with the list being a single string constant.
2552 @end itemize
2553 @end itemize
2554
2555 An @dfn{attribute specifier list} is a sequence of one or more attribute
2556 specifiers, not separated by any other tokens.
2557
2558 An attribute specifier list may appear after the colon following a
2559 label, other than a @code{case} or @code{default} label.  The only
2560 attribute it makes sense to use after a label is @code{unused}.  This
2561 feature is intended for code generated by programs which contains labels
2562 that may be unused but which is compiled with @option{-Wall}.  It would
2563 not normally be appropriate to use in it human-written code, though it
2564 could be useful in cases where the code that jumps to the label is
2565 contained within an @code{#ifdef} conditional.
2566
2567 An attribute specifier list may appear as part of a @code{struct},
2568 @code{union} or @code{enum} specifier.  It may go either immediately
2569 after the @code{struct}, @code{union} or @code{enum} keyword, or after
2570 the closing brace.  It is ignored if the content of the structure, union
2571 or enumerated type is not defined in the specifier in which the
2572 attribute specifier list is used---that is, in usages such as
2573 @code{struct __attribute__((foo)) bar} with no following opening brace.
2574 Where attribute specifiers follow the closing brace, they are considered
2575 to relate to the structure, union or enumerated type defined, not to any
2576 enclosing declaration the type specifier appears in, and the type
2577 defined is not complete until after the attribute specifiers.
2578 @c Otherwise, there would be the following problems: a shift/reduce
2579 @c conflict between attributes binding the struct/union/enum and
2580 @c binding to the list of specifiers/qualifiers; and "aligned"
2581 @c attributes could use sizeof for the structure, but the size could be
2582 @c changed later by "packed" attributes.
2583
2584 Otherwise, an attribute specifier appears as part of a declaration,
2585 counting declarations of unnamed parameters and type names, and relates
2586 to that declaration (which may be nested in another declaration, for
2587 example in the case of a parameter declaration), or to a particular declarator
2588 within a declaration.  Where an
2589 attribute specifier is applied to a parameter declared as a function or
2590 an array, it should apply to the function or array rather than the
2591 pointer to which the parameter is implicitly converted, but this is not
2592 yet correctly implemented.
2593
2594 Any list of specifiers and qualifiers at the start of a declaration may
2595 contain attribute specifiers, whether or not such a list may in that
2596 context contain storage class specifiers.  (Some attributes, however,
2597 are essentially in the nature of storage class specifiers, and only make
2598 sense where storage class specifiers may be used; for example,
2599 @code{section}.)  There is one necessary limitation to this syntax: the
2600 first old-style parameter declaration in a function definition cannot
2601 begin with an attribute specifier, because such an attribute applies to
2602 the function instead by syntax described below (which, however, is not
2603 yet implemented in this case).  In some other cases, attribute
2604 specifiers are permitted by this grammar but not yet supported by the
2605 compiler.  All attribute specifiers in this place relate to the
2606 declaration as a whole.  In the obsolescent usage where a type of
2607 @code{int} is implied by the absence of type specifiers, such a list of
2608 specifiers and qualifiers may be an attribute specifier list with no
2609 other specifiers or qualifiers.
2610
2611 An attribute specifier list may appear immediately before a declarator
2612 (other than the first) in a comma-separated list of declarators in a
2613 declaration of more than one identifier using a single list of
2614 specifiers and qualifiers.  Such attribute specifiers apply
2615 only to the identifier before whose declarator they appear.  For
2616 example, in
2617
2618 @smallexample
2619 __attribute__((noreturn)) void d0 (void),
2620     __attribute__((format(printf, 1, 2))) d1 (const char *, ...),
2621      d2 (void)
2622 @end smallexample
2623
2624 @noindent
2625 the @code{noreturn} attribute applies to all the functions
2626 declared; the @code{format} attribute only applies to @code{d1}.
2627
2628 An attribute specifier list may appear immediately before the comma,
2629 @code{=} or semicolon terminating the declaration of an identifier other
2630 than a function definition.  At present, such attribute specifiers apply
2631 to the declared object or function, but in future they may attach to the
2632 outermost adjacent declarator.  In simple cases there is no difference,
2633 but, for example, in
2634
2635 @smallexample
2636 void (****f)(void) __attribute__((noreturn));
2637 @end smallexample
2638
2639 @noindent
2640 at present the @code{noreturn} attribute applies to @code{f}, which
2641 causes a warning since @code{f} is not a function, but in future it may
2642 apply to the function @code{****f}.  The precise semantics of what
2643 attributes in such cases will apply to are not yet specified.  Where an
2644 assembler name for an object or function is specified (@pxref{Asm
2645 Labels}), at present the attribute must follow the @code{asm}
2646 specification; in future, attributes before the @code{asm} specification
2647 may apply to the adjacent declarator, and those after it to the declared
2648 object or function.
2649
2650 An attribute specifier list may, in future, be permitted to appear after
2651 the declarator in a function definition (before any old-style parameter
2652 declarations or the function body).
2653
2654 Attribute specifiers may be mixed with type qualifiers appearing inside
2655 the @code{[]} of a parameter array declarator, in the C99 construct by
2656 which such qualifiers are applied to the pointer to which the array is
2657 implicitly converted.  Such attribute specifiers apply to the pointer,
2658 not to the array, but at present this is not implemented and they are
2659 ignored.
2660
2661 An attribute specifier list may appear at the start of a nested
2662 declarator.  At present, there are some limitations in this usage: the
2663 attributes correctly apply to the declarator, but for most individual
2664 attributes the semantics this implies are not implemented.
2665 When attribute specifiers follow the @code{*} of a pointer
2666 declarator, they may be mixed with any type qualifiers present.
2667 The following describes the formal semantics of this syntax.  It will make the
2668 most sense if you are familiar with the formal specification of
2669 declarators in the ISO C standard.
2670
2671 Consider (as in C99 subclause 6.7.5 paragraph 4) a declaration @code{T
2672 D1}, where @code{T} contains declaration specifiers that specify a type
2673 @var{Type} (such as @code{int}) and @code{D1} is a declarator that
2674 contains an identifier @var{ident}.  The type specified for @var{ident}
2675 for derived declarators whose type does not include an attribute
2676 specifier is as in the ISO C standard.
2677
2678 If @code{D1} has the form @code{( @var{attribute-specifier-list} D )},
2679 and the declaration @code{T D} specifies the type
2680 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2681 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2682 @var{attribute-specifier-list} @var{Type}'' for @var{ident}.
2683
2684 If @code{D1} has the form @code{*
2685 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} D}, and the
2686 declaration @code{T D} specifies the type
2687 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2688 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2689 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} @var{Type}'' for
2690 @var{ident}.
2691
2692 For example,
2693
2694 @smallexample
2695 void (__attribute__((noreturn)) ****f) (void);
2696 @end smallexample
2697
2698 @noindent
2699 specifies the type ``pointer to pointer to pointer to pointer to
2700 non-returning function returning @code{void}''.  As another example,
2701
2702 @smallexample
2703 char *__attribute__((aligned(8))) *f;
2704 @end smallexample
2705
2706 @noindent
2707 specifies the type ``pointer to 8-byte-aligned pointer to @code{char}''.
2708 Note again that this does not work with most attributes; for example,
2709 the usage of @samp{aligned} and @samp{noreturn} attributes given above
2710 is not yet supported.
2711
2712 For compatibility with existing code written for compiler versions that
2713 did not implement attributes on nested declarators, some laxity is
2714 allowed in the placing of attributes.  If an attribute that only applies
2715 to types is applied to a declaration, it will be treated as applying to
2716 the type of that declaration.  If an attribute that only applies to
2717 declarations is applied to the type of a declaration, it will be treated
2718 as applying to that declaration; and, for compatibility with code
2719 placing the attributes immediately before the identifier declared, such
2720 an attribute applied to a function return type will be treated as
2721 applying to the function type, and such an attribute applied to an array
2722 element type will be treated as applying to the array type.  If an
2723 attribute that only applies to function types is applied to a
2724 pointer-to-function type, it will be treated as applying to the pointer
2725 target type; if such an attribute is applied to a function return type
2726 that is not a pointer-to-function type, it will be treated as applying
2727 to the function type.
2728
2729 @node Function Prototypes
2730 @section Prototypes and Old-Style Function Definitions
2731 @cindex function prototype declarations
2732 @cindex old-style function definitions
2733 @cindex promotion of formal parameters
2734
2735 GNU C extends ISO C to allow a function prototype to override a later
2736 old-style non-prototype definition.  Consider the following example:
2737
2738 @example
2739 /* @r{Use prototypes unless the compiler is old-fashioned.}  */
2740 #ifdef __STDC__
2741 #define P(x) x
2742 #else
2743 #define P(x) ()
2744 #endif
2745
2746 /* @r{Prototype function declaration.}  */
2747 int isroot P((uid_t));
2748
2749 /* @r{Old-style function definition.}  */
2750 int
2751 isroot (x)   /* ??? lossage here ??? */
2752      uid_t x;
2753 @{
2754   return x == 0;
2755 @}
2756 @end example
2757
2758 Suppose the type @code{uid_t} happens to be @code{short}.  ISO C does
2759 not allow this example, because subword arguments in old-style
2760 non-prototype definitions are promoted.  Therefore in this example the
2761 function definition's argument is really an @code{int}, which does not
2762 match the prototype argument type of @code{short}.
2763
2764 This restriction of ISO C makes it hard to write code that is portable
2765 to traditional C compilers, because the programmer does not know
2766 whether the @code{uid_t} type is @code{short}, @code{int}, or
2767 @code{long}.  Therefore, in cases like these GNU C allows a prototype
2768 to override a later old-style definition.  More precisely, in GNU C, a
2769 function prototype argument type overrides the argument type specified
2770 by a later old-style definition if the former type is the same as the
2771 latter type before promotion.  Thus in GNU C the above example is
2772 equivalent to the following:
2773
2774 @example
2775 int isroot (uid_t);
2776
2777 int
2778 isroot (uid_t x)
2779 @{
2780   return x == 0;
2781 @}
2782 @end example
2783
2784 @noindent
2785 GNU C++ does not support old-style function definitions, so this
2786 extension is irrelevant.
2787
2788 @node C++ Comments
2789 @section C++ Style Comments
2790 @cindex //
2791 @cindex C++ comments
2792 @cindex comments, C++ style
2793
2794 In GNU C, you may use C++ style comments, which start with @samp{//} and
2795 continue until the end of the line.  Many other C implementations allow
2796 such comments, and they are included in the 1999 C standard.  However,
2797 C++ style comments are not recognized if you specify an @option{-std}
2798 option specifying a version of ISO C before C99, or @option{-ansi}
2799 (equivalent to @option{-std=c89}).
2800
2801 @node Dollar Signs
2802 @section Dollar Signs in Identifier Names
2803 @cindex $
2804 @cindex dollar signs in identifier names
2805 @cindex identifier names, dollar signs in
2806
2807 In GNU C, you may normally use dollar signs in identifier names.
2808 This is because many traditional C implementations allow such identifiers.
2809 However, dollar signs in identifiers are not supported on a few target
2810 machines, typically because the target assembler does not allow them.
2811
2812 @node Character Escapes
2813 @section The Character @key{ESC} in Constants
2814
2815 You can use the sequence @samp{\e} in a string or character constant to
2816 stand for the ASCII character @key{ESC}.
2817
2818 @node Alignment
2819 @section Inquiring on Alignment of Types or Variables
2820 @cindex alignment
2821 @cindex type alignment
2822 @cindex variable alignment
2823
2824 The keyword @code{__alignof__} allows you to inquire about how an object
2825 is aligned, or the minimum alignment usually required by a type.  Its
2826 syntax is just like @code{sizeof}.
2827
2828 For example, if the target machine requires a @code{double} value to be
2829 aligned on an 8-byte boundary, then @code{__alignof__ (double)} is 8.
2830 This is true on many RISC machines.  On more traditional machine
2831 designs, @code{__alignof__ (double)} is 4 or even 2.
2832
2833 Some machines never actually require alignment; they allow reference to any
2834 data type even at an odd addresses.  For these machines, @code{__alignof__}
2835 reports the @emph{recommended} alignment of a type.
2836
2837 If the operand of @code{__alignof__} is an lvalue rather than a type,
2838 its value is the required alignment for its type, taking into account
2839 any minimum alignment specified with GCC's @code{__attribute__}
2840 extension (@pxref{Variable Attributes}).  For example, after this
2841 declaration:
2842
2843 @example
2844 struct foo @{ int x; char y; @} foo1;
2845 @end example
2846
2847 @noindent
2848 the value of @code{__alignof__ (foo1.y)} is 1, even though its actual
2849 alignment is probably 2 or 4, the same as @code{__alignof__ (int)}.
2850
2851 It is an error to ask for the alignment of an incomplete type.
2852
2853 @node Variable Attributes
2854 @section Specifying Attributes of Variables
2855 @cindex attribute of variables
2856 @cindex variable attributes
2857
2858 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
2859 attributes of variables or structure fields.  This keyword is followed
2860 by an attribute specification inside double parentheses.  Ten
2861 attributes are currently defined for variables: @code{aligned},
2862 @code{mode}, @code{nocommon}, @code{packed}, @code{section},
2863 @code{transparent_union}, @code{unused}, @code{deprecated},
2864 @code{vector_size}, and @code{weak}.  Some other attributes are defined
2865 for variables on particular target systems.  Other attributes are
2866 available for functions (@pxref{Function Attributes}) and for types
2867 (@pxref{Type Attributes}).  Other front ends might define more
2868 attributes (@pxref{C++ Extensions,,Extensions to the C++ Language}).
2869
2870 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
2871 each keyword.  This allows you to use them in header files without
2872 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
2873 you may use @code{__aligned__} instead of @code{aligned}.
2874
2875 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
2876 attributes.
2877
2878 @table @code
2879 @cindex @code{aligned} attribute
2880 @item aligned (@var{alignment})
2881 This attribute specifies a minimum alignment for the variable or
2882 structure field, measured in bytes.  For example, the declaration:
2883
2884 @smallexample
2885 int x __attribute__ ((aligned (16))) = 0;
2886 @end smallexample
2887
2888 @noindent
2889 causes the compiler to allocate the global variable @code{x} on a
2890 16-byte boundary.  On a 68040, this could be used in conjunction with
2891 an @code{asm} expression to access the @code{move16} instruction which
2892 requires 16-byte aligned operands.
2893
2894 You can also specify the alignment of structure fields.  For example, to
2895 create a double-word aligned @code{int} pair, you could write:
2896
2897 @smallexample
2898 struct foo @{ int x[2] __attribute__ ((aligned (8))); @};
2899 @end smallexample
2900
2901 @noindent
2902 This is an alternative to creating a union with a @code{double} member
2903 that forces the union to be double-word aligned.
2904
2905 As in the preceding examples, you can explicitly specify the alignment
2906 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given variable or
2907 structure field.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
2908 and just ask the compiler to align a variable or field to the maximum
2909 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
2910 example, you could write:
2911
2912 @smallexample
2913 short array[3] __attribute__ ((aligned));
2914 @end smallexample
2915
2916 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned} attribute
2917 specification, the compiler automatically sets the alignment for the declared
2918 variable or field to the largest alignment which is ever used for any data
2919 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often make
2920 copy operations more efficient, because the compiler can use whatever
2921 instructions copy the biggest chunks of memory when performing copies to
2922 or from the variables or fields that you have aligned this way.
2923
2924 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
2925 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
2926
2927 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
2928 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
2929 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
2930 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
2931 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
2932 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
2933 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
2934 alignment.  See your linker documentation for further information.
2935
2936 @item mode (@var{mode})
2937 @cindex @code{mode} attribute
2938 This attribute specifies the data type for the declaration---whichever
2939 type corresponds to the mode @var{mode}.  This in effect lets you
2940 request an integer or floating point type according to its width.
2941
2942 You may also specify a mode of @samp{byte} or @samp{__byte__} to
2943 indicate the mode corresponding to a one-byte integer, @samp{word} or
2944 @samp{__word__} for the mode of a one-word integer, and @samp{pointer}
2945 or @samp{__pointer__} for the mode used to represent pointers.
2946
2947 @item nocommon
2948 @cindex @code{nocommon} attribute
2949 @opindex fno-common
2950 This attribute specifies requests GCC not to place a variable
2951 ``common'' but instead to allocate space for it directly.  If you
2952 specify the @option{-fno-common} flag, GCC will do this for all
2953 variables.
2954
2955 Specifying the @code{nocommon} attribute for a variable provides an
2956 initialization of zeros.  A variable may only be initialized in one
2957 source file.
2958
2959 @item packed
2960 @cindex @code{packed} attribute
2961 The @code{packed} attribute specifies that a variable or structure field
2962 should have the smallest possible alignment---one byte for a variable,
2963 and one bit for a field, unless you specify a larger value with the
2964 @code{aligned} attribute.
2965
2966 Here is a structure in which the field @code{x} is packed, so that it
2967 immediately follows @code{a}:
2968
2969 @example
2970 struct foo
2971 @{
2972   char a;
2973   int x[2] __attribute__ ((packed));
2974 @};
2975 @end example
2976
2977 @item section ("@var{section-name}")
2978 @cindex @code{section} variable attribute
2979 Normally, the compiler places the objects it generates in sections like
2980 @code{data} and @code{bss}.  Sometimes, however, you need additional sections,
2981 or you need certain particular variables to appear in special sections,
2982 for example to map to special hardware.  The @code{section}
2983 attribute specifies that a variable (or function) lives in a particular
2984 section.  For example, this small program uses several specific section names:
2985
2986 @smallexample
2987 struct duart a __attribute__ ((section ("DUART_A"))) = @{ 0 @};
2988 struct duart b __attribute__ ((section ("DUART_B"))) = @{ 0 @};
2989 char stack[10000] __attribute__ ((section ("STACK"))) = @{ 0 @};
2990 int init_data __attribute__ ((section ("INITDATA"))) = 0;
2991
2992 main()
2993 @{
2994   /* Initialize stack pointer */
2995   init_sp (stack + sizeof (stack));
2996
2997   /* Initialize initialized data */
2998   memcpy (&init_data, &data, &edata - &data);
2999
3000   /* Turn on the serial ports */
3001   init_duart (&a);
3002   init_duart (&b);
3003 @}
3004 @end smallexample
3005
3006 @noindent
3007 Use the @code{section} attribute with an @emph{initialized} definition
3008 of a @emph{global} variable, as shown in the example.  GCC issues
3009 a warning and otherwise ignores the @code{section} attribute in
3010 uninitialized variable declarations.
3011
3012 You may only use the @code{section} attribute with a fully initialized
3013 global definition because of the way linkers work.  The linker requires
3014 each object be defined once, with the exception that uninitialized
3015 variables tentatively go in the @code{common} (or @code{bss}) section
3016 and can be multiply ``defined''.  You can force a variable to be
3017 initialized with the @option{-fno-common} flag or the @code{nocommon}
3018 attribute.
3019
3020 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
3021 attribute is not available on all platforms.
3022 If you need to map the entire contents of a module to a particular
3023 section, consider using the facilities of the linker instead.
3024
3025 @item shared
3026 @cindex @code{shared} variable attribute
3027 On Windows NT, in addition to putting variable definitions in a named
3028 section, the section can also be shared among all running copies of an
3029 executable or DLL@.  For example, this small program defines shared data
3030 by putting it in a named section @code{shared} and marking the section
3031 shareable:
3032
3033 @smallexample
3034 int foo __attribute__((section ("shared"), shared)) = 0;
3035
3036 int
3037 main()
3038 @{
3039   /* Read and write foo.  All running
3040      copies see the same value.  */
3041   return 0;
3042 @}
3043 @end smallexample
3044
3045 @noindent
3046 You may only use the @code{shared} attribute along with @code{section}
3047 attribute with a fully initialized global definition because of the way
3048 linkers work.  See @code{section} attribute for more information.
3049
3050 The @code{shared} attribute is only available on Windows NT@.
3051
3052 @item transparent_union
3053 This attribute, attached to a function parameter which is a union, means
3054 that the corresponding argument may have the type of any union member,
3055 but the argument is passed as if its type were that of the first union
3056 member.  For more details see @xref{Type Attributes}.  You can also use
3057 this attribute on a @code{typedef} for a union data type; then it
3058 applies to all function parameters with that type.
3059
3060 @item unused
3061 This attribute, attached to a variable, means that the variable is meant
3062 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
3063 variable.
3064
3065 @item deprecated
3066 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the variable
3067 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3068 variables that are expected to be removed in a future version of a
3069 program.  The warning also includes the location of the declaration
3070 of the deprecated variable, to enable users to easily find further
3071 information about why the variable is deprecated, or what they should
3072 do instead.  Note that the warnings only occurs for uses:
3073
3074 @smallexample
3075 extern int old_var __attribute__ ((deprecated));
3076 extern int old_var;
3077 int new_fn () @{ return old_var; @}
3078 @end smallexample
3079
3080 results in a warning on line 3 but not line 2.
3081
3082 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3083 types (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
3084
3085 @item vector_size (@var{bytes})
3086 This attribute specifies the vector size for the variable, measured in
3087 bytes.  For example, the declaration:
3088
3089 @smallexample
3090 int foo __attribute__ ((vector_size (16)));
3091 @end smallexample
3092
3093 @noindent
3094 causes the compiler to set the mode for @code{foo}, to be 16 bytes,
3095 divided into @code{int} sized units.  Assuming a 32-bit int (a vector of
3096 4 units of 4 bytes), the corresponding mode of @code{foo} will be V4SI@.
3097
3098 This attribute is only applicable to integral and float scalars,
3099 although arrays, pointers, and function return values are allowed in
3100 conjunction with this construct.
3101
3102 Aggregates with this attribute are invalid, even if they are of the same
3103 size as a corresponding scalar.  For example, the declaration:
3104
3105 @smallexample
3106 struct S @{ int a; @};
3107 struct S  __attribute__ ((vector_size (16))) foo;
3108 @end smallexample
3109
3110 @noindent
3111 is invalid even if the size of the structure is the same as the size of
3112 the @code{int}.
3113
3114 @item weak
3115 The @code{weak} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3116
3117 @item model (@var{model-name})
3118 @cindex variable addressability on the M32R/D
3119 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object.
3120 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
3121 or @code{large}, representing each of the code models.
3122
3123 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
3124 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction).
3125
3126 Medium and large model objects may live anywhere in the 32-bit address space
3127 (the compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their
3128 addresses).
3129
3130 @end table
3131
3132 To specify multiple attributes, separate them by commas within the
3133 double parentheses: for example, @samp{__attribute__ ((aligned (16),
3134 packed))}.
3135
3136 @node Type Attributes
3137 @section Specifying Attributes of Types
3138 @cindex attribute of types
3139 @cindex type attributes
3140
3141 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
3142 attributes of @code{struct} and @code{union} types when you define such
3143 types.  This keyword is followed by an attribute specification inside
3144 double parentheses.  Five attributes are currently defined for types:
3145 @code{aligned}, @code{packed}, @code{transparent_union}, @code{unused},
3146 and @code{deprecated}.  Other attributes are defined for functions
3147 (@pxref{Function Attributes}) and for variables (@pxref{Variable Attributes}).
3148
3149 You may also specify any one of these attributes with @samp{__}
3150 preceding and following its keyword.  This allows you to use these
3151 attributes in header files without being concerned about a possible
3152 macro of the same name.  For example, you may use @code{__aligned__}
3153 instead of @code{aligned}.
3154
3155 You may specify the @code{aligned} and @code{transparent_union}
3156 attributes either in a @code{typedef} declaration or just past the
3157 closing curly brace of a complete enum, struct or union type
3158 @emph{definition} and the @code{packed} attribute only past the closing
3159 brace of a definition.
3160
3161 You may also specify attributes between the enum, struct or union
3162 tag and the name of the type rather than after the closing brace.
3163
3164 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
3165 attributes.
3166
3167 @table @code
3168 @cindex @code{aligned} attribute
3169 @item aligned (@var{alignment})
3170 This attribute specifies a minimum alignment (in bytes) for variables
3171 of the specified type.  For example, the declarations:
3172
3173 @smallexample
3174 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned (8)));
3175 typedef int more_aligned_int __attribute__ ((aligned (8)));
3176 @end smallexample
3177
3178 @noindent
3179 force the compiler to insure (as far as it can) that each variable whose
3180 type is @code{struct S} or @code{more_aligned_int} will be allocated and
3181 aligned @emph{at least} on a 8-byte boundary.  On a Sparc, having all
3182 variables of type @code{struct S} aligned to 8-byte boundaries allows
3183 the compiler to use the @code{ldd} and @code{std} (doubleword load and
3184 store) instructions when copying one variable of type @code{struct S} to
3185 another, thus improving run-time efficiency.
3186
3187 Note that the alignment of any given @code{struct} or @code{union} type
3188 is required by the ISO C standard to be at least a perfect multiple of
3189 the lowest common multiple of the alignments of all of the members of
3190 the @code{struct} or @code{union} in question.  This means that you @emph{can}
3191 effectively adjust the alignment of a @code{struct} or @code{union}
3192 type by attaching an @code{aligned} attribute to any one of the members
3193 of such a type, but the notation illustrated in the example above is a
3194 more obvious, intuitive, and readable way to request the compiler to
3195 adjust the alignment of an entire @code{struct} or @code{union} type.
3196
3197 As in the preceding example, you can explicitly specify the alignment
3198 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given @code{struct}
3199 or @code{union} type.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
3200 and just ask the compiler to align a type to the maximum
3201 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
3202 example, you could write:
3203
3204 @smallexample
3205 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned));
3206 @end smallexample
3207
3208 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned}
3209 attribute specification, the compiler automatically sets the alignment
3210 for the type to the largest alignment which is ever used for any data
3211 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often
3212 make copy operations more efficient, because the compiler can use
3213 whatever instructions copy the biggest chunks of memory when performing
3214 copies to or from the variables which have types that you have aligned
3215 this way.
3216
3217 In the example above, if the size of each @code{short} is 2 bytes, then
3218 the size of the entire @code{struct S} type is 6 bytes.  The smallest
3219 power of two which is greater than or equal to that is 8, so the
3220 compiler sets the alignment for the entire @code{struct S} type to 8
3221 bytes.
3222
3223 Note that although you can ask the compiler to select a time-efficient
3224 alignment for a given type and then declare only individual stand-alone
3225 objects of that type, the compiler's ability to select a time-efficient
3226 alignment is primarily useful only when you plan to create arrays of
3227 variables having the relevant (efficiently aligned) type.  If you
3228 declare or use arrays of variables of an efficiently-aligned type, then
3229 it is likely that your program will also be doing pointer arithmetic (or
3230 subscripting, which amounts to the same thing) on pointers to the
3231 relevant type, and the code that the compiler generates for these
3232 pointer arithmetic operations will often be more efficient for
3233 efficiently-aligned types than for other types.
3234
3235 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
3236 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
3237
3238 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
3239 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
3240 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
3241 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
3242 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
3243 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
3244 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
3245 alignment.  See your linker documentation for further information.
3246
3247 @item packed
3248 This attribute, attached to an @code{enum}, @code{struct}, or
3249 @code{union} type definition, specified that the minimum required memory
3250 be used to represent the type.
3251
3252 @opindex fshort-enums
3253 Specifying this attribute for @code{struct} and @code{union} types is
3254 equivalent to specifying the @code{packed} attribute on each of the
3255 structure or union members.  Specifying the @option{-fshort-enums}
3256 flag on the line is equivalent to specifying the @code{packed}
3257 attribute on all @code{enum} definitions.
3258
3259 You may only specify this attribute after a closing curly brace on an
3260 @code{enum} definition, not in a @code{typedef} declaration, unless that
3261 declaration also contains the definition of the @code{enum}.
3262
3263 @item transparent_union
3264 This attribute, attached to a @code{union} type definition, indicates
3265 that any function parameter having that union type causes calls to that
3266 function to be treated in a special way.
3267
3268 First, the argument corresponding to a transparent union type can be of
3269 any type in the union; no cast is required.  Also, if the union contains
3270 a pointer type, the corresponding argument can be a null pointer
3271 constant or a void pointer expression; and if the union contains a void
3272 pointer type, the corresponding argument can be any pointer expression.
3273 If the union member type is a pointer, qualifiers like @code{const} on
3274 the referenced type must be respected, just as with normal pointer
3275 conversions.
3276
3277 Second, the argument is passed to the function using the calling
3278 conventions of first member of the transparent union, not the calling
3279 conventions of the union itself.  All members of the union must have the
3280 same machine representation; this is necessary for this argument passing
3281 to work properly.
3282
3283 Transparent unions are designed for library functions that have multiple
3284 interfaces for compatibility reasons.  For example, suppose the
3285 @code{wait} function must accept either a value of type @code{int *} to
3286 comply with Posix, or a value of type @code{union wait *} to comply with
3287 the 4.1BSD interface.  If @code{wait}'s parameter were @code{void *},
3288 @code{wait} would accept both kinds of arguments, but it would also
3289 accept any other pointer type and this would make argument type checking
3290 less useful.  Instead, @code{<sys/wait.h>} might define the interface
3291 as follows:
3292
3293 @smallexample
3294 typedef union
3295   @{
3296     int *__ip;
3297     union wait *__up;
3298   @} wait_status_ptr_t __attribute__ ((__transparent_union__));
3299
3300 pid_t wait (wait_status_ptr_t);
3301 @end smallexample
3302
3303 This interface allows either @code{int *} or @code{union wait *}
3304 arguments to be passed, using the @code{int *} calling convention.
3305 The program can call @code{wait} with arguments of either type:
3306
3307 @example
3308 int w1 () @{ int w; return wait (&w); @}
3309 int w2 () @{ union wait w; return wait (&w); @}
3310 @end example
3311
3312 With this interface, @code{wait}'s implementation might look like this:
3313
3314 @example
3315 pid_t wait (wait_status_ptr_t p)
3316 @{
3317   return waitpid (-1, p.__ip, 0);
3318 @}
3319 @end example
3320
3321 @item unused
3322 When attached to a type (including a @code{union} or a @code{struct}),
3323 this attribute means that variables of that type are meant to appear
3324 possibly unused.  GCC will not produce a warning for any variables of
3325 that type, even if the variable appears to do nothing.  This is often
3326 the case with lock or thread classes, which are usually defined and then
3327 not referenced, but contain constructors and destructors that have
3328 nontrivial bookkeeping functions.
3329
3330 @item deprecated
3331 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the type
3332 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3333 types that are expected to be removed in a future version of a program.
3334 If possible, the warning also includes the location of the declaration
3335 of the deprecated type, to enable users to easily find further
3336 information about why the type is deprecated, or what they should do
3337 instead.  Note that the warnings only occur for uses and then only
3338 if the type is being applied to an identifier that itself is not being
3339 declared as deprecated.
3340
3341 @smallexample
3342 typedef int T1 __attribute__ ((deprecated));
3343 T1 x;
3344 typedef T1 T2;
3345 T2 y;
3346 typedef T1 T3 __attribute__ ((deprecated));
3347 T3 z __attribute__ ((deprecated));
3348 @end smallexample
3349
3350 results in a warning on line 2 and 3 but not lines 4, 5, or 6.  No
3351 warning is issued for line 4 because T2 is not explicitly
3352 deprecated.  Line 5 has no warning because T3 is explicitly
3353 deprecated.  Similarly for line 6.
3354
3355 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3356 variables (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Variable Attributes}.)
3357
3358 @end table
3359
3360 To specify multiple attributes, separate them by commas within the
3361 double parentheses: for example, @samp{__attribute__ ((aligned (16),
3362 packed))}.
3363
3364 @node Inline
3365 @section An Inline Function is As Fast As a Macro
3366 @cindex inline functions
3367 @cindex integrating function code
3368 @cindex open coding
3369 @cindex macros, inline alternative
3370
3371 By declaring a function @code{inline}, you can direct GCC to
3372 integrate that function's code into the code for its callers.  This
3373 makes execution faster by eliminating the function-call overhead; in
3374 addition, if any of the actual argument values are constant, their known
3375 values may permit simplifications at compile time so that not all of the
3376 inline function's code needs to be included.  The effect on code size is
3377 less predictable; object code may be larger or smaller with function
3378 inlining, depending on the particular case.  Inlining of functions is an
3379 optimization and it really ``works'' only in optimizing compilation.  If
3380 you don't use @option{-O}, no function is really inline.
3381
3382 Inline functions are included in the ISO C99 standard, but there are
3383 currently substantial differences between what GCC implements and what
3384 the ISO C99 standard requires.
3385
3386 To declare a function inline, use the @code{inline} keyword in its
3387 declaration, like this:
3388
3389 @example
3390 inline int
3391 inc (int *a)
3392 @{
3393   (*a)++;
3394 @}
3395 @end example
3396
3397 (If you are writing a header file to be included in ISO C programs, write
3398 @code{__inline__} instead of @code{inline}.  @xref{Alternate Keywords}.)
3399 You can also make all ``simple enough'' functions inline with the option
3400 @option{-finline-functions}.
3401
3402 @opindex Winline
3403 Note that certain usages in a function definition can make it unsuitable
3404 for inline substitution.  Among these usages are: use of varargs, use of
3405 alloca, use of variable sized data types (@pxref{Variable Length}),
3406 use of computed goto (@pxref{Labels as Values}), use of nonlocal goto,
3407 and nested functions (@pxref{Nested Functions}).  Using @option{-Winline}
3408 will warn when a function marked @code{inline} could not be substituted,
3409 and will give the reason for the failure.
3410
3411 Note that in C and Objective-C, unlike C++, the @code{inline} keyword
3412 does not affect the linkage of the function.
3413
3414 @cindex automatic @code{inline} for C++ member fns
3415 @cindex @code{inline} automatic for C++ member fns
3416 @cindex member fns, automatically @code{inline}
3417 @cindex C++ member fns, automatically @code{inline}
3418 @opindex fno-default-inline
3419 GCC automatically inlines member functions defined within the class
3420 body of C++ programs even if they are not explicitly declared
3421 @code{inline}.  (You can override this with @option{-fno-default-inline};
3422 @pxref{C++ Dialect Options,,Options Controlling C++ Dialect}.)
3423
3424 @cindex inline functions, omission of
3425 @opindex fkeep-inline-functions
3426 When a function is both inline and @code{static}, if all calls to the
3427 function are integrated into the caller, and the function's address is
3428 never used, then the function's own assembler code is never referenced.
3429 In this case, GCC does not actually output assembler code for the
3430 function, unless you specify the option @option{-fkeep-inline-functions}.
3431 Some calls cannot be integrated for various reasons (in particular,
3432 calls that precede the function's definition cannot be integrated, and
3433 neither can recursive calls within the definition).  If there is a
3434 nonintegrated call, then the function is compiled to assembler code as
3435 usual.  The function must also be compiled as usual if the program
3436 refers to its address, because that can't be inlined.
3437
3438 @cindex non-static inline function
3439 When an inline function is not @code{static}, then the compiler must assume
3440 that there may be calls from other source files; since a global symbol can
3441 be defined only once in any program, the function must not be defined in
3442 the other source files, so the calls therein cannot be integrated.
3443 Therefore, a non-@code{static} inline function is always compiled on its
3444 own in the usual fashion.
3445
3446 If you specify both @code{inline} and @code{extern} in the function
3447 definition, then the definition is used only for inlining.  In no case
3448 is the function compiled on its own, not even if you refer to its
3449 address explicitly.  Such an address becomes an external reference, as
3450 if you had only declared the function, and had not defined it.
3451
3452 This combination of @code{inline} and @code{extern} has almost the
3453 effect of a macro.  The way to use it is to put a function definition in
3454 a header file with these keywords, and put another copy of the
3455 definition (lacking @code{inline} and @code{extern}) in a library file.
3456 The definition in the header file will cause most calls to the function
3457 to be inlined.  If any uses of the function remain, they will refer to
3458 the single copy in the library.
3459
3460 For future compatibility with when GCC implements ISO C99 semantics for
3461 inline functions, it is best to use @code{static inline} only.  (The
3462 existing semantics will remain available when @option{-std=gnu89} is
3463 specified, but eventually the default will be @option{-std=gnu99} and
3464 that will implement the C99 semantics, though it does not do so yet.)
3465
3466 GCC does not inline any functions when not optimizing unless you specify
3467 the @samp{always_inline} attribute for the function, like this:
3468
3469 @example
3470 /* Prototype.  */
3471 inline void foo (const char) __attribute__((always_inline));
3472 @end example
3473
3474 @node Extended Asm
3475 @section Assembler Instructions with C Expression Operands
3476 @cindex extended @code{asm}
3477 @cindex @code{asm} expressions
3478 @cindex assembler instructions
3479 @cindex registers
3480
3481 In an assembler instruction using @code{asm}, you can specify the
3482 operands of the instruction using C expressions.  This means you need not
3483 guess which registers or memory locations will contain the data you want
3484 to use.
3485
3486 You must specify an assembler instruction template much like what
3487 appears in a machine description, plus an operand constraint string for
3488 each operand.
3489
3490 For example, here is how to use the 68881's @code{fsinx} instruction:
3491
3492 @example
3493 asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
3494 @end example
3495
3496 @noindent
3497 Here @code{angle} is the C expression for the input operand while
3498 @code{result} is that of the output operand.  Each has @samp{"f"} as its
3499 operand constraint, saying that a floating point register is required.
3500 The @samp{=} in @samp{=f} indicates that the operand is an output; all
3501 output operands' constraints must use @samp{=}.  The constraints use the
3502 same language used in the machine description (@pxref{Constraints}).
3503
3504 Each operand is described by an operand-constraint string followed by
3505 the C expression in parentheses.  A colon separates the assembler
3506 template from the first output operand and another separates the last
3507 output operand from the first input, if any.  Commas separate the
3508 operands within each group.  The total number of operands is currently
3509 limited to 30; this limitation may be lifted in some future version of
3510 GCC.
3511
3512 If there are no output operands but there are input operands, you must
3513 place two consecutive colons surrounding the place where the output
3514 operands would go.
3515
3516 As of GCC version 3.1, it is also possible to specify input and output
3517 operands using symbolic names which can be referenced within the
3518 assembler code.  These names are specified inside square brackets
3519 preceding the constraint string, and can be referenced inside the
3520 assembler code using @code{%[@var{name}]} instead of a percentage sign
3521 followed by the operand number.  Using named operands the above example
3522 could look like:
3523
3524 @example
3525 asm ("fsinx %[angle],%[output]"
3526      : [output] "=f" (result)
3527      : [angle] "f" (angle));
3528 @end example
3529
3530 @noindent
3531 Note that the symbolic operand names have no relation whatsoever to
3532 other C identifiers.  You may use any name you like, even those of
3533 existing C symbols, but must ensure that no two operands within the same
3534 assembler construct use the same symbolic name.
3535
3536 Output operand expressions must be lvalues; the compiler can check this.
3537 The input operands need not be lvalues.  The compiler cannot check
3538 whether the operands have data types that are reasonable for the
3539 instruction being executed.  It does not parse the assembler instruction
3540 template and does not know what it means or even whether it is valid
3541 assembler input.  The extended @code{asm} feature is most often used for
3542 machine instructions the compiler itself does not know exist.  If
3543 the output expression cannot be directly addressed (for example, it is a
3544 bit-field), your constraint must allow a register.  In that case, GCC
3545 will use the register as the output of the @code{asm}, and then store
3546 that register into the output.
3547
3548 The ordinary output operands must be write-only; GCC will assume that
3549 the values in these operands before the instruction are dead and need
3550 not be generated.  Extended asm supports input-output or read-write
3551 operands.  Use the constraint character @samp{+} to indicate such an
3552 operand and list it with the output operands.
3553
3554 When the constraints for the read-write operand (or the operand in which
3555 only some of the bits are to be changed) allows a register, you may, as
3556 an alternative, logically split its function into two separate operands,
3557 one input operand and one write-only output operand.  The connection
3558 between them is expressed by constraints which say they need to be in
3559 the same location when the instruction executes.  You can use the same C
3560 expression for both operands, or different expressions.  For example,
3561 here we write the (fictitious) @samp{combine} instruction with
3562 @code{bar} as its read-only source operand and @code{foo} as its
3563 read-write destination:
3564
3565 @example
3566 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "0" (foo), "g" (bar));
3567 @end example
3568
3569 @noindent
3570 The constraint @samp{"0"} for operand 1 says that it must occupy the
3571 same location as operand 0.  A number in constraint is allowed only in
3572 an input operand and it must refer to an output operand.
3573
3574 Only a number in the constraint can guarantee that one operand will be in
3575 the same place as another.  The mere fact that @code{foo} is the value
3576 of both operands is not enough to guarantee that they will be in the
3577 same place in the generated assembler code.  The following would not
3578 work reliably:
3579
3580 @example
3581 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "r" (foo), "g" (bar));
3582 @end example
3583
3584 Various optimizations or reloading could cause operands 0 and 1 to be in
3585 different registers; GCC knows no reason not to do so.  For example, the
3586 compiler might find a copy of the value of @code{foo} in one register and
3587 use it for operand 1, but generate the output operand 0 in a different
3588 register (copying it afterward to @code{foo}'s own address).  Of course,
3589 since the register for operand 1 is not even mentioned in the assembler
3590 code, the result will not work, but GCC can't tell that.
3591
3592 As of GCC version 3.1, one may write @code{[@var{name}]} instead of
3593 the operand number for a matching constraint.  For example:
3594
3595 @example
3596 asm ("cmoveq %1,%2,%[result]"
3597      : [result] "=r"(result)
3598      : "r" (test), "r"(new), "[result]"(old));
3599 @end example
3600
3601 Some instructions clobber specific hard registers.  To describe this,
3602 write a third colon after the input operands, followed by the names of
3603 the clobbered hard registers (given as strings).  Here is a realistic
3604 example for the VAX:
3605
3606 @example
3607 asm volatile ("movc3 %0,%1,%2"
3608               : /* no outputs */
3609               : "g" (from), "g" (to), "g" (count)
3610               : "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5");
3611 @end example
3612
3613 You may not write a clobber description in a way that overlaps with an
3614 input or output operand.  For example, you may not have an operand
3615 describing a register class with one member if you mention that register
3616 in the clobber list.  There is no way for you to specify that an input
3617 operand is modified without also specifying it as an output
3618 operand.  Note that if all the output operands you specify are for this
3619 purpose (and hence unused), you will then also need to specify
3620 @code{volatile} for the @code{asm} construct, as described below, to
3621 prevent GCC from deleting the @code{asm} statement as unused.
3622
3623 If you refer to a particular hardware register from the assembler code,
3624 you will probably have to list the register after the third colon to
3625 tell the compiler the register's value is modified.  In some assemblers,
3626 the register names begin with @samp{%}; to produce one @samp{%} in the
3627 assembler code, you must write @samp{%%} in the input.
3628
3629 If your assembler instruction can alter the condition code register, add
3630 @samp{cc} to the list of clobbered registers.  GCC on some machines
3631 represents the condition codes as a specific hardware register;
3632 @samp{cc} serves to name this register.  On other machines, the
3633 condition code is handled differently, and specifying @samp{cc} has no
3634 effect.  But it is valid no matter what the machine.
3635
3636 If your assembler instruction modifies memory in an unpredictable
3637 fashion, add @samp{memory} to the list of clobbered registers.  This
3638 will cause GCC to not keep memory values cached in registers across
3639 the assembler instruction.  You will also want to add the
3640 @code{volatile} keyword if the memory affected is not listed in the
3641 inputs or outputs of the @code{asm}, as the @samp{memory} clobber does
3642 not count as a side-effect of the @code{asm}.
3643
3644 You can put multiple assembler instructions together in a single
3645 @code{asm} template, separated by the characters normally used in assembly
3646 code for the system.  A combination that works in most places is a newline
3647 to break the line, plus a tab character to move to the instruction field
3648 (written as @samp{\n\t}).  Sometimes semicolons can be used, if the
3649 assembler allows semicolons as a line-breaking character.  Note that some
3650 assembler dialects use semicolons to start a comment.
3651 The input operands are guaranteed not to use any of the clobbered
3652 registers, and neither will the output operands' addresses, so you can
3653 read and write the clobbered registers as many times as you like.  Here
3654 is an example of multiple instructions in a template; it assumes the
3655 subroutine @code{_foo} accepts arguments in registers 9 and 10:
3656
3657 @example
3658 asm ("movl %0,r9\n\tmovl %1,r10\n\tcall _foo"
3659      : /* no outputs */
3660      : "g" (from), "g" (to)
3661      : "r9", "r10");
3662 @end example
3663
3664 Unless an output operand has the @samp{&} constraint modifier, GCC
3665 may allocate it in the same register as an unrelated input operand, on
3666 the assumption the inputs are consumed before the outputs are produced.
3667 This assumption may be false if the assembler code actually consists of
3668 more than one instruction.  In such a case, use @samp{&} for each output
3669 operand that may not overlap an input.  @xref{Modifiers}.
3670
3671 If you want to test the condition code produced by an assembler
3672 instruction, you must include a branch and a label in the @code{asm}
3673 construct, as follows:
3674
3675 @example
3676 asm ("clr %0\n\tfrob %1\n\tbeq 0f\n\tmov #1,%0\n0:"
3677      : "g" (result)
3678      : "g" (input));
3679 @end example
3680
3681 @noindent
3682 This assumes your assembler supports local labels, as the GNU assembler
3683 and most Unix assemblers do.
3684
3685 Speaking of labels, jumps from one @code{asm} to another are not
3686 supported.  The compiler's optimizers do not know about these jumps, and
3687 therefore they cannot take account of them when deciding how to
3688 optimize.
3689
3690 @cindex macros containing @code{asm}
3691 Usually the most convenient way to use these @code{asm} instructions is to
3692 encapsulate them in macros that look like functions.  For example,
3693
3694 @example
3695 #define sin(x)       \
3696 (@{ double __value, __arg = (x);   \
3697    asm ("fsinx %1,%0": "=f" (__value): "f" (__arg));  \
3698    __value; @})
3699 @end example
3700
3701 @noindent
3702 Here the variable @code{__arg} is used to make sure that the instruction
3703 operates on a proper @code{double} value, and to accept only those
3704 arguments @code{x} which can convert automatically to a @code{double}.
3705
3706 Another way to make sure the instruction operates on the correct data
3707 type is to use a cast in the @code{asm}.  This is different from using a
3708 variable @code{__arg} in that it converts more different types.  For
3709 example, if the desired type were @code{int}, casting the argument to
3710 @code{int} would accept a pointer with no complaint, while assigning the
3711 argument to an @code{int} variable named @code{__arg} would warn about
3712 using a pointer unless the caller explicitly casts it.
3713
3714 If an @code{asm} has output operands, GCC assumes for optimization
3715 purposes the instruction has no side effects except to change the output
3716 operands.  This does not mean instructions with a side effect cannot be
3717 used, but you must be careful, because the compiler may eliminate them
3718 if the output operands aren't used, or move them out of loops, or
3719 replace two with one if they constitute a common subexpression.  Also,
3720 if your instruction does have a side effect on a variable that otherwise
3721 appears not to change, the old value of the variable may be reused later
3722 if it happens to be found in a register.
3723
3724 You can prevent an @code{asm} instruction from being deleted, moved
3725 significantly, or combined, by writing the keyword @code{volatile} after
3726 the @code{asm}.  For example:
3727
3728 @example
3729 #define get_and_set_priority(new)              \
3730 (@{ int __old;                                  \
3731    asm volatile ("get_and_set_priority %0, %1" \
3732                  : "=g" (__old) : "g" (new));  \
3733    __old; @})
3734 @end example
3735
3736 @noindent
3737 If you write an @code{asm} instruction with no outputs, GCC will know
3738 the instruction has side-effects and will not delete the instruction or
3739 move it outside of loops.
3740
3741 The @code{volatile} keyword indicates that the instruction has
3742 important side-effects.  GCC will not delete a volatile @code{asm} if
3743 it is reachable.  (The instruction can still be deleted if GCC can
3744 prove that control-flow will never reach the location of the
3745 instruction.)  In addition, GCC will not reschedule instructions
3746 across a volatile @code{asm} instruction.  For example:
3747
3748 @example
3749 *(volatile int *)addr = foo;
3750 asm volatile ("eieio" : : );
3751 @end example
3752
3753 @noindent
3754 Assume @code{addr} contains the address of a memory mapped device
3755 register.  The PowerPC @code{eieio} instruction (Enforce In-order
3756 Execution of I/O) tells the CPU to make sure that the store to that
3757 device register happens before it issues any other I/O@.
3758
3759 Note that even a volatile @code{asm} instruction can be moved in ways
3760 that appear insignificant to the compiler, such as across jump
3761 instructions.  You can't expect a sequence of volatile @code{asm}
3762 instructions to remain perfectly consecutive.  If you want consecutive
3763 output, use a single @code{asm}.  Also, GCC will perform some
3764 optimizations across a volatile @code{asm} instruction; GCC does not
3765 ``forget everything'' when it encounters a volatile @code{asm}
3766 instruction the way some other compilers do.
3767
3768 An @code{asm} instruction without any operands or clobbers (an ``old
3769 style'' @code{asm}) will be treated identically to a volatile
3770 @code{asm} instruction.
3771
3772 It is a natural idea to look for a way to give access to the condition
3773 code left by the assembler instruction.  However, when we attempted to
3774 implement this, we found no way to make it work reliably.  The problem
3775 is that output operands might need reloading, which would result in
3776 additional following ``store'' instructions.  On most machines, these
3777 instructions would alter the condition code before there was time to
3778 test it.  This problem doesn't arise for ordinary ``test'' and
3779 ``compare'' instructions because they don't have any output operands.
3780
3781 For reasons similar to those described above, it is not possible to give
3782 an assembler instruction access to the condition code left by previous
3783 instructions.
3784
3785 If you are writing a header file that should be includable in ISO C
3786 programs, write @code{__asm__} instead of @code{asm}.  @xref{Alternate
3787 Keywords}.
3788
3789 @subsection i386 floating point asm operands
3790
3791 There are several rules on the usage of stack-like regs in
3792 asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
3793 stack-like regs:
3794
3795 @enumerate
3796 @item
3797 Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
3798 necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
3799 which must be explicitly popped by gcc.
3800
3801 An input reg that is implicitly popped by the asm must be
3802 explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
3803 output operand.
3804
3805 @item
3806 For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
3807 necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
3808 If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
3809 the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
3810 stack looked like---it's not clear how the rest of the stack ``slides
3811 up''.
3812
3813 All implicitly popped input regs must be closer to the top of
3814 the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
3815
3816 It is possible that if an input dies in an insn, reload might
3817 use the input reg for an output reload.  Consider this example:
3818
3819 @example
3820 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
3821 @end example
3822
3823 This asm says that input B is not popped by the asm, and that
3824 the asm pushes a result onto the reg-stack, i.e., the stack is one
3825 deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
3826 reload will think that it can use the same reg for both the input and
3827 the output, if input B dies in this insn.
3828
3829 If any input operand uses the @code{f} constraint, all output reg
3830 constraints must use the @code{&} earlyclobber.
3831
3832 The asm above would be written as
3833
3834 @example
3835 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
3836 @end example
3837
3838 @item
3839 Some operands need to be in particular places on the stack.  All
3840 output operands fall in this category---there is no other way to
3841 know which regs the outputs appear in unless the user indicates
3842 this in the constraints.
3843
3844 Output operands must specifically indicate which reg an output
3845 appears in after an asm.  @code{=f} is not allowed: the operand
3846 constraints must select a class with a single reg.
3847
3848 @item
3849 Output operands may not be ``inserted'' between existing stack regs.
3850 Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
3851 are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
3852 It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
3853
3854 Output operands must start at the top of the reg-stack: output
3855 operands may not ``skip'' a reg.
3856
3857 @item
3858 Some asm statements may need extra stack space for internal
3859 calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
3860 unrelated to the inputs and outputs.
3861
3862 @end enumerate
3863
3864 Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
3865 takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
3866
3867 @example
3868 asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
3869 @end example
3870
3871 This asm takes two inputs, which are popped by the @code{fyl2xp1} opcode,
3872 and replaces them with one output.  The user must code the @code{st(1)}
3873 clobber for reg-stack.c to know that @code{fyl2xp1} pops both inputs.
3874
3875 @example
3876 asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
3877 @end example
3878
3879 @include md.texi
3880
3881 @node Asm Labels
3882 @section Controlling Names Used in Assembler Code
3883 @cindex assembler names for identifiers
3884 @cindex names used in assembler code
3885 @cindex identifiers, names in assembler code
3886
3887 You can specify the name to be used in the assembler code for a C
3888 function or variable by writing the @code{asm} (or @code{__asm__})
3889 keyword after the declarator as follows:
3890
3891 @example
3892 int foo asm ("myfoo") = 2;
3893 @end example
3894
3895 @noindent
3896 This specifies that the name to be used for the variable @code{foo} in
3897 the assembler code should be @samp{myfoo} rather than the usual
3898 @samp{_foo}.
3899
3900 On systems where an underscore is normally prepended to the name of a C
3901 function or variable, this feature allows you to define names for the
3902 linker that do not start with an underscore.
3903
3904 It does not make sense to use this feature with a non-static local
3905 variable since such variables do not have assembler names.  If you are
3906 trying to put the variable in a particular register, see @ref{Explicit
3907 Reg Vars}.  GCC presently accepts such code with a warning, but will
3908 probably be changed to issue an error, rather than a warning, in the
3909 future.
3910
3911 You cannot use @code{asm} in this way in a function @emph{definition}; but
3912 you can get the same effect by writing a declaration for the function
3913 before its definition and putting @code{asm} there, like this:
3914
3915 @example
3916 extern func () asm ("FUNC");
3917
3918 func (x, y)
3919      int x, y;
3920 @dots{}
3921 @end example
3922
3923 It is up to you to make sure that the assembler names you choose do not
3924 conflict with any other assembler symbols.  Also, you must not use a
3925 register name; that would produce completely invalid assembler code.  GCC
3926 does not as yet have the ability to store static variables in registers.
3927 Perhaps that will be added.
3928
3929 @node Explicit Reg Vars
3930 @section Variables in Specified Registers
3931 @cindex explicit register variables
3932 @cindex variables in specified registers
3933 @cindex specified registers
3934 @cindex registers, global allocation
3935
3936 GNU C allows you to put a few global variables into specified hardware
3937 registers.  You can also specify the register in which an ordinary
3938 register variable should be allocated.
3939
3940 @itemize @bullet
3941 @item
3942 Global register variables reserve registers throughout the program.
3943 This may be useful in programs such as programming language
3944 interpreters which have a couple of global variables that are accessed
3945 very often.
3946
3947 @item
3948 Local register variables in specific registers do not reserve the
3949 registers.  The compiler's data flow analysis is capable of determining
3950 where the specified registers contain live values, and where they are
3951 available for other uses.  Stores into local register variables may be deleted
3952 when they appear to be dead according to dataflow analysis.  References
3953 to local register variables may be deleted or moved or simplified.
3954
3955 These local variables are sometimes convenient for use with the extended
3956 @code{asm} feature (@pxref{Extended Asm}), if you want to write one
3957 output of the assembler instruction directly into a particular register.
3958 (This will work provided the register you specify fits the constraints
3959 specified for that operand in the @code{asm}.)
3960 @end itemize
3961
3962 @menu
3963 * Global Reg Vars::
3964 * Local Reg Vars::
3965 @end menu
3966
3967 @node Global Reg Vars
3968 @subsection Defining Global Register Variables
3969 @cindex global register variables
3970 @cindex registers, global variables in
3971
3972 You can define a global register variable in GNU C like this:
3973
3974 @example
3975 register int *foo asm ("a5");
3976 @end example
3977
3978 @noindent
3979 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Choose a
3980 register which is normally saved and restored by function calls on your
3981 machine, so that library routines will not clobber it.
3982
3983 Naturally the register name is cpu-dependent, so you would need to
3984 conditionalize your program according to cpu type.  The register
3985 @code{a5} would be a good choice on a 68000 for a variable of pointer
3986 type.  On machines with register windows, be sure to choose a ``global''
3987 register that is not affected magically by the function call mechanism.
3988
3989 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
3990 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
3991 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
3992
3993 Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a register
3994 automatically, but first we need to figure out how it should choose and
3995 how to enable you to guide the choice.  No solution is evident.
3996
3997 Defining a global register variable in a certain register reserves that
3998 register entirely for this use, at least within the current compilation.
3999 The register will not be allocated for any other purpose in the functions
4000 in the current compilation.  The register will not be saved and restored by
4001 these functions.  Stores into this register are never deleted even if they
4002 would appear to be dead, but references may be deleted or moved or
4003 simplified.
4004
4005 It is not safe to access the global register variables from signal
4006 handlers, or from more than one thread of control, because the system
4007 library routines may temporarily use the register for other things (unless
4008 you recompile them specially for the task at hand).
4009
4010 @cindex @code{qsort}, and global register variables
4011 It is not safe for one function that uses a global register variable to
4012 call another such function @code{foo} by way of a third function
4013 @code{lose} that was compiled without knowledge of this variable (i.e.@: in a
4014 different source file in which the variable wasn't declared).  This is
4015 because @code{lose} might save the register and put some other value there.
4016 For example, you can't expect a global register variable to be available in
4017 the comparison-function that you pass to @code{qsort}, since @code{qsort}
4018 might have put something else in that register.  (If you are prepared to
4019 recompile @code{qsort} with the same global register variable, you can
4020 solve this problem.)
4021
4022 If you want to recompile @code{qsort} or other source files which do not
4023 actually use your global register variable, so that they will not use that
4024 register for any other purpose, then it suffices to specify the compiler
4025 option @option{-ffixed-@var{reg}}.  You need not actually add a global
4026 register declaration to their source code.
4027
4028 A function which can alter the value of a global register variable cannot
4029 safely be called from a function compiled without this variable, because it
4030 could clobber the value the caller expects to find there on return.
4031 Therefore, the function which is the entry point into the part of the
4032 program that uses the global register variable must explicitly save and
4033 restore the value which belongs to its caller.
4034
4035 @cindex register variable after @code{longjmp}
4036 @cindex global register after @code{longjmp}
4037 @cindex value after @code{longjmp}
4038 @findex longjmp
4039 @findex setjmp
4040 On most machines, @code{longjmp} will restore to each global register
4041 variable the value it had at the time of the @code{setjmp}.  On some
4042 machines, however, @code{longjmp} will not change the value of global
4043 register variables.  To be portable, the function that called @code{setjmp}
4044 should make other arrangements to save the values of the global register
4045 variables, and to restore them in a @code{longjmp}.  This way, the same
4046 thing will happen regardless of what @code{longjmp} does.
4047
4048 All global register variable declarations must precede all function
4049 definitions.  If such a declaration could appear after function
4050 definitions, the declaration would be too late to prevent the register from
4051 being used for other purposes in the preceding functions.
4052
4053 Global register variables may not have initial values, because an
4054 executable file has no means to supply initial contents for a register.
4055
4056 On the Sparc, there are reports that g3 @dots{} g7 are suitable
4057 registers, but certain library functions, such as @code{getwd}, as well
4058 as the subroutines for division and remainder, modify g3 and g4.  g1 and
4059 g2 are local temporaries.
4060
4061 On the 68000, a2 @dots{} a5 should be suitable, as should d2 @dots{} d7.
4062 Of course, it will not do to use more than a few of those.
4063
4064 @node Local Reg Vars
4065 @subsection Specifying Registers for Local Variables
4066 @cindex local variables, specifying registers
4067 @cindex specifying registers for local variables
4068 @cindex registers for local variables
4069
4070 You can define a local register variable with a specified register
4071 like this:
4072
4073 @example
4074 register int *foo asm ("a5");
4075 @end example
4076
4077 @noindent
4078 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Note
4079 that this is the same syntax used for defining global register
4080 variables, but for a local variable it would appear within a function.
4081
4082 Naturally the register name is cpu-dependent, but this is not a
4083 problem, since specific registers are most often useful with explicit
4084 assembler instructions (@pxref{Extended Asm}).  Both of these things
4085 generally require that you conditionalize your program according to
4086 cpu type.
4087
4088 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4089 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4090 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4091
4092 Defining such a register variable does not reserve the register; it
4093 remains available for other uses in places where flow control determines
4094 the variable's value is not live.  However, these registers are made
4095 unavailable for use in the reload pass; excessive use of this feature
4096 leaves the compiler too few available registers to compile certain
4097 functions.
4098
4099 This option does not guarantee that GCC will generate code that has
4100 this variable in the register you specify at all times.  You may not
4101 code an explicit reference to this register in an @code{asm} statement
4102 and assume it will always refer to this variable.
4103
4104 Stores into local register variables may be deleted when they appear to be dead
4105 according to dataflow analysis.  References to local register variables may
4106 be deleted or moved or simplified.
4107
4108 @node Alternate Keywords
4109 @section Alternate Keywords
4110 @cindex alternate keywords
4111 @cindex keywords, alternate
4112
4113 @option{-ansi} and the various @option{-std} options disable certain
4114 keywords.  This causes trouble when you want to use GNU C extensions, or
4115 a general-purpose header file that should be usable by all programs,
4116 including ISO C programs.  The keywords @code{asm}, @code{typeof} and
4117 @code{inline} are not available in programs compiled with
4118 @option{-ansi} or @option{-std} (although @code{inline} can be used in a
4119 program compiled with @option{-std=c99}).  The ISO C99 keyword
4120 @code{restrict} is only available when @option{-std=gnu99} (which will
4121 eventually be the default) or @option{-std=c99} (or the equivalent
4122 @option{-std=iso9899:1999}) is used.
4123
4124 The way to solve these problems is to put @samp{__} at the beginning and
4125 end of each problematical keyword.  For example, use @code{__asm__}
4126 instead of @code{asm}, and @code{__inline__} instead of @code{inline}.
4127
4128 Other C compilers won't accept these alternative keywords; if you want to
4129 compile with another compiler, you can define the alternate keywords as
4130 macros to replace them with the customary keywords.  It looks like this:
4131
4132 @example
4133 #ifndef __GNUC__
4134 #define __asm__ asm
4135 #endif
4136 @end example
4137
4138 @findex __extension__
4139 @opindex pedantic
4140 @option{-pedantic} and other options cause warnings for many GNU C extensions.
4141 You can
4142 prevent such warnings within one expression by writing
4143 @code{__extension__} before the expression.  @code{__extension__} has no
4144 effect aside from this.
4145
4146 @node Incomplete Enums
4147 @section Incomplete @code{enum} Types
4148
4149 You can define an @code{enum} tag without specifying its possible values.
4150 This results in an incomplete type, much like what you get if you write
4151 @code{struct foo} without describing the elements.  A later declaration
4152 which does specify the possible values completes the type.
4153
4154 You can't allocate variables or storage using the type while it is
4155 incomplete.  However, you can work with pointers to that type.
4156
4157 This extension may not be very useful, but it makes the handling of
4158 @code{enum} more consistent with the way @code{struct} and @code{union}
4159 are handled.
4160
4161 This extension is not supported by GNU C++.
4162
4163 @node Function Names
4164 @section Function Names as Strings
4165 @cindex @code{__FUNCTION__} identifier
4166 @cindex @code{__PRETTY_FUNCTION__} identifier
4167 @cindex @code{__func__} identifier
4168
4169 GCC predefines two magic identifiers to hold the name of the current
4170 function.  The identifier @code{__FUNCTION__} holds the name of the function
4171 as it appears in the source.  The identifier @code{__PRETTY_FUNCTION__}
4172 holds the name of the function pretty printed in a language specific
4173 fashion.
4174
4175 These names are always the same in a C function, but in a C++ function
4176 they may be different.  For example, this program:
4177
4178 @smallexample
4179 extern "C" @{
4180 extern int printf (char *, ...);
4181 @}
4182
4183 class a @{
4184  public:
4185   sub (int i)
4186     @{
4187       printf ("__FUNCTION__ = %s\n", __FUNCTION__);
4188       printf ("__PRETTY_FUNCTION__ = %s\n", __PRETTY_FUNCTION__);
4189     @}
4190 @};
4191
4192 int
4193 main (void)
4194 @{
4195   a ax;
4196   ax.sub (0);
4197   return 0;
4198 @}
4199 @end smallexample
4200
4201 @noindent
4202 gives this output:
4203
4204 @smallexample
4205 __FUNCTION__ = sub
4206 __PRETTY_FUNCTION__ = int  a::sub (int)
4207 @end smallexample
4208
4209 The compiler automagically replaces the identifiers with a string
4210 literal containing the appropriate name.  Thus, they are neither
4211 preprocessor macros, like @code{__FILE__} and @code{__LINE__}, nor
4212 variables.  This means that they catenate with other string literals, and
4213 that they can be used to initialize char arrays.  For example
4214
4215 @smallexample
4216 char here[] = "Function " __FUNCTION__ " in " __FILE__;
4217 @end smallexample
4218
4219 On the other hand, @samp{#ifdef __FUNCTION__} does not have any special
4220 meaning inside a function, since the preprocessor does not do anything
4221 special with the identifier @code{__FUNCTION__}.
4222
4223 Note that these semantics are deprecated, and that GCC 3.2 will handle
4224 @code{__FUNCTION__} and @code{__PRETTY_FUNCTION__} the same way as
4225 @code{__func__}.  @code{__func__} is defined by the ISO standard C99:
4226
4227 @display
4228 The identifier @code{__func__} is implicitly declared by the translator
4229 as if, immediately following the opening brace of each function
4230 definition, the declaration
4231
4232 @smallexample
4233 static const char __func__[] = "function-name";
4234 @end smallexample
4235
4236 appeared, where function-name is the name of the lexically-enclosing
4237 function.  This name is the unadorned name of the function.
4238 @end display
4239
4240 By this definition, @code{__func__} is a variable, not a string literal.
4241 In particular, @code{__func__} does not catenate with other string
4242 literals.
4243
4244 In @code{C++}, @code{__FUNCTION__} and @code{__PRETTY_FUNCTION__} are
4245 variables, declared in the same way as @code{__func__}.
4246
4247 @node Return Address
4248 @section Getting the Return or Frame Address of a Function
4249
4250 These functions may be used to get information about the callers of a
4251 function.
4252
4253 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_return_address (unsigned int @var{level})
4254 This function returns the return address of the current function, or of
4255 one of its callers.  The @var{level} argument is number of frames to
4256 scan up the call stack.  A value of @code{0} yields the return address
4257 of the current function, a value of @code{1} yields the return address
4258 of the caller of the current function, and so forth.
4259
4260 The @var{level} argument must be a constant integer.
4261
4262 On some machines it may be impossible to determine the return address of
4263 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4264 of the stack has been reached, this function will return @code{0} or a
4265 random value. In addition, @code{__builtin_frame_address} may be used
4266 to determine if the top of the stack has been reached.
4267
4268 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4269 purposes.
4270 @end deftypefn
4271
4272 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_frame_address (unsigned int @var{level})
4273 This function is similar to @code{__builtin_return_address}, but it
4274 returns the address of the function frame rather than the return address
4275 of the function.  Calling @code{__builtin_frame_address} with a value of
4276 @code{0} yields the frame address of the current function, a value of
4277 @code{1} yields the frame address of the caller of the current function,
4278 and so forth.
4279
4280 The frame is the area on the stack which holds local variables and saved
4281 registers.  The frame address is normally the address of the first word
4282 pushed on to the stack by the function.  However, the exact definition
4283 depends upon the processor and the calling convention.  If the processor
4284 has a dedicated frame pointer register, and the function has a frame,
4285 then @code{__builtin_frame_address} will return the value of the frame
4286 pointer register.
4287
4288 On some machines it may be impossible to determine the frame address of
4289 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4290 of the stack has been reached, this function will return @code{0} if
4291 the first frame pointer is properly initialized by the startup code.
4292
4293 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4294 purposes.
4295 @end deftypefn
4296
4297 @node Vector Extensions
4298 @section Using vector instructions through built-in functions
4299
4300 On some targets, the instruction set contains SIMD vector instructions that
4301 operate on multiple values contained in one large register at the same time.
4302 For example, on the i386 the MMX, 3Dnow! and SSE extensions can be used
4303 this way.
4304
4305 The first step in using these extensions is to provide the necessary data
4306 types.  This should be done using an appropriate @code{typedef}:
4307
4308 @example
4309 typedef int v4si __attribute__ ((mode(V4SI)));
4310 @end example
4311
4312 The base type @code{int} is effectively ignored by the compiler, the
4313 actual properties of the new type @code{v4si} are defined by the
4314 @code{__attribute__}.  It defines the machine mode to be used; for vector
4315 types these have the form @code{V@var{n}@var{B}}; @var{n} should be the
4316 number of elements in the vector, and @var{B} should be the base mode of the
4317 individual elements.  The following can be used as base modes:
4318
4319 @table @code
4320 @item QI
4321 An integer that is as wide as the smallest addressable unit, usually 8 bits.
4322 @item HI
4323 An integer, twice as wide as a QI mode integer, usually 16 bits.
4324 @item SI
4325 An integer, four times as wide as a QI mode integer, usually 32 bits.
4326 @item DI
4327 An integer, eight times as wide as a QI mode integer, usually 64 bits.
4328 @item SF
4329 A floating point value, as wide as a SI mode integer, usually 32 bits.
4330 @item DF
4331 A floating point value, as wide as a DI mode integer, usually 64 bits.
4332 @end table
4333
4334 Not all base types or combinations are always valid; which modes can be used
4335 is determined by the target machine.  For example, if targetting the i386 MMX
4336 extensions, only @code{V8QI}, @code{V4HI} and @code{V2SI} are allowed modes.
4337
4338 There are no @code{V1xx} vector modes - they would be identical to the
4339 corresponding base mode.
4340
4341 There is no distinction between signed and unsigned vector modes.  This
4342 distinction is made by the operations that perform on the vectors, not
4343 by the data type.
4344
4345 The types defined in this manner are somewhat special, they cannot be
4346 used with most normal C operations (i.e., a vector addition can @emph{not}
4347 be represented by a normal addition of two vector type variables).  You
4348 can declare only variables and use them in function calls and returns, as
4349 well as in assignments and some casts.  It is possible to cast from one
4350 vector type to another, provided they are of the same size (in fact, you
4351 can also cast vectors to and from other datatypes of the same size).
4352
4353 A port that supports vector operations provides a set of built-in functions
4354 that can be used to operate on vectors.  For example, a function to add two
4355 vectors and multiply the result by a third could look like this:
4356
4357 @example
4358 v4si f (v4si a, v4si b, v4si c)
4359 @{
4360   v4si tmp = __builtin_addv4si (a, b);
4361   return __builtin_mulv4si (tmp, c);
4362 @}
4363
4364 @end example
4365
4366 @node Other Builtins
4367 @section Other built-in functions provided by GCC
4368 @cindex built-in functions
4369 @findex __builtin_isgreater
4370 @findex __builtin_isgreaterequal
4371 @findex __builtin_isless
4372 @findex __builtin_islessequal
4373 @findex __builtin_islessgreater
4374 @findex __builtin_isunordered
4375 @findex abort
4376 @findex abs
4377 @findex alloca
4378 @findex bcmp
4379 @findex bzero
4380 @findex cimag
4381 @findex cimagf
4382 @findex cimagl
4383 @findex conj
4384 @findex conjf
4385 @findex conjl
4386 @findex cos
4387 @findex cosf
4388 @findex cosl
4389 @findex creal
4390 @findex crealf
4391 @findex creall
4392 @findex exit
4393 @findex _exit
4394 @findex _Exit
4395 @findex fabs
4396 @findex fabsf
4397 @findex fabsl
4398 @findex ffs
4399 @findex fprintf
4400 @findex fprintf_unlocked
4401 @findex fputs
4402 @findex fputs_unlocked
4403 @findex imaxabs
4404 @findex index
4405 @findex labs
4406 @findex llabs
4407 @findex memcmp
4408 @findex memcpy
4409 @findex memset
4410 @findex printf
4411 @findex printf_unlocked
4412 @findex rindex
4413 @findex sin
4414 @findex sinf
4415 @findex sinl
4416 @findex sqrt
4417 @findex sqrtf
4418 @findex sqrtl
4419 @findex strcat
4420 @findex strchr
4421 @findex strcmp
4422 @findex strcpy
4423 @findex strcspn
4424 @findex strlen
4425 @findex strncat
4426 @findex strncmp
4427 @findex strncpy
4428 @findex strpbrk
4429 @findex strrchr
4430 @findex strspn
4431 @findex strstr
4432
4433 GCC provides a large number of built-in functions other than the ones
4434 mentioned above.  Some of these are for internal use in the processing
4435 of exceptions or variable-length argument lists and will not be
4436 documented here because they may change from time to time; we do not
4437 recommend general use of these functions.
4438
4439 The remaining functions are provided for optimization purposes.
4440
4441 @opindex fno-builtin
4442 GCC includes built-in versions of many of the functions in the standard
4443 C library.  The versions prefixed with @code{__builtin_} will always be
4444 treated as having the same meaning as the C library function even if you
4445 specify the @option{-fno-builtin} option. (@pxref{C Dialect Options})
4446 Many of these functions are only optimized in certain cases; if they are
4447 not optimized in a particular case, a call to the library function will
4448 be emitted.
4449
4450 @opindex ansi
4451 @opindex std
4452 The functions @code{abort}, @code{exit}, @code{_Exit} and @code{_exit}
4453 are recognized and presumed not to return, but otherwise are not built
4454 in.  @code{_exit} is not recognized in strict ISO C mode (@option{-ansi},
4455 @option{-std=c89} or @option{-std=c99}).  @code{_Exit} is not recognized in
4456 strict C89 mode (@option{-ansi} or @option{-std=c89}).
4457
4458 Outside strict ISO C mode, the functions @code{alloca}, @code{bcmp},
4459 @code{bzero}, @code{index}, @code{rindex}, @code{ffs}, @code{fputs_unlocked},
4460 @code{printf_unlocked} and @code{fprintf_unlocked} may be handled as
4461 built-in functions.  All these functions have corresponding versions
4462 prefixed with @code{__builtin_}, which may be used even in strict C89
4463 mode.
4464
4465 The ISO C99 functions @code{conj}, @code{conjf}, @code{conjl},
4466 @code{creal}, @code{crealf}, @code{creall}, @code{cimag}, @code{cimagf},
4467 @code{cimagl}, @code{llabs} and @code{imaxabs} are handled as built-in
4468 functions except in strict ISO C89 mode.  There are also built-in
4469 versions of the ISO C99 functions @code{cosf}, @code{cosl},
4470 @code{fabsf}, @code{fabsl}, @code{sinf}, @code{sinl}, @code{sqrtf}, and
4471 @code{sqrtl}, that are recognized in any mode since ISO C89 reserves
4472 these names for the purpose to which ISO C99 puts them.  All these
4473 functions have corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
4474
4475 The ISO C89 functions @code{abs}, @code{cos}, @code{fabs},
4476 @code{fprintf}, @code{fputs}, @code{labs}, @code{memcmp}, @code{memcpy},
4477 @code{memset}, @code{printf}, @code{sin}, @code{sqrt}, @code{strcat},
4478 @code{strchr}, @code{strcmp}, @code{strcpy}, @code{strcspn},
4479 @code{strlen}, @code{strncat}, @code{strncmp}, @code{strncpy},
4480 @code{strpbrk}, @code{strrchr}, @code{strspn}, and @code{strstr} are all
4481 recognized as built-in functions unless @option{-fno-builtin} is
4482 specified (or @option{-fno-builtin-@var{function}} is specified for an
4483 individual function).  All of these functions have corresponding
4484 versions prefixed with @code{__builtin_}.
4485
4486 GCC provides built-in versions of the ISO C99 floating point comparison
4487 macros that avoid raising exceptions for unordered operands.  They have
4488 the same names as the standard macros ( @code{isgreater},
4489 @code{isgreaterequal}, @code{isless}, @code{islessequal},
4490 @code{islessgreater}, and @code{isunordered}) , with @code{__builtin_}
4491 prefixed.  We intend for a library implementor to be able to simply
4492 @code{#define} each standard macro to its built-in equivalent.
4493
4494 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_types_compatible_p (@var{type1}, @var{type2})
4495
4496 You can use the built-in function @code{__builtin_types_compatible_p} to
4497 determine whether two types are the same.
4498
4499 This built-in function returns 1 if the unqualified versions of the
4500 types @var{type1} and @var{type2} (which are types, not expressions) are
4501 compatible, 0 otherwise.  The result of this built-in function can be
4502 used in integer constant expressions.
4503
4504 This built-in function ignores top level qualifiers (e.g., @code{const},
4505 @code{volatile}).  For example, @code{int} is equivalent to @code{const
4506 int}.
4507
4508 The type @code{int[]} and @code{int[5]} are compatible.  On the other
4509 hand, @code{int} and @code{char *} are not compatible, even if the size
4510 of their types, on the particular architecture are the same.  Also, the
4511 amount of pointer indirection is taken into account when determining
4512 similarity.  Consequently, @code{short *} is not similar to
4513 @code{short **}.  Furthermore, two types that are typedefed are
4514 considered compatible if their underlying types are compatible.
4515
4516 An @code{enum} type is considered to be compatible with another
4517 @code{enum} type.  For example, @code{enum @{foo, bar@}} is similar to
4518 @code{enum @{hot, dog@}}.
4519
4520 You would typically use this function in code whose execution varies
4521 depending on the arguments' types.  For example:
4522
4523 @smallexample
4524 #define foo(x)                                                  \
4525   (@{                                                           \
4526     typeof (x) tmp;                                             \
4527     if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), long double)) \
4528       tmp = foo_long_double (tmp);                              \
4529     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), double)) \
4530       tmp = foo_double (tmp);                                   \
4531     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), float))  \
4532       tmp = foo_float (tmp);                                    \
4533     else                                                        \
4534       abort ();                                                 \
4535     tmp;                                                        \
4536   @})
4537 @end smallexample
4538
4539 @emph{Note:} This construct is only available for C.
4540
4541 @end deftypefn
4542
4543 @deftypefn {Built-in Function} @var{type} __builtin_choose_expr (@var{const_exp}, @var{exp1}, @var{exp2})
4544
4545 You can use the built-in function @code{__builtin_choose_expr} to
4546 evaluate code depending on the value of a constant expression.  This
4547 built-in function returns @var{exp1} if @var{const_exp}, which is a
4548 constant expression that must be able to be determined at compile time,
4549 is nonzero.  Otherwise it returns 0.
4550
4551 This built-in function is analogous to the @samp{? :} operator in C,
4552 except that the expression returned has its type unaltered by promotion
4553 rules.  Also, the built-in function does not evaluate the expression
4554 that was not chosen.  For example, if @var{const_exp} evaluates to true,
4555 @var{exp2} is not evaluated even if it has side-effects.
4556
4557 This built-in function can return an lvalue if the chosen argument is an
4558 lvalue.
4559
4560 If @var{exp1} is returned, the return type is the same as @var{exp1}'s
4561 type.  Similarly, if @var{exp2} is returned, its return type is the same
4562 as @var{exp2}.
4563
4564 Example:
4565
4566 @smallexample
4567 #define foo(x)                                                               \
4568   __builtin_choose_expr (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), double),  \
4569     foo_double (x),                                                          \
4570     __builtin_choose_expr (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), float), \
4571       foo_float (x),                                                         \
4572       /* @r{The void expression results in a compile-time error}             \
4573          @r{when assigning the result to something.}  */                     \
4574       (void)0))
4575 @end smallexample
4576
4577 @emph{Note:} This construct is only available for C.  Furthermore, the
4578 unused expression (@var{exp1} or @var{exp2} depending on the value of
4579 @var{const_exp}) may still generate syntax errors.  This may change in
4580 future revisions.
4581
4582 @end deftypefn
4583
4584 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_constant_p (@var{exp})
4585 You can use the built-in function @code{__builtin_constant_p} to
4586 determine if a value is known to be constant at compile-time and hence
4587 that GCC can perform constant-folding on expressions involving that
4588 value.  The argument of the function is the value to test.  The function
4589 returns the integer 1 if the argument is known to be a compile-time
4590 constant and 0 if it is not known to be a compile-time constant.  A
4591 return of 0 does not indicate that the value is @emph{not} a constant,
4592 but merely that GCC cannot prove it is a constant with the specified
4593 value of the @option{-O} option.
4594
4595 You would typically use this function in an embedded application where
4596 memory was a critical resource.  If you have some complex calculation,
4597 you may want it to be folded if it involves constants, but need to call
4598 a function if it does not.  For example:
4599
4600 @smallexample
4601 #define Scale_Value(X)      \
4602   (__builtin_constant_p (X) \
4603   ? ((X) * SCALE + OFFSET) : Scale (X))
4604 @end smallexample
4605
4606 You may use this built-in function in either a macro or an inline
4607 function.  However, if you use it in an inlined function and pass an
4608 argument of the function as the argument to the built-in, GCC will
4609 never return 1 when you call the inline function with a string constant
4610 or compound literal (@pxref{Compound Literals}) and will not return 1
4611 when you pass a constant numeric value to the inline function unless you
4612 specify the @option{-O} option.
4613
4614 You may also use @code{__builtin_constant_p} in initializers for static
4615 data.  For instance, you can write
4616
4617 @smallexample
4618 static const int table[] = @{
4619    __builtin_constant_p (EXPRESSION) ? (EXPRESSION) : -1,
4620    /* ... */
4621 @};
4622 @end smallexample
4623
4624 @noindent
4625 This is an acceptable initializer even if @var{EXPRESSION} is not a
4626 constant expression.  GCC must be more conservative about evaluating the
4627 built-in in this case, because it has no opportunity to perform
4628 optimization.
4629
4630 Previous versions of GCC did not accept this built-in in data
4631 initializers.  The earliest version where it is completely safe is
4632 3.0.1.
4633 @end deftypefn
4634
4635 @deftypefn {Built-in Function} long __builtin_expect (long @var{exp}, long @var{c})
4636 @opindex fprofile-arcs
4637 You may use @code{__builtin_expect} to provide the compiler with
4638 branch prediction information.  In general, you should prefer to
4639 use actual profile feedback for this (@option{-fprofile-arcs}), as
4640 programmers are notoriously bad at predicting how their programs
4641 actually perform.  However, there are applications in which this
4642 data is hard to collect.
4643
4644 The return value is the value of @var{exp}, which should be an
4645 integral expression.  The value of @var{c} must be a compile-time
4646 constant.  The semantics of the built-in are that it is expected
4647 that @var{exp} == @var{c}.  For example:
4648
4649 @smallexample
4650 if (__builtin_expect (x, 0))
4651   foo ();
4652 @end smallexample
4653
4654 @noindent
4655 would indicate that we do not expect to call @code{foo}, since
4656 we expect @code{x} to be zero.  Since you are limited to integral
4657 expressions for @var{exp}, you should use constructions such as
4658
4659 @smallexample
4660 if (__builtin_expect (ptr != NULL, 1))
4661   error ();
4662 @end smallexample
4663
4664 @noindent
4665 when testing pointer or floating-point values.
4666 @end deftypefn
4667
4668 @deftypefn {Built-in Function} void __builtin_prefetch (const void *@var{addr}, ...)
4669 This function is used to minimize cache-miss latency by moving data into
4670 a cache before it is accessed.
4671 You can insert calls to @code{__builtin_prefetch} into code for which
4672 you know addresses of data in memory that is likely to be accessed soon.
4673 If the target supports them, data prefetch instructions will be generated.
4674 If the prefetch is done early enough before the access then the data will
4675 be in the cache by the time it is accessed.
4676
4677 The value of @var{addr} is the address of the memory to prefetch.
4678 There are two optional arguments, @var{rw} and @var{locality}.
4679 The value of @var{rw} is a compile-time constant one or zero; one
4680 means that the prefetch is preparing for a write to the memory address
4681 and zero, the default, means that the prefetch is preparing for a read.
4682 The value @var{locality} must be a compile-time constant integer between
4683 zero and three.  A value of zero means that the data has no temporal
4684 locality, so it need not be left in the cache after the access.  A value
4685 of three means that the data has a high degree of temporal locality and
4686 should be left in all levels of cache possible.  Values of one and two
4687 mean, respectively, a low or moderate degree of temporal locality.  The
4688 default is three.
4689
4690 @smallexample
4691 for (i = 0; i < n; i++)
4692   @{
4693     a[i] = a[i] + b[i];
4694     __builtin_prefetch (&a[i+j], 1, 1);
4695     __builtin_prefetch (&b[i+j], 0, 1);
4696     /* ... */
4697   @}
4698 @end smallexample
4699
4700 Data prefetch does not generate faults if @var{addr} is invalid, but
4701 the address expression itself must be valid.  For example, a prefetch
4702 of @code{p->next} will not fault if @code{p->next} is not a valid
4703 address, but evaluation will fault if @code{p} is not a valid address.
4704
4705 If the target does not support data prefetch, the address expression
4706 is evaluated if it includes side effects but no other code is generated
4707 and GCC does not issue a warning.
4708 @end deftypefn
4709
4710 @node Target Builtins
4711 @section Built-in Functions Specific to Particular Target Machines
4712
4713 On some target machines, GCC supports many built-in functions specific
4714 to those machines.  Generally these generate calls to specific machine
4715 instructions, but allow the compiler to schedule those calls.
4716
4717 @menu
4718 * X86 Built-in Functions::
4719 * PowerPC AltiVec Built-in Functions::
4720 @end menu
4721
4722 @node X86 Built-in Functions
4723 @subsection X86 Built-in Functions
4724
4725 These built-in functions are available for the i386 and x86-64 family
4726 of computers, depending on the command-line switches used.
4727
4728 The following machine modes are available for use with MMX built-in functions
4729 (@pxref{Vector Extensions}): @code{V2SI} for a vector of two 32-bit integers,
4730 @code{V4HI} for a vector of four 16-bit integers, and @code{V8QI} for a
4731 vector of eight 8-bit integers.  Some of the built-in functions operate on
4732 MMX registers as a whole 64-bit entity, these use @code{DI} as their mode.
4733
4734 If 3Dnow extensions are enabled, @code{V2SF} is used as a mode for a vector
4735 of two 32-bit floating point values.
4736
4737 If SSE extensions are enabled, @code{V4SF} is used for a vector of four 32-bit
4738 floating point values.  Some instructions use a vector of four 32-bit
4739 integers, these use @code{V4SI}.  Finally, some instructions operate on an
4740 entire vector register, interpreting it as a 128-bit integer, these use mode
4741 @code{TI}.
4742
4743 The following built-in functions are made available by @option{-mmmx}.
4744 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
4745
4746 @example
4747 v8qi __builtin_ia32_paddb (v8qi, v8qi)
4748 v4hi __builtin_ia32_paddw (v4hi, v4hi)
4749 v2si __builtin_ia32_paddd (v2si, v2si)
4750 v8qi __builtin_ia32_psubb (v8qi, v8qi)
4751 v4hi __builtin_ia32_psubw (v4hi, v4hi)
4752 v2si __builtin_ia32_psubd (v2si, v2si)
4753 v8qi __builtin_ia32_paddsb (v8qi, v8qi)
4754 v4hi __builtin_ia32_paddsw (v4hi, v4hi)
4755 v8qi __builtin_ia32_psubsb (v8qi, v8qi)
4756 v4hi __builtin_ia32_psubsw (v4hi, v4hi)
4757 v8qi __builtin_ia32_paddusb (v8qi, v8qi)
4758 v4hi __builtin_ia32_paddusw (v4hi, v4hi)
4759 v8qi __builtin_ia32_psubusb (v8qi, v8qi)
4760 v4hi __builtin_ia32_psubusw (v4hi, v4hi)
4761 v4hi __builtin_ia32_pmullw (v4hi, v4hi)
4762 v4hi __builtin_ia32_pmulhw (v4hi, v4hi)
4763 di __builtin_ia32_pand (di, di)
4764 di __builtin_ia32_pandn (di,di)
4765 di __builtin_ia32_por (di, di)
4766 di __builtin_ia32_pxor (di, di)
4767 v8qi __builtin_ia32_pcmpeqb (v8qi, v8qi)
4768 v4hi __builtin_ia32_pcmpeqw (v4hi, v4hi)
4769 v2si __builtin_ia32_pcmpeqd (v2si, v2si)
4770 v8qi __builtin_ia32_pcmpgtb (v8qi, v8qi)
4771 v4hi __builtin_ia32_pcmpgtw (v4hi, v4hi)
4772 v2si __builtin_ia32_pcmpgtd (v2si, v2si)
4773 v8qi __builtin_ia32_punpckhbw (v8qi, v8qi)
4774 v4hi __builtin_ia32_punpckhwd (v4hi, v4hi)
4775 v2si __builtin_ia32_punpckhdq (v2si, v2si)
4776 v8qi __builtin_ia32_punpcklbw (v8qi, v8qi)
4777 v4hi __builtin_ia32_punpcklwd (v4hi, v4hi)
4778 v2si __builtin_ia32_punpckldq (v2si, v2si)
4779 v8qi __builtin_ia32_packsswb (v4hi, v4hi)
4780 v4hi __builtin_ia32_packssdw (v2si, v2si)
4781 v8qi __builtin_ia32_packuswb (v4hi, v4hi)
4782 @end example
4783
4784 The following built-in functions are made available either with
4785 @option{-msse}, or with a combination of @option{-m3dnow} and
4786 @option{-march=athlon}.  All of them generate the machine
4787 instruction that is part of the name.
4788
4789 @example
4790 v4hi __builtin_ia32_pmulhuw (v4hi, v4hi)
4791 v8qi __builtin_ia32_pavgb (v8qi, v8qi)
4792 v4hi __builtin_ia32_pavgw (v4hi, v4hi)
4793 v4hi __builtin_ia32_psadbw (v8qi, v8qi)
4794 v8qi __builtin_ia32_pmaxub (v8qi, v8qi)
4795 v4hi __builtin_ia32_pmaxsw (v4hi, v4hi)
4796 v8qi __builtin_ia32_pminub (v8qi, v8qi)
4797 v4hi __builtin_ia32_pminsw (v4hi, v4hi)
4798 int __builtin_ia32_pextrw (v4hi, int)
4799 v4hi __builtin_ia32_pinsrw (v4hi, int, int)
4800 int __builtin_ia32_pmovmskb (v8qi)
4801 void __builtin_ia32_maskmovq (v8qi, v8qi, char *)
4802 void __builtin_ia32_movntq (di *, di)
4803 void __builtin_ia32_sfence (void)
4804 @end example
4805
4806 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
4807 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
4808
4809 @example
4810 int __builtin_ia32_comieq (v4sf, v4sf)
4811 int __builtin_ia32_comineq (v4sf, v4sf)
4812 int __builtin_ia32_comilt (v4sf, v4sf)
4813 int __builtin_ia32_comile (v4sf, v4sf)
4814 int __builtin_ia32_comigt (v4sf, v4sf)
4815 int __builtin_ia32_comige (v4sf, v4sf)
4816 int __builtin_ia32_ucomieq (v4sf, v4sf)
4817 int __builtin_ia32_ucomineq (v4sf, v4sf)
4818 int __builtin_ia32_ucomilt (v4sf, v4sf)
4819 int __builtin_ia32_ucomile (v4sf, v4sf)
4820 int __builtin_ia32_ucomigt (v4sf, v4sf)
4821 int __builtin_ia32_ucomige (v4sf, v4sf)
4822 v4sf __builtin_ia32_addps (v4sf, v4sf)
4823 v4sf __builtin_ia32_subps (v4sf, v4sf)
4824 v4sf __builtin_ia32_mulps (v4sf, v4sf)
4825 v4sf __builtin_ia32_divps (v4sf, v4sf)
4826 v4sf __builtin_ia32_addss (v4sf, v4sf)
4827 v4sf __builtin_ia32_subss (v4sf, v4sf)
4828 v4sf __builtin_ia32_mulss (v4sf, v4sf)
4829 v4sf __builtin_ia32_divss (v4sf, v4sf)
4830 v4si __builtin_ia32_cmpeqps (v4sf, v4sf)
4831 v4si __builtin_ia32_cmpltps (v4sf, v4sf)
4832 v4si __builtin_ia32_cmpleps (v4sf, v4sf)
4833 v4si __builtin_ia32_cmpgtps (v4sf, v4sf)
4834 v4si __builtin_ia32_cmpgeps (v4sf, v4sf)
4835 v4si __builtin_ia32_cmpunordps (v4sf, v4sf)
4836 v4si __builtin_ia32_cmpneqps (v4sf, v4sf)
4837 v4si __builtin_ia32_cmpnltps (v4sf, v4sf)
4838 v4si __builtin_ia32_cmpnleps (v4sf, v4sf)
4839 v4si __builtin_ia32_cmpngtps (v4sf, v4sf)
4840 v4si __builtin_ia32_cmpngeps (v4sf, v4sf)
4841 v4si __builtin_ia32_cmpordps (v4sf, v4sf)
4842 v4si __builtin_ia32_cmpeqss (v4sf, v4sf)
4843 v4si __builtin_ia32_cmpltss (v4sf, v4sf)
4844 v4si __builtin_ia32_cmpless (v4sf, v4sf)
4845 v4si __builtin_ia32_cmpgtss (v4sf, v4sf)
4846 v4si __builtin_ia32_cmpgess (v4sf, v4sf)
4847 v4si __builtin_ia32_cmpunordss (v4sf, v4sf)
4848 v4si __builtin_ia32_cmpneqss (v4sf, v4sf)
4849 v4si __builtin_ia32_cmpnlts (v4sf, v4sf)
4850 v4si __builtin_ia32_cmpnless (v4sf, v4sf)
4851 v4si __builtin_ia32_cmpngtss (v4sf, v4sf)
4852 v4si __builtin_ia32_cmpngess (v4sf, v4sf)
4853 v4si __builtin_ia32_cmpordss (v4sf, v4sf)
4854 v4sf __builtin_ia32_maxps (v4sf, v4sf)
4855 v4sf __builtin_ia32_maxss (v4sf, v4sf)
4856 v4sf __builtin_ia32_minps (v4sf, v4sf)
4857 v4sf __builtin_ia32_minss (v4sf, v4sf)
4858 v4sf __builtin_ia32_andps (v4sf, v4sf)
4859 v4sf __builtin_ia32_andnps (v4sf, v4sf)
4860 v4sf __builtin_ia32_orps (v4sf, v4sf)
4861 v4sf __builtin_ia32_xorps (v4sf, v4sf)
4862 v4sf __builtin_ia32_movss (v4sf, v4sf)
4863 v4sf __builtin_ia32_movhlps (v4sf, v4sf)
4864 v4sf __builtin_ia32_movlhps (v4sf, v4sf)
4865 v4sf __builtin_ia32_unpckhps (v4sf, v4sf)
4866 v4sf __builtin_ia32_unpcklps (v4sf, v4sf)
4867 v4sf __builtin_ia32_cvtpi2ps (v4sf, v2si)
4868 v4sf __builtin_ia32_cvtsi2ss (v4sf, int)
4869 v2si __builtin_ia32_cvtps2pi (v4sf)
4870 int __builtin_ia32_cvtss2si (v4sf)
4871 v2si __builtin_ia32_cvttps2pi (v4sf)
4872 int __builtin_ia32_cvttss2si (v4sf)
4873 v4sf __builtin_ia32_rcpps (v4sf)
4874 v4sf __builtin_ia32_rsqrtps (v4sf)
4875 v4sf __builtin_ia32_sqrtps (v4sf)
4876 v4sf __builtin_ia32_rcpss (v4sf)
4877 v4sf __builtin_ia32_rsqrtss (v4sf)
4878 v4sf __builtin_ia32_sqrtss (v4sf)
4879 v4sf __builtin_ia32_shufps (v4sf, v4sf, int)
4880 void __builtin_ia32_movntps (float *, v4sf)
4881 int __builtin_ia32_movmskps (v4sf)
4882 @end example
4883
4884 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
4885
4886 @table @code
4887 @item v4sf __builtin_ia32_loadaps (float *)
4888 Generates the @code{movaps} machine instruction as a load from memory.
4889 @item void __builtin_ia32_storeaps (float *, v4sf)
4890 Generates the @code{movaps} machine instruction as a store to memory.
4891 @item v4sf __builtin_ia32_loadups (float *)
4892 Generates the @code{movups} machine instruction as a load from memory.
4893 @item void __builtin_ia32_storeups (float *, v4sf)
4894 Generates the @code{movups} machine instruction as a store to memory.
4895 @item v4sf __builtin_ia32_loadsss (float *)
4896 Generates the @code{movss} machine instruction as a load from memory.
4897 @item void __builtin_ia32_storess (float *, v4sf)
4898 Generates the @code{movss} machine instruction as a store to memory.
4899 @item v4sf __builtin_ia32_loadhps (v4sf, v2si *)
4900 Generates the @code{movhps} machine instruction as a load from memory.
4901 @item v4sf __builtin_ia32_loadlps (v4sf, v2si *)
4902 Generates the @code{movlps} machine instruction as a load from memory
4903 @item void __builtin_ia32_storehps (v4sf, v2si *)
4904 Generates the @code{movhps} machine instruction as a store to memory.
4905 @item void __builtin_ia32_storelps (v4sf, v2si *)
4906 Generates the @code{movlps} machine instruction as a store to memory.
4907 @end table
4908
4909 The following built-in functions are available when @option{-m3dnow} is used.
4910 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
4911
4912 @example
4913 void __builtin_ia32_femms (void)
4914 v8qi __builtin_ia32_pavgusb (v8qi, v8qi)
4915 v2si __builtin_ia32_pf2id (v2sf)
4916 v2sf __builtin_ia32_pfacc (v2sf, v2sf)
4917 v2sf __builtin_ia32_pfadd (v2sf, v2sf)
4918 v2si __builtin_ia32_pfcmpeq (v2sf, v2sf)
4919 v2si __builtin_ia32_pfcmpge (v2sf, v2sf)
4920 v2si __builtin_ia32_pfcmpgt (v2sf, v2sf)
4921 v2sf __builtin_ia32_pfmax (v2sf, v2sf)
4922 v2sf __builtin_ia32_pfmin (v2sf, v2sf)
4923 v2sf __builtin_ia32_pfmul (v2sf, v2sf)
4924 v2sf __builtin_ia32_pfrcp (v2sf)
4925 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit1 (v2sf, v2sf)
4926 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit2 (v2sf, v2sf)
4927 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrt (v2sf)
4928 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrtit1 (v2sf, v2sf)
4929 v2sf __builtin_ia32_pfsub (v2sf, v2sf)
4930 v2sf __builtin_ia32_pfsubr (v2sf, v2sf)
4931 v2sf __builtin_ia32_pi2fd (v2si)
4932 v4hi __builtin_ia32_pmulhrw (v4hi, v4hi)
4933 @end example
4934
4935 The following built-in functions are available when both @option{-m3dnow}
4936 and @option{-march=athlon} are used.  All of them generate the machine
4937 instruction that is part of the name.
4938
4939 @example
4940 v2si __builtin_ia32_pf2iw (v2sf)
4941 v2sf __builtin_ia32_pfnacc (v2sf, v2sf)
4942 v2sf __builtin_ia32_pfpnacc (v2sf, v2sf)
4943 v2sf __builtin_ia32_pi2fw (v2si)
4944 v2sf __builtin_ia32_pswapdsf (v2sf)
4945 v2si __builtin_ia32_pswapdsi (v2si)
4946 @end example
4947
4948 @node PowerPC AltiVec Built-in Functions
4949 @subsection PowerPC AltiVec Built-in Functions
4950
4951 These built-in functions are available for the PowerPC family
4952 of computers, depending on the command-line switches used.
4953
4954 The following machine modes are available for use with AltiVec built-in
4955 functions (@pxref{Vector Extensions}): @code{V4SI} for a vector of four
4956 32-bit integers, @code{V4SF} for a vector of four 32-bit floating point
4957 numbers, @code{V8HI} for a vector of eight 16-bit integers, and
4958 @code{V16QI} for a vector of sixteen 8-bit integers.
4959
4960 The following functions are made available by including
4961 @code{<altivec.h>} and using @option{-maltivec} and
4962 @option{-mabi=altivec}.  The functions implement the functionality
4963 described in Motorola's AltiVec Programming Interface Manual.
4964
4965 @emph{Note:} Only the @code{<altivec.h>} interface is supported.
4966 Internally, GCC uses built-in functions to achieve the functionality in
4967 the aforementioned header file, but they are not supported and are
4968 subject to change without notice.
4969
4970 @smallexample
4971 vector signed char vec_abs (vector signed char, vector signed char);
4972 vector signed short vec_abs (vector signed short, vector signed short);
4973 vector signed int vec_abs (vector signed int, vector signed int);
4974 vector signed float vec_abs (vector signed float, vector signed float);
4975
4976 vector signed char vec_abss (vector signed char, vector signed char);
4977 vector signed short vec_abss (vector signed short, vector signed short);
4978
4979 vector signed char vec_add (vector signed char, vector signed char);
4980 vector unsigned char vec_add (vector signed char, vector unsigned char);
4981
4982 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char, vector signed char);
4983
4984 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char,
4985                               vector unsigned char);
4986 vector signed short vec_add (vector signed short, vector signed short);
4987 vector unsigned short vec_add (vector signed short,
4988                                vector unsigned short);
4989 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
4990                                vector signed short);
4991 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
4992                                vector unsigned short);
4993 vector signed int vec_add (vector signed int, vector signed int);
4994 vector unsigned int vec_add (vector signed int, vector unsigned int);
4995 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector signed int);
4996 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector unsigned int);
4997 vector float vec_add (vector float, vector float);
4998
4999 vector unsigned int vec_addc (vector unsigned int, vector unsigned int);
5000
5001 vector unsigned char vec_adds (vector signed char,
5002                                vector unsigned char);
5003 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
5004                                vector signed char);
5005 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
5006                                vector unsigned char);
5007 vector signed char vec_adds (vector signed char, vector signed char);
5008 vector unsigned short vec_adds (vector signed short,
5009                                 vector unsigned short);
5010 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
5011                                 vector signed short);
5012 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
5013                                 vector unsigned short);
5014 vector signed short vec_adds (vector signed short, vector signed short);
5015
5016 vector unsigned int vec_adds (vector signed int, vector unsigned int);
5017 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector signed int);
5018 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector unsigned int);
5019
5020 vector signed int vec_adds (vector signed int, vector signed int);
5021
5022 vector float vec_and (vector float, vector float);
5023 vector float vec_and (vector float, vector signed int);
5024 vector float vec_and (vector signed int, vector float);
5025 vector signed int vec_and (vector signed int, vector signed int);
5026 vector unsigned int vec_and (vector signed int, vector unsigned int);
5027 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector signed int);
5028 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector unsigned int);
5029 vector signed short vec_and (vector signed short, vector signed short);
5030 vector unsigned short vec_and (vector signed short,
5031                                vector unsigned short);
5032 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
5033                                vector signed short);
5034 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
5035                                vector unsigned short);
5036 vector signed char vec_and (vector signed char, vector signed char);
5037 vector unsigned char vec_and (vector signed char, vector unsigned char);
5038
5039 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char, vector signed char);
5040
5041 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char,
5042                               vector unsigned char);
5043
5044 vector float vec_andc (vector float, vector float);
5045 vector float vec_andc (vector float, vector signed int);
5046 vector float vec_andc (vector signed int, vector float);
5047 vector signed int vec_andc (vector signed int, vector signed int);
5048 vector unsigned int vec_andc (vector signed int, vector unsigned int);
5049 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector signed int);
5050 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector unsigned int);
5051
5052 vector signed short vec_andc (vector signed short, vector signed short);
5053
5054 vector unsigned short vec_andc (vector signed short,
5055                                 vector unsigned short);
5056 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
5057                                 vector signed short);
5058 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
5059                                 vector unsigned short);
5060 vector signed char vec_andc (vector signed char, vector signed char);
5061 vector unsigned char vec_andc (vector signed char,
5062                                vector unsigned char);
5063 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
5064                                vector signed char);
5065 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
5066                                vector unsigned char);
5067
5068 vector unsigned char vec_avg (vector unsigned char,
5069                               vector unsigned char);
5070 vector signed char vec_avg (vector signed char, vector signed char);
5071 vector unsigned short vec_avg (vector unsigned short,
5072                                vector unsigned short);
5073 vector signed short vec_avg (vector signed short, vector signed short);
5074 vector unsigned int vec_avg (vector unsigned int, vector unsigned int);
5075 vector signed int vec_avg (vector signed int, vector signed int);
5076
5077 vector float vec_ceil (vector float);
5078
5079 vector signed int vec_cmpb (vector float, vector float);
5080
5081 vector signed char vec_cmpeq (vector signed char, vector signed char);
5082 vector signed char vec_cmpeq (vector unsigned char,
5083                               vector unsigned char);
5084 vector signed short vec_cmpeq (vector signed short,
5085                                vector signed short);
5086 vector signed short vec_cmpeq (vector unsigned short,
5087                                vector unsigned short);
5088 vector signed int vec_cmpeq (vector signed int, vector signed int);
5089 vector signed int vec_cmpeq (vector unsigned int, vector unsigned int);
5090 vector signed int vec_cmpeq (vector float, vector float);
5091
5092 vector signed int vec_cmpge (vector float, vector float);
5093
5094 vector signed char vec_cmpgt (vector unsigned char,
5095                               vector unsigned char);
5096 vector signed char vec_cmpgt (vector signed char, vector signed char);
5097 vector signed short vec_cmpgt (vector unsigned short,
5098                                vector unsigned short);
5099 vector signed short vec_cmpgt (vector signed short,
5100                                vector signed short);
5101 vector signed int vec_cmpgt (vector unsigned int, vector unsigned int);
5102 vector signed int vec_cmpgt (vector signed int, vector signed int);
5103 vector signed int vec_cmpgt (vector float, vector float);
5104
5105 vector signed int vec_cmple (vector float, vector float);
5106
5107 vector signed char vec_cmplt (vector unsigned char,
5108                               vector unsigned char);
5109 vector signed char vec_cmplt (vector signed char, vector signed char);
5110 vector signed short vec_cmplt (vector unsigned short,
5111                                vector unsigned short);
5112 vector signed short vec_cmplt (vector signed short,
5113                                vector signed short);
5114 vector signed int vec_cmplt (vector unsigned int, vector unsigned int);
5115 vector signed int vec_cmplt (vector signed int, vector signed int);
5116 vector signed int vec_cmplt (vector float, vector float);
5117
5118 vector float vec_ctf (vector unsigned int, const char);
5119 vector float vec_ctf (vector signed int, const char);
5120
5121 vector signed int vec_cts (vector float, const char);
5122
5123 vector unsigned int vec_ctu (vector float, const char);
5124
5125 void vec_dss (const char);
5126
5127 void vec_dssall (void);
5128
5129 void vec_dst (void *, int, const char);
5130
5131 void vec_dstst (void *, int, const char);
5132
5133 void vec_dststt (void *, int, const char);
5134
5135 void vec_dstt (void *, int, const char);
5136
5137 vector float vec_expte (vector float, vector float);
5138
5139 vector float vec_floor (vector float, vector float);
5140
5141 vector float vec_ld (int, vector float *);
5142 vector float vec_ld (int, float *):
5143 vector signed int vec_ld (int, int *);
5144 vector signed int vec_ld (int, vector signed int *);
5145 vector unsigned int vec_ld (int, vector unsigned int *);
5146 vector unsigned int vec_ld (int, unsigned int *);
5147 vector signed short vec_ld (int, short *, vector signed short *);
5148 vector unsigned short vec_ld (int, unsigned short *,
5149                               vector unsigned short *);
5150 vector signed char vec_ld (int, signed char *);
5151 vector signed char vec_ld (int, vector signed char *);
5152 vector unsigned char vec_ld (int, unsigned char *);
5153 vector unsigned char vec_ld (int, vector unsigned char *);
5154
5155 vector signed char vec_lde (int, signed char *);
5156 vector unsigned char vec_lde (int, unsigned char *);
5157 vector signed short vec_lde (int, short *);
5158 vector unsigned short vec_lde (int, unsigned short *);
5159 vector float vec_lde (int, float *);
5160 vector signed int vec_lde (int, int *);
5161 vector unsigned int vec_lde (int, unsigned int *);
5162
5163 void float vec_ldl (int, float *);
5164 void float vec_ldl (int, vector float *);
5165 void signed int vec_ldl (int, vector signed int *);
5166 void signed int vec_ldl (int, int *);
5167 void unsigned int vec_ldl (int, unsigned int *);
5168 void unsigned int vec_ldl (int, vector unsigned int *);
5169 void signed short vec_ldl (int, vector signed short *);
5170 void signed short vec_ldl (int, short *);
5171 void unsigned short vec_ldl (int, vector unsigned short *);
5172 void unsigned short vec_ldl (int, unsigned short *);
5173 void signed char vec_ldl (int, vector signed char *);
5174 void signed char vec_ldl (int, signed char *);
5175 void unsigned char vec_ldl (int, vector unsigned char *);
5176 void unsigned char vec_ldl (int, unsigned char *);
5177
5178 vector float vec_loge (vector float);
5179
5180 vector unsigned char vec_lvsl (int, void *, int *);
5181
5182 vector unsigned char vec_lvsr (int, void *, int *);
5183
5184 vector float vec_madd (vector float, vector float, vector float);
5185
5186 vector signed short vec_madds (vector signed short, vector signed short,
5187                                vector signed short);
5188
5189 vector unsigned char vec_max (vector signed char, vector unsigned char);
5190
5191 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char, vector signed char);
5192
5193 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char,
5194                               vector unsigned char);
5195 vector signed char vec_max (vector signed char, vector signed char);
5196 vector unsigned short vec_max (vector signed short,
5197                                vector unsigned short);
5198 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
5199                                vector signed short);
5200 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
5201                                vector unsigned short);
5202 vector signed short vec_max (vector signed short, vector signed short);
5203 vector unsigned int vec_max (vector signed int, vector unsigned int);
5204 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector signed int);
5205 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector unsigned int);
5206 vector signed int vec_max (vector signed int, vector signed int);
5207 vector float vec_max (vector float, vector float);
5208
5209 vector signed char vec_mergeh (vector signed char, vector signed char);
5210 vector unsigned char vec_mergeh (vector unsigned char,
5211                                  vector unsigned char);
5212 vector signed short vec_mergeh (vector signed short,
5213                                 vector signed short);
5214 vector unsigned short vec_mergeh (vector unsigned short,
5215                                   vector unsigned short);
5216 vector float vec_mergeh (vector float, vector float);
5217 vector signed int vec_mergeh (vector signed int, vector signed int);
5218 vector unsigned int vec_mergeh (vector unsigned int,
5219                                 vector unsigned int);
5220
5221 vector signed char vec_mergel (vector signed char, vector signed char);
5222 vector unsigned char vec_mergel (vector unsigned char,
5223                                  vector unsigned char);
5224 vector signed short vec_mergel (vector signed short,
5225                                 vector signed short);
5226 vector unsigned short vec_mergel (vector unsigned short,
5227                                   vector unsigned short);
5228 vector float vec_mergel (vector float, vector float);
5229 vector signed int vec_mergel (vector signed int, vector signed int);
5230 vector unsigned int vec_mergel (vector unsigned int,
5231                                 vector unsigned int);
5232
5233 vector unsigned short vec_mfvscr (void);
5234
5235 vector unsigned char vec_min (vector signed char, vector unsigned char);
5236
5237 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char, vector signed char);
5238
5239 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char,
5240                               vector unsigned char);
5241 vector signed char vec_min (vector signed char, vector signed char);
5242 vector unsigned short vec_min (vector signed short,
5243                                vector unsigned short);
5244 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
5245                                vector signed short);
5246 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
5247                                vector unsigned short);
5248 vector signed short vec_min (vector signed short, vector signed short);
5249 vector unsigned int vec_min (vector signed int, vector unsigned int);
5250 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector signed int);
5251 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector unsigned int);
5252 vector signed int vec_min (vector signed int, vector signed int);
5253 vector float vec_min (vector float, vector float);
5254
5255 vector signed short vec_mladd (vector signed short, vector signed short,
5256                                vector signed short);
5257 vector signed short vec_mladd (vector signed short,
5258                                vector unsigned short,
5259                                vector unsigned short);
5260 vector signed short vec_mladd (vector unsigned short,
5261                                vector signed short,
5262                                vector signed short);
5263 vector unsigned short vec_mladd (vector unsigned short,
5264                                  vector unsigned short,
5265                                  vector unsigned short);
5266
5267 vector signed short vec_mradds (vector signed short,
5268                                 vector signed short,
5269                                 vector signed short);
5270
5271 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned char,
5272                               vector unsigned char,
5273                               vector unsigned int);
5274 vector signed int vec_msum (vector signed char, vector unsigned char,
5275                             vector signed int);
5276 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned short,
5277                               vector unsigned short,
5278                               vector unsigned int);
5279 vector signed int vec_msum (vector signed short, vector signed short,
5280                             vector signed int);
5281
5282 vector unsigned int vec_msums (vector unsigned short,
5283                                vector unsigned short,
5284                                vector unsigned int);
5285 vector signed int vec_msums (vector signed short, vector signed short,
5286                              vector signed int);
5287
5288 void vec_mtvscr (vector signed int);
5289 void vec_mtvscr (vector unsigned int);
5290 void vec_mtvscr (vector signed short);
5291 void vec_mtvscr (vector unsigned short);
5292 void vec_mtvscr (vector signed char);
5293 void vec_mtvscr (vector unsigned char);
5294
5295 vector unsigned short vec_mule (vector unsigned char,
5296                                 vector unsigned char);
5297 vector signed short vec_mule (vector signed char, vector signed char);
5298 vector unsigned int vec_mule (vector unsigned short,
5299                               vector unsigned short);
5300 vector signed int vec_mule (vector signed short, vector signed short);
5301
5302 vector unsigned short vec_mulo (vector unsigned char,
5303                                 vector unsigned char);
5304 vector signed short vec_mulo (vector signed char, vector signed char);
5305 vector unsigned int vec_mulo (vector unsigned short,
5306                               vector unsigned short);
5307 vector signed int vec_mulo (vector signed short, vector signed short);
5308
5309 vector float vec_nmsub (vector float, vector float, vector float);
5310
5311 vector float vec_nor (vector float, vector float);
5312 vector signed int vec_nor (vector signed int, vector signed int);
5313 vector unsigned int vec_nor (vector unsigned int, vector unsigned int);
5314 vector signed short vec_nor (vector signed short, vector signed short);
5315 vector unsigned short vec_nor (vector unsigned short,
5316                                vector unsigned short);
5317 vector signed char vec_nor (vector signed char, vector signed char);
5318 vector unsigned char vec_nor (vector unsigned char,
5319                               vector unsigned char);
5320
5321 vector float vec_or (vector float, vector float);
5322 vector float vec_or (vector float, vector signed int);
5323 vector float vec_or (vector signed int, vector float);
5324 vector signed int vec_or (vector signed int, vector signed int);
5325 vector unsigned int vec_or (vector signed int, vector unsigned int);
5326 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector signed int);
5327 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector unsigned int);
5328 vector signed short vec_or (vector signed short, vector signed short);
5329 vector unsigned short vec_or (vector signed short,
5330                               vector unsigned short);
5331 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
5332                               vector signed short);
5333 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
5334                               vector unsigned short);
5335 vector signed char vec_or (vector signed char, vector signed char);
5336 vector unsigned char vec_or (vector signed char, vector unsigned char);
5337 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char, vector signed char);
5338 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char,
5339                              vector unsigned char);
5340
5341 vector signed char vec_pack (vector signed short, vector signed short);
5342 vector unsigned char vec_pack (vector unsigned short,
5343                                vector unsigned short);
5344 vector signed short vec_pack (vector signed int, vector signed int);
5345 vector unsigned short vec_pack (vector unsigned int,
5346                                 vector unsigned int);
5347
5348 vector signed short vec_packpx (vector unsigned int,
5349                                 vector unsigned int);
5350
5351 vector unsigned char vec_packs (vector unsigned short,
5352                                 vector unsigned short);
5353 vector signed char vec_packs (vector signed short, vector signed short);
5354
5355 vector unsigned short vec_packs (vector unsigned int,
5356                                  vector unsigned int);
5357 vector signed short vec_packs (vector signed int, vector signed int);
5358
5359 vector unsigned char vec_packsu (vector unsigned short,
5360                                  vector unsigned short);
5361 vector unsigned char vec_packsu (vector signed short,
5362                                  vector signed short);
5363 vector unsigned short vec_packsu (vector unsigned int,
5364                                   vector unsigned int);
5365 vector unsigned short vec_packsu (vector signed int, vector signed int);
5366
5367 vector float vec_perm (vector float, vector float,
5368                        vector unsigned char);
5369 vector signed int vec_perm (vector signed int, vector signed int,
5370                             vector unsigned char);
5371 vector unsigned int vec_perm (vector unsigned int, vector unsigned int,
5372                               vector unsigned char);
5373 vector signed short vec_perm (vector signed short, vector signed short,
5374                               vector unsigned char);
5375 vector unsigned short vec_perm (vector unsigned short,
5376                                 vector unsigned short,
5377                                 vector unsigned char);
5378 vector signed char vec_perm (vector signed char, vector signed char,
5379                              vector unsigned char);
5380 vector unsigned char vec_perm (vector unsigned char,
5381                                vector unsigned char,
5382                                vector unsigned char);
5383
5384 vector float vec_re (vector float);
5385
5386 vector signed char vec_rl (vector signed char, vector unsigned char);
5387 vector unsigned char vec_rl (vector unsigned char,
5388                              vector unsigned char);
5389 vector signed short vec_rl (vector signed short, vector unsigned short);
5390
5391 vector unsigned short vec_rl (vector unsigned short,
5392                               vector unsigned short);
5393 vector signed int vec_rl (vector signed int, vector unsigned int);
5394 vector unsigned int vec_rl (vector unsigned int, vector unsigned int);
5395
5396 vector float vec_round (vector float);
5397
5398 vector float vec_rsqrte (vector float);
5399
5400 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector signed int);
5401 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector unsigned int);
5402 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
5403                            vector signed int);
5404 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
5405                            vector unsigned int);
5406 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
5407                              vector signed int);
5408 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
5409                              vector unsigned int);
5410 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
5411                              vector signed short);
5412 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
5413                              vector unsigned short);
5414 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
5415                                vector unsigned short,
5416                                vector signed short);
5417 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
5418                                vector unsigned short,
5419                                vector unsigned short);
5420 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
5421                             vector signed char);
5422 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
5423                             vector unsigned char);
5424 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
5425                               vector unsigned char,
5426                               vector signed char);
5427 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
5428                               vector unsigned char,
5429                               vector unsigned char);
5430
5431 vector signed char vec_sl (vector signed char, vector unsigned char);
5432 vector unsigned char vec_sl (vector unsigned char,
5433                              vector unsigned char);
5434 vector signed short vec_sl (vector signed short, vector unsigned short);
5435
5436 vector unsigned short vec_sl (vector unsigned short,
5437                               vector unsigned short);
5438 vector signed int vec_sl (vector signed int, vector unsigned int);
5439 vector unsigned int vec_sl (vector unsigned int, vector unsigned int);
5440
5441 vector float vec_sld (vector float, vector float, const char);
5442 vector signed int vec_sld (vector signed int, vector signed int,
5443                            const char);
5444 vector unsigned int vec_sld (vector unsigned int, vector unsigned int,
5445                              const char);
5446 vector signed short vec_sld (vector signed short, vector signed short,
5447                              const char);
5448 vector unsigned short vec_sld (vector unsigned short,
5449                                vector unsigned short, const char);
5450 vector signed char vec_sld (vector signed char, vector signed char,
5451                             const char);
5452 vector unsigned char vec_sld (vector unsigned char,
5453                               vector unsigned char,
5454                               const char);
5455
5456 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned int);
5457 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned short);
5458 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned char);
5459 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned int);
5460 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int,
5461                              vector unsigned short);
5462 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned char);
5463
5464 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned int);
5465 vector signed short vec_sll (vector signed short,
5466                              vector unsigned short);
5467 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned char);
5468
5469 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
5470                                vector unsigned int);
5471 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
5472                                vector unsigned short);
5473 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
5474                                vector unsigned char);
5475 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned int);
5476 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned short);
5477 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned char);
5478 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
5479                               vector unsigned int);
5480 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
5481                               vector unsigned short);
5482 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
5483                               vector unsigned char);
5484
5485 vector float vec_slo (vector float, vector signed char);
5486 vector float vec_slo (vector float, vector unsigned char);
5487 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector signed char);
5488 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector unsigned char);
5489 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector signed char);
5490 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector unsigned char);
5491
5492 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector signed char);
5493 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector unsigned char);
5494
5495 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
5496                                vector signed char);
5497 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
5498                                vector unsigned char);
5499 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector signed char);
5500 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector unsigned char);
5501 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char, vector signed char);
5502
5503 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char,
5504                               vector unsigned char);
5505
5506 vector signed char vec_splat (vector signed char, const char);
5507 vector unsigned char vec_splat (vector unsigned char, const char);
5508 vector signed short vec_splat (vector signed short, const char);
5509 vector unsigned short vec_splat (vector unsigned short, const char);
5510 vector float vec_splat (vector float, const char);
5511 vector signed int vec_splat (vector signed int, const char);
5512 vector unsigned int vec_splat (vector unsigned int, const char);
5513
5514 vector signed char vec_splat_s8 (const char);
5515
5516 vector signed short vec_splat_s16 (const char);
5517
5518 vector signed int vec_splat_s32 (const char);
5519
5520 vector unsigned char vec_splat_u8 (const char);
5521
5522 vector unsigned short vec_splat_u16 (const char);
5523
5524 vector unsigned int vec_splat_u32 (const char);
5525
5526 vector signed char vec_sr (vector signed char, vector unsigned char);
5527 vector unsigned char vec_sr (vector unsigned char,
5528                              vector unsigned char);
5529 vector signed short vec_sr (vector signed short, vector unsigned short);
5530
5531 vector unsigned short vec_sr (vector unsigned short,
5532                               vector unsigned short);
5533 vector signed int vec_sr (vector signed int, vector unsigned int);
5534 vector unsigned int vec_sr (vector unsigned int, vector unsigned int);
5535
5536 vector signed char vec_sra (vector signed char, vector unsigned char);
5537 vector unsigned char vec_sra (vector unsigned char,
5538                               vector unsigned char);
5539 vector signed short vec_sra (vector signed short,
5540                              vector unsigned short);
5541 vector unsigned short vec_sra (vector unsigned short,
5542                                vector unsigned short);
5543 vector signed int vec_sra (vector signed int, vector unsigned int);
5544 vector unsigned int vec_sra (vector unsigned int, vector unsigned int);
5545
5546 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned int);
5547 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned short);
5548 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned char);
5549 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned int);
5550 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int,
5551                              vector unsigned short);
5552 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned char);
5553
5554 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned int);
5555 vector signed short vec_srl (vector signed short,
5556                              vector unsigned short);
5557 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned char);
5558
5559 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
5560                                vector unsigned int);
5561 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
5562                                vector unsigned short);
5563 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
5564                                vector unsigned char);
5565 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned int);
5566 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned short);
5567 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned char);
5568 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
5569                               vector unsigned int);
5570 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
5571                               vector unsigned short);
5572 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
5573                               vector unsigned char);
5574
5575 vector float vec_sro (vector float, vector signed char);
5576 vector float vec_sro (vector float, vector unsigned char);
5577 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector signed char);
5578 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector unsigned char);
5579 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector signed char);
5580 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector unsigned char);
5581
5582 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector signed char);
5583 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector unsigned char);
5584
5585 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
5586                                vector signed char);
5587 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
5588                                vector unsigned char);
5589 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector signed char);
5590 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector unsigned char);
5591 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char, vector signed char);
5592
5593 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char,
5594                               vector unsigned char);
5595
5596 void vec_st (vector float, int, float *);
5597 void vec_st (vector float, int, vector float *);
5598 void vec_st (vector signed int, int, int *);
5599 void vec_st (vector signed int, int, unsigned int *);
5600 void vec_st (vector unsigned int, int, unsigned int *);
5601 void vec_st (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
5602 void vec_st (vector signed short, int, short *);
5603 void vec_st (vector signed short, int, vector unsigned short *);
5604 void vec_st (vector signed short, int, vector signed short *);
5605 void vec_st (vector unsigned short, int, unsigned short *);
5606 void vec_st (vector unsigned short, int, vector unsigned short *);
5607 void vec_st (vector signed char, int, signed char *);
5608 void vec_st (vector signed char, int, unsigned char *);
5609 void vec_st (vector signed char, int, vector signed char *);
5610 void vec_st (vector unsigned char, int, unsigned char *);
5611 void vec_st (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
5612
5613 void vec_ste (vector signed char, int, unsigned char *);
5614 void vec_ste (vector signed char, int, signed char *);
5615 void vec_ste (vector unsigned char, int, unsigned char *);
5616 void vec_ste (vector signed short, int, short *);
5617 void vec_ste (vector signed short, int, unsigned short *);
5618 void vec_ste (vector unsigned short, int, void *);
5619 void vec_ste (vector signed int, int, unsigned int *);
5620 void vec_ste (vector signed int, int, int *);
5621 void vec_ste (vector unsigned int, int, unsigned int *);
5622 void vec_ste (vector float, int, float *);
5623
5624 void vec_stl (vector float, int, vector float *);
5625 void vec_stl (vector float, int, float *);
5626 void vec_stl (vector signed int, int, vector signed int *);
5627 void vec_stl (vector signed int, int, int *);
5628 void vec_stl (vector signed int, int, unsigned int *);
5629 void vec_stl (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
5630 void vec_stl (vector unsigned int, int, unsigned int *);
5631 void vec_stl (vector signed short, int, short *);
5632 void vec_stl (vector signed short, int, unsigned short *);
5633 void vec_stl (vector signed short, int, vector signed short *);
5634 void vec_stl (vector unsigned short, int, unsigned short *);
5635 void vec_stl (vector unsigned short, int, vector signed short *);
5636 void vec_stl (vector signed char, int, signed char *);
5637 void vec_stl (vector signed char, int, unsigned char *);
5638 void vec_stl (vector signed char, int, vector signed char *);
5639 void vec_stl (vector unsigned char, int, unsigned char *);
5640 void vec_stl (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
5641
5642 vector signed char vec_sub (vector signed char, vector signed char);
5643 vector unsigned char vec_sub (vector signed char, vector unsigned char);
5644
5645 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char, vector signed char);
5646
5647 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char,
5648                               vector unsigned char);
5649 vector signed short vec_sub (vector signed short, vector signed short);
5650 vector unsigned short vec_sub (vector signed short,
5651                                vector unsigned short);
5652 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
5653                                vector signed short);
5654 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
5655                                vector unsigned short);
5656 vector signed int vec_sub (vector signed int, vector signed int);
5657 vector unsigned int vec_sub (vector signed int, vector unsigned int);
5658 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector signed int);
5659 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector unsigned int);
5660 vector float vec_sub (vector float, vector float);
5661
5662 vector unsigned int vec_subc (vector unsigned int, vector unsigned int);
5663
5664 vector unsigned char vec_subs (vector signed char,
5665                                vector unsigned char);
5666 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
5667                                vector signed char);
5668 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
5669                                vector unsigned char);
5670 vector signed char vec_subs (vector signed char, vector signed char);
5671 vector unsigned short vec_subs (vector signed short,
5672                                 vector unsigned short);
5673 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
5674                                 vector signed short);
5675 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
5676                                 vector unsigned short);
5677 vector signed short vec_subs (vector signed short, vector signed short);
5678
5679 vector unsigned int vec_subs (vector signed int, vector unsigned int);
5680 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector signed int);
5681 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector unsigned int);
5682
5683 vector signed int vec_subs (vector signed int, vector signed int);
5684
5685 vector unsigned int vec_sum4s (vector unsigned char,
5686                                vector unsigned int);
5687 vector signed int vec_sum4s (vector signed char, vector signed int);
5688 vector signed int vec_sum4s (vector signed short, vector signed int);
5689
5690 vector signed int vec_sum2s (vector signed int, vector signed int);
5691
5692 vector signed int vec_sums (vector signed int, vector signed int);
5693
5694 vector float vec_trunc (vector float);
5695
5696 vector signed short vec_unpackh (vector signed char);
5697 vector unsigned int vec_unpackh (vector signed short);
5698 vector signed int vec_unpackh (vector signed short);
5699
5700 vector signed short vec_unpackl (vector signed char);
5701 vector unsigned int vec_unpackl (vector signed short);
5702 vector signed int vec_unpackl (vector signed short);
5703
5704 vector float vec_xor (vector float, vector float);
5705 vector float vec_xor (vector float, vector signed int);
5706 vector float vec_xor (vector signed int, vector float);
5707 vector signed int vec_xor (vector signed int, vector signed int);
5708 vector unsigned int vec_xor (vector signed int, vector unsigned int);
5709 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector signed int);
5710 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector unsigned int);
5711 vector signed short vec_xor (vector signed short, vector signed short);
5712 vector unsigned short vec_xor (vector signed short,
5713                                vector unsigned short);
5714 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
5715                                vector signed short);
5716 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
5717                                vector unsigned short);
5718 vector signed char vec_xor (vector signed char, vector signed char);
5719 vector unsigned char vec_xor (vector signed char, vector unsigned char);
5720
5721 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char, vector signed char);
5722
5723 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char,
5724                               vector unsigned char);
5725
5726 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector unsigned char);
5727
5728 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector signed char);
5729 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char, vector signed char);
5730
5731 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char,
5732                               vector unsigned char);
5733 vector signed int vec_all_eq (vector signed short,
5734                               vector unsigned short);
5735 vector signed int vec_all_eq (vector signed short, vector signed short);
5736
5737 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
5738                               vector signed short);
5739 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
5740                               vector unsigned short);
5741 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector unsigned int);
5742 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector signed int);
5743 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector signed int);
5744 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
5745
5746 vector signed int vec_all_eq (vector float, vector float);
5747
5748 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector unsigned char);
5749
5750 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char, vector signed char);
5751
5752 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char,
5753                               vector unsigned char);
5754 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector signed char);
5755 vector signed int vec_all_ge (vector signed short,
5756                               vector unsigned short);
5757 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
5758                               vector signed short);
5759 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
5760                               vector unsigned short);
5761 vector signed int vec_all_ge (vector signed short, vector signed short);
5762
5763 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector unsigned int);
5764 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector signed int);
5765 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
5766
5767 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector signed int);
5768 vector signed int vec_all_ge (vector float, vector float);
5769
5770 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector unsigned char);
5771
5772 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char, vector signed char);
5773
5774 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char,
5775                               vector unsigned char);
5776 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector signed char);
5777 vector signed int vec_all_gt (vector signed short,
5778                               vector unsigned short);
5779 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
5780                               vector signed short);
5781 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
5782                               vector unsigned short);
5783 vector signed int vec_all_gt (vector signed short, vector signed short);
5784
5785 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector unsigned int);
5786 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector signed int);
5787 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
5788
5789 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector signed int);
5790 vector signed int vec_all_gt (vector float, vector float);
5791
5792 vector signed int vec_all_in (vector float, vector float);
5793
5794 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector unsigned char);
5795
5796 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char, vector signed char);
5797
5798 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char,
5799                               vector unsigned char);
5800 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector signed char);
5801 vector signed int vec_all_le (vector signed short,
5802                               vector unsigned short);
5803 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
5804                               vector signed short);
5805 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
5806                               vector unsigned short);
5807 vector signed int vec_all_le (vector signed short, vector signed short);
5808
5809 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector unsigned int);
5810 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector signed int);
5811 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
5812
5813 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector signed int);
5814 vector signed int vec_all_le (vector float, vector float);
5815
5816 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector unsigned char);
5817
5818 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char, vector signed char);
5819
5820 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char,
5821                               vector unsigned char);
5822 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector signed char);
5823 vector signed int vec_all_lt (vector signed short,
5824                               vector unsigned short);
5825 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
5826                               vector signed short);
5827 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
5828                               vector unsigned short);
5829 vector signed int vec_all_lt (vector signed short, vector signed short);
5830
5831 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector unsigned int);
5832 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector signed int);
5833 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
5834
5835 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector signed int);
5836 vector signed int vec_all_lt (vector float, vector float);
5837
5838 vector signed int vec_all_nan (vector float);
5839
5840 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector unsigned char);
5841
5842 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector signed char);
5843 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char, vector signed char);
5844
5845 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char,
5846                               vector unsigned char);
5847 vector signed int vec_all_ne (vector signed short,
5848                               vector unsigned short);
5849 vector signed int vec_all_ne (vector signed short, vector signed short);
5850
5851 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
5852                               vector signed short);
5853 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
5854                               vector unsigned short);
5855 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector unsigned int);
5856 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector signed int);
5857 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector signed int);
5858 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
5859
5860 vector signed int vec_all_ne (vector float, vector float);
5861
5862 vector signed int vec_all_nge (vector float, vector float);
5863
5864 vector signed int vec_all_ngt (vector float, vector float);
5865
5866 vector signed int vec_all_nle (vector float, vector float);
5867
5868 vector signed int vec_all_nlt (vector float, vector float);
5869
5870 vector signed int vec_all_numeric (vector float);
5871
5872 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector unsigned char);
5873
5874 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector signed char);
5875 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char, vector signed char);
5876
5877 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char,
5878                               vector unsigned char);
5879 vector signed int vec_any_eq (vector signed short,
5880                               vector unsigned short);
5881 vector signed int vec_any_eq (vector signed short, vector signed short);
5882
5883 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
5884                               vector signed short);
5885 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
5886                               vector unsigned short);
5887 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector unsigned int);
5888 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector signed int);
5889 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector signed int);
5890 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
5891
5892 vector signed int vec_any_eq (vector float, vector float);
5893
5894 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector unsigned char);
5895
5896 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char, vector signed char);
5897
5898 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char,
5899                               vector unsigned char);
5900 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector signed char);
5901 vector signed int vec_any_ge (vector signed short,
5902                               vector unsigned short);
5903 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
5904                               vector signed short);
5905 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
5906                               vector unsigned short);
5907 vector signed int vec_any_ge (vector signed short, vector signed short);
5908
5909 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector unsigned int);
5910 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector signed int);
5911 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
5912
5913 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector signed int);
5914 vector signed int vec_any_ge (vector float, vector float);
5915
5916 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector unsigned char);
5917
5918 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char, vector signed char);
5919
5920 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char,
5921                               vector unsigned char);
5922 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector signed char);
5923 vector signed int vec_any_gt (vector signed short,
5924                               vector unsigned short);
5925 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
5926                               vector signed short);
5927 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
5928                               vector unsigned short);
5929 vector signed int vec_any_gt (vector signed short, vector signed short);
5930
5931 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector unsigned int);
5932 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector signed int);
5933 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
5934
5935 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector signed int);
5936 vector signed int vec_any_gt (vector float, vector float);
5937
5938 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector unsigned char);
5939
5940 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char, vector signed char);
5941
5942 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char,
5943                               vector unsigned char);
5944 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector signed char);
5945 vector signed int vec_any_le (vector signed short,
5946                               vector unsigned short);
5947 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
5948                               vector signed short);
5949 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
5950                               vector unsigned short);
5951 vector signed int vec_any_le (vector signed short, vector signed short);
5952
5953 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector unsigned int);
5954 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector signed int);
5955 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
5956
5957 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector signed int);
5958 vector signed int vec_any_le (vector float, vector float);
5959
5960 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector unsigned char);
5961
5962 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char, vector signed char);
5963
5964 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char,
5965                               vector unsigned char);
5966 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector signed char);
5967 vector signed int vec_any_lt (vector signed short,
5968                               vector unsigned short);
5969 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
5970                               vector signed short);
5971 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
5972                               vector unsigned short);
5973 vector signed int vec_any_lt (vector signed short, vector signed short);
5974
5975 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector unsigned int);
5976 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector signed int);
5977 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
5978
5979 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector signed int);
5980 vector signed int vec_any_lt (vector float, vector float);
5981
5982 vector signed int vec_any_nan (vector float);
5983
5984 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector unsigned char);
5985
5986 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector signed char);
5987 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char, vector signed char);
5988
5989 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char,
5990                               vector unsigned char);
5991 vector signed int vec_any_ne (vector signed short,
5992                               vector unsigned short);
5993 vector signed int vec_any_ne (vector signed short, vector signed short);
5994
5995 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
5996                               vector signed short);
5997 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
5998                               vector unsigned short);
5999 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector unsigned int);
6000 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector signed int);
6001 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector signed int);
6002 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
6003
6004 vector signed int vec_any_ne (vector float, vector float);
6005
6006 vector signed int vec_any_nge (vector float, vector float);
6007
6008 vector signed int vec_any_ngt (vector float, vector float);
6009
6010 vector signed int vec_any_nle (vector float, vector float);
6011
6012 vector signed int vec_any_nlt (vector float, vector float);
6013
6014 vector signed int vec_any_numeric (vector float);
6015
6016 vector signed int vec_any_out (vector float, vector float);
6017 @end smallexample
6018
6019 @node Pragmas
6020 @section Pragmas Accepted by GCC
6021 @cindex pragmas
6022 @cindex #pragma
6023
6024 GCC supports several types of pragmas, primarily in order to compile
6025 code originally written for other compilers.  Note that in general
6026 we do not recommend the use of pragmas; @xref{Function Attributes},
6027 for further explanation.
6028
6029 @menu
6030 * ARM Pragmas::
6031 * RS/6000 and PowerPC Pragmas::
6032 * Darwin Pragmas::
6033 * Solaris Pragmas::
6034 * Tru64 Pragmas::
6035 @end menu
6036
6037 @node ARM Pragmas
6038 @subsection ARM Pragmas
6039
6040 The ARM target defines pragmas for controlling the default addition of
6041 @code{long_call} and @code{short_call} attributes to functions.
6042 @xref{Function Attributes}, for information about the effects of these
6043 attributes.
6044
6045 @table @code
6046 @item long_calls
6047 @cindex pragma, long_calls
6048 Set all subsequent functions to have the @code{long_call} attribute.
6049
6050 @item no_long_calls
6051 @cindex pragma, no_long_calls
6052 Set all subsequent functions to have the @code{short_call} attribute.
6053
6054 @item long_calls_off
6055 @cindex pragma, long_calls_off
6056 Do not affect the @code{long_call} or @code{short_call} attributes of
6057 subsequent functions.
6058 @end table
6059
6060 @node RS/6000 and PowerPC Pragmas
6061 @subsection RS/6000 and PowerPC Pragmas
6062
6063 The RS/6000 and PowerPC targets define one pragma for controlling
6064 whether or not the @code{longcall} attribute is added to function
6065 declarations by default.  This pragma overrides the @option{-mlongcall}
6066 option, but not the @code{longcall} and @code{shortcall} attributes.  
6067 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information about when long
6068 calls are and are not necessary.
6069
6070 @table @code
6071 @item longcall (1)
6072 @cindex pragma, longcall
6073 Apply the @code{longcall} attribute to all subsequent function
6074 declarations.
6075
6076 @item longcall (0)
6077 Do not apply the @code{longcall} attribute to subsequent function
6078 declarations.
6079 @end table
6080
6081 @c Describe c4x pragmas here.
6082 @c Describe h8300 pragmas here.
6083 @c Describe i370 pragmas here.
6084 @c Describe i960 pragmas here.
6085 @c Describe sh pragmas here.
6086 @c Describe v850 pragmas here.
6087
6088 @node Darwin Pragmas
6089 @subsection Darwin Pragmas
6090
6091 The following pragmas are available for all architectures running the
6092 Darwin operating system.  These are useful for compatibility with other
6093 MacOS compilers.
6094
6095 @table @code
6096 @item mark @var{tokens}@dots{}
6097 @cindex pragma, mark
6098 This pragma is accepted, but has no effect.
6099
6100 @item options align=@var{alignment}
6101 @cindex pragma, options align
6102 This pragma sets the alignment of fields in structures.  The values of
6103 @var{alignment} may be @code{mac68k}, to emulate m68k alignment, or
6104 @code{power}, to emulate PowerPC alignment.  Uses of this pragma nest
6105 properly; to restore the previous setting, use @code{reset} for the
6106 @var{alignment}.
6107
6108 @item segment @var{tokens}@dots{}
6109 @cindex pragma, segment
6110 This pragma is accepted, but has no effect.
6111
6112 @item unused (@var{var} [, @var{var}]@dots{})
6113 @cindex pragma, unused
6114 This pragma declares variables to be possibly unused.  GCC will not
6115 produce warnings for the listed variables.  The effect is similar to
6116 that of the @code{unused} attribute, except that this pragma may appear
6117 anywhere within the variables' scopes.
6118 @end table
6119
6120 @node Solaris Pragmas
6121 @subsection Solaris Pragmas
6122
6123 For compatibility with the SunPRO compiler, the following pragma
6124 is supported.
6125
6126 @table @code
6127 @item redefine_extname @var{oldname} @var{newname}
6128 @cindex pragma, redefine_extname
6129
6130 This pragma gives the C function @var{oldname} the assembler label
6131 @var{newname}.  The pragma must appear before the function declaration.
6132 This pragma is equivalent to the asm labels extension (@pxref{Asm
6133 Labels}).  The preprocessor defines @code{__PRAGMA_REDEFINE_EXTNAME}
6134 if the pragma is available.
6135 @end table
6136
6137 @node Tru64 Pragmas
6138 @subsection Tru64 Pragmas
6139
6140 For compatibility with the Compaq C compiler, the following pragma
6141 is supported.
6142
6143 @table @code
6144 @item extern_prefix @var{string}
6145 @cindex pragma, extern_prefix
6146
6147 This pragma renames all subsequent function and variable declarations
6148 such that @var{string} is prepended to the name.  This effect may be
6149 terminated by using another @code{extern_prefix} pragma with the 
6150 empty string.
6151
6152 This pragma is similar in intent to to the asm labels extension
6153 (@pxref{Asm Labels}) in that the system programmer wants to change
6154 the assembly-level ABI without changing the source-level API.  The
6155 preprocessor defines @code{__EXTERN_PREFIX} if the pragma is available.
6156 @end table
6157
6158 @node Unnamed Fields
6159 @section Unnamed struct/union fields within structs/unions.
6160 @cindex struct
6161 @cindex union
6162
6163 For compatibility with other compilers, GCC allows you to define
6164 a structure or union that contains, as fields, structures and unions
6165 without names.  For example:
6166
6167 @example
6168 struct @{
6169   int a;
6170   union @{
6171     int b;
6172     float c;
6173   @};
6174   int d;
6175 @} foo;
6176 @end example
6177
6178 In this example, the user would be able to access members of the unnamed
6179 union with code like @samp{foo.b}.  Note that only unnamed structs and
6180 unions are allowed, you may not have, for example, an unnamed
6181 @code{int}.
6182
6183 You must never create such structures that cause ambiguous field definitions.
6184 For example, this structure:
6185
6186 @example
6187 struct @{
6188   int a;
6189   struct @{
6190     int a;
6191   @};
6192 @} foo;
6193 @end example
6194
6195 It is ambiguous which @code{a} is being referred to with @samp{foo.a}.
6196 Such constructs are not supported and must be avoided.  In the future,
6197 such constructs may be detected and treated as compilation errors.
6198
6199 @node Thread-Local
6200 @section Thread-Local Storage
6201 @cindex Thread-Local Storage
6202 @cindex @acronym{TLS}
6203 @cindex __thread
6204
6205 Thread-local storage (@acronym{TLS}) is a mechanism by which variables
6206 are allocated such that there is one instance of the variable per extant
6207 thread.  The run-time model GCC uses to implement this originates
6208 in the IA-64 processor-specific ABI, but has since been migrated
6209 to other processors as well.  It requires significant support from
6210 the linker (@command{ld}), dynamic linker (@command{ld.so}), and
6211 system libraries (@file{libc.so} and @file{libpthread.so}), so it
6212 is not available everywhere.
6213
6214 At the user level, the extension is visible with a new storage
6215 class keyword: @code{__thread}.  For example:
6216
6217 @example
6218 __thread int i;
6219 extern __thread struct state s;
6220 static __thread char *p;
6221 @end example
6222
6223 The @code{__thread} specifier may be used alone, with the @code{extern}
6224 or @code{static} specifiers, but with no other storage class specifier.
6225 When used with @code{extern} or @code{static}, @code{__thread} must appear
6226 immediately after the other storage class specifier.
6227
6228 The @code{__thread} specifier may be applied to any global, file-scoped
6229 static, function-scoped static, or static data member of a class.  It may
6230 not be applied to block-scoped automatic or non-static data member.
6231
6232 When the address-of operator is applied to a thread-local variable, it is
6233 evaluated at run-time and returns the address of the current thread's
6234 instance of that variable.  An address so obtained may be used by any
6235 thread.  When a thread terminates, any pointers to thread-local variables
6236 in that thread become invalid.
6237
6238 No static initialization may refer to the address of a thread-local variable.
6239
6240 In C++, if an initializer is present for a thread-local variable, it must
6241 be a @var{constant-expression}, as defined in 5.19.2 of the ANSI/ISO C++
6242 standard.
6243
6244 See @uref{http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf,
6245 ELF Handling For Thread-Local Storage} for a detailed explanation of
6246 the four thread-local storage addressing models, and how the run-time
6247 is expected to function.
6248
6249 @menu
6250 * C99 Thread-Local Edits::
6251 * C++98 Thread-Local Edits::
6252 @end menu
6253
6254 @node C99 Thread-Local Edits
6255 @subsection ISO/IEC 9899:1999 Edits for Thread-Local Storage
6256
6257 The following are a set of changes to ISO/IEC 9899:1999 (aka C99)
6258 that document the exact semantics of the language extension.
6259
6260 @itemize @bullet
6261 @item
6262 @cite{5.1.2  Execution environments}
6263
6264 Add new text after paragraph 1
6265
6266 @quotation
6267 Within either execution environment, a @dfn{thread} is a flow of
6268 control within a program.  It is implementation defined whether
6269 or not there may be more than one thread associated with a program.
6270 It is implementation defined how threads beyond the first are
6271 created, the name and type of the function called at thread
6272 startup, and how threads may be terminated.  However, objects
6273 with thread storage duration shall be initialized before thread
6274 startup.
6275 @end quotation
6276
6277 @item
6278 @cite{6.2.4  Storage durations of objects}
6279
6280 Add new text before paragraph 3
6281
6282 @quotation
6283 An object whose identifier is declared with the storage-class
6284 specifier @w{@code{__thread}} has @dfn{thread storage duration}.
6285 Its lifetime is the entire execution of the thread, and its
6286 stored value is initialized only once, prior to thread startup.
6287 @end quotation
6288
6289 @item
6290 @cite{6.4.1  Keywords}
6291
6292 Add @code{__thread}.
6293
6294 @item
6295 @cite{6.7.1  Storage-class specifiers}
6296
6297 Add @code{__thread} to the list of storage class specifiers in
6298 paragraph 1.
6299
6300 Change paragraph 2 to
6301
6302 @quotation
6303 With the exception of @code{__thread}, at most one storage-class
6304 specifier may be given [@dots{}].  The @code{__thread} specifier may
6305 be used alone, or immediately following @code{extern} or
6306 @code{static}.
6307 @end quotation
6308
6309 Add new text after paragraph 6
6310
6311 @quotation
6312 The declaration of an identifier for a variable that has
6313 block scope that specifies @code{__thread} shall also
6314 specify either @code{extern} or @code{static}.
6315
6316 The @code{__thread} specifier shall be used only with
6317 variables.
6318 @end quotation
6319 @end itemize
6320
6321 @node C++98 Thread-Local Edits
6322 @subsection ISO/IEC 14882:1998 Edits for Thread-Local Storage
6323
6324 The following are a set of changes to ISO/IEC 14882:1998 (aka C++98)
6325 that document the exact semantics of the language extension.
6326
6327 @itemize @bullet
6328 @b{[intro.execution]}
6329
6330 New text after paragraph 4
6331
6332 @quotation
6333 A @dfn{thread} is a flow of control within the abstract machine.
6334 It is implementation defined whether or not there may be more than
6335 one thread.
6336 @end quotation
6337
6338 New text after paragraph 7
6339
6340 @quotation
6341 It is unspecified whether additional action must be taken to 
6342 ensure when and whether side effects are visible to other threads.
6343 @end quotation
6344
6345 @item
6346 @b{[lex.key]}
6347
6348 Add @code{__thread}.
6349
6350 @item
6351 @b{[basic.start.main]}
6352
6353 Add after paragraph 5
6354
6355 @quotation
6356 The thread that begins execution at the @code{main} function is called
6357 the @dfn{main thread}.  It is implementation defined how functions 
6358 beginning threads other than the main thread are designated or typed.
6359 A function so designated, as well as the @code{main} function, is called
6360 a @dfn{thread startup function}.  It is implementation defined what
6361 happens if a thread startup function returns.  It is implementation
6362 defined what happens to other threads when any thread calls @code{exit}.
6363 @end quotation
6364
6365 @item
6366 @b{[basic.start.init]}
6367
6368 Add after paragraph 4
6369
6370 @quotation
6371 The storage for an object of thread storage duration shall be
6372 staticly initialized before the first statement of the thread startup
6373 function.  An object of thread storage duration shall not require
6374 dynamic initialization.
6375 @end quotation
6376
6377 @item
6378 @b{[basic.start.term]}
6379
6380 Add after paragraph 3
6381
6382 @quotation
6383 The type of an object with thread storage duration shall not have a
6384 non-trivial destructor, nor shall it be an array type whose elements
6385 (directly or indirectly) have non-trivial destructors.
6386 @end quotation
6387
6388 @item
6389 @b{[basic.stc]}
6390
6391 Add ``thread storage duration'' to the list in paragraph 1.
6392
6393 Change paragraph 2
6394
6395 @quotation
6396 Thread, static, and automatic storage durations are associated with
6397 objects introduced by declarations [@dots{}].
6398 @end quotation
6399
6400 Add @code{__thread} to the list of specifiers in paragraph 3.
6401
6402 @item
6403 @b{[basic.stc.thread]}
6404
6405 New section before @b{[basic.stc.static]}
6406
6407 @quotation
6408 The keyword @code{__thread} applied to an non-local object gives the
6409 object thread storage duration.
6410
6411 A local variable or class data member declared both @code{static}
6412 and @code{__thread} gives the variable or member thread storage
6413 duration.
6414 @end quotation
6415
6416 @item
6417 @b{[basic.stc.static]}
6418
6419 Change paragraph 1
6420
6421 @quotation
6422 All objects which have neither thread storage duration, dynamic
6423 storage duration nor are local [@dots{}].
6424 @end quotation
6425
6426 @item
6427 @b{[dcl.stc]}
6428
6429 Add @code{__thread} to the list in paragraph 1.
6430
6431 Change paragraph 1
6432
6433 @quotation
6434 With the exception of @code{__thread}, at most one
6435 @var{storage-class-specifier} shall appear in a given
6436 @var{decl-specifier-seq}.  The @code{__thread} specifier may
6437 be used alone, or immediately following the @code{extern} or
6438 @code{static} specifiers.  [@dots{}]
6439 @end quotation
6440
6441 Add after paragraph 5
6442
6443 @quotation
6444 The @code{__thread} specifier can be applied only to the names of objects
6445 and to anonymous unions.
6446 @end quotation
6447
6448 @item
6449 @b{[class.mem]}
6450
6451 Add after paragraph 6
6452
6453 @quotation
6454 Non-@code{static} members shall not be @code{__thread}.
6455 @end quotation
6456 @end itemize
6457
6458 @node C++ Extensions
6459 @chapter Extensions to the C++ Language
6460 @cindex extensions, C++ language
6461 @cindex C++ language extensions
6462
6463 The GNU compiler provides these extensions to the C++ language (and you
6464 can also use most of the C language extensions in your C++ programs).  If you
6465 want to write code that checks whether these features are available, you can
6466 test for the GNU compiler the same way as for C programs: check for a
6467 predefined macro @code{__GNUC__}.  You can also use @code{__GNUG__} to
6468 test specifically for GNU C++ (@pxref{Standard Predefined,,Standard
6469 Predefined Macros,cpp.info,The C Preprocessor}).
6470
6471 @menu
6472 * Min and Max::         C++ Minimum and maximum operators.
6473 * Volatiles::           What constitutes an access to a volatile object.
6474 * Restricted Pointers:: C99 restricted pointers and references.
6475 * Vague Linkage::       Where G++ puts inlines, vtables and such.
6476 * C++ Interface::       You can use a single C++ header file for both
6477                         declarations and definitions.
6478 * Template Instantiation:: Methods for ensuring that exactly one copy of
6479                         each needed template instantiation is emitted.
6480 * Bound member functions:: You can extract a function pointer to the
6481                         method denoted by a @samp{->*} or @samp{.*} expression.
6482 * C++ Attributes::      Variable, function, and type attributes for C++ only.
6483 * Java Exceptions::     Tweaking exception handling to work with Java.
6484 * Deprecated Features:: Things might disappear from g++.
6485 * Backwards Compatibility:: Compatibilities with earlier definitions of C++.
6486 @end menu
6487
6488 @node Min and Max
6489 @section Minimum and Maximum Operators in C++
6490
6491 It is very convenient to have operators which return the ``minimum'' or the
6492 ``maximum'' of two arguments.  In GNU C++ (but not in GNU C),
6493
6494 @table @code
6495 @item @var{a} <? @var{b}
6496 @findex <?
6497 @cindex minimum operator
6498 is the @dfn{minimum}, returning the smaller of the numeric values
6499 @var{a} and @var{b};
6500
6501 @item @var{a} >? @var{b}
6502 @findex >?
6503 @cindex maximum operator
6504 is the @dfn{maximum}, returning the larger of the numeric values @var{a}
6505 and @var{b}.
6506 @end table
6507
6508 These operations are not primitive in ordinary C++, since you can
6509 use a macro to return the minimum of two things in C++, as in the
6510 following example.
6511
6512 @example
6513 #define MIN(X,Y) ((X) < (Y) ? : (X) : (Y))
6514 @end example
6515
6516 @noindent
6517 You might then use @w{@samp{int min = MIN (i, j);}} to set @var{min} to
6518 the minimum value of variables @var{i} and @var{j}.
6519
6520 However, side effects in @code{X} or @code{Y} may cause unintended
6521 behavior.  For example, @code{MIN (i++, j++)} will fail, incrementing
6522 the smaller counter twice.  A GNU C extension allows you to write safe
6523 macros that avoid this kind of problem (@pxref{Naming Types,,Naming an
6524 Expression's Type}).  However, writing @code{MIN} and @code{MAX} as
6525 macros also forces you to use function-call notation for a
6526 fundamental arithmetic operation.  Using GNU C++ extensions, you can
6527 write @w{@samp{int min = i <? j;}} instead.
6528
6529 Since @code{<?} and @code{>?} are built into the compiler, they properly
6530 handle expressions with side-effects;  @w{@samp{int min = i++ <? j++;}}
6531 works correctly.
6532
6533 @node Volatiles
6534 @section When is a Volatile Object Accessed?
6535 @cindex accessing volatiles
6536 @cindex volatile read
6537 @cindex volatile write
6538 @cindex volatile access
6539
6540 Both the C and C++ standard have the concept of volatile objects.  These
6541 are normally accessed by pointers and used for accessing hardware.  The
6542 standards encourage compilers to refrain from optimizations
6543 concerning accesses to volatile objects that it might perform on
6544 non-volatile objects.  The C standard leaves it implementation defined
6545 as to what constitutes a volatile access.  The C++ standard omits to
6546 specify this, except to say that C++ should behave in a similar manner
6547 to C with respect to volatiles, where possible.  The minimum either
6548 standard specifies is that at a sequence point all previous accesses to
6549 volatile objects have stabilized and no subsequent accesses have
6550 occurred.  Thus an implementation is free to reorder and combine
6551 volatile accesses which occur between sequence points, but cannot do so
6552 for accesses across a sequence point.  The use of volatiles does not
6553 allow you to violate the restriction on updating objects multiple times
6554 within a sequence point.
6555
6556 In most expressions, it is intuitively obvious what is a read and what is
6557 a write.  For instance
6558
6559 @example
6560 volatile int *dst = @var{somevalue};
6561 volatile int *src = @var{someothervalue};
6562 *dst = *src;
6563 @end example
6564
6565 @noindent
6566 will cause a read of the volatile object pointed to by @var{src} and stores the
6567 value into the volatile object pointed to by @var{dst}.  There is no
6568 guarantee that these reads and writes are atomic, especially for objects
6569 larger than @code{int}.
6570
6571 Less obvious expressions are where something which looks like an access
6572 is used in a void context.  An example would be,
6573
6574 @example
6575 volatile int *src = @var{somevalue};
6576 *src;
6577 @end example
6578
6579 With C, such expressions are rvalues, and as rvalues cause a read of
6580 the object, GCC interprets this as a read of the volatile being pointed
6581 to.  The C++ standard specifies that such expressions do not undergo
6582 lvalue to rvalue conversion, and that the type of the dereferenced
6583 object may be incomplete.  The C++ standard does not specify explicitly
6584 that it is this lvalue to rvalue conversion which is responsible for
6585 causing an access.  However, there is reason to believe that it is,
6586 because otherwise certain simple expressions become undefined.  However,
6587 because it would surprise most programmers, G++ treats dereferencing a
6588 pointer to volatile object of complete type in a void context as a read
6589 of the object.  When the object has incomplete type, G++ issues a
6590 warning.
6591
6592 @example
6593 struct S;
6594 struct T @{int m;@};
6595 volatile S *ptr1 = @var{somevalue};
6596 volatile T *ptr2 = @var{somevalue};
6597 *ptr1;
6598 *ptr2;
6599 @end example
6600
6601 In this example, a warning is issued for @code{*ptr1}, and @code{*ptr2}
6602 causes a read of the object pointed to.  If you wish to force an error on
6603 the first case, you must force a conversion to rvalue with, for instance
6604 a static cast, @code{static_cast<S>(*ptr1)}.
6605
6606 When using a reference to volatile, G++ does not treat equivalent
6607 expressions as accesses to volatiles, but instead issues a warning that
6608 no volatile is accessed.  The rationale for this is that otherwise it
6609 becomes difficult to determine where volatile access occur, and not
6610 possible to ignore the return value from functions returning volatile
6611 references.  Again, if you wish to force a read, cast the reference to
6612 an rvalue.
6613
6614 @node Restricted Pointers
6615 @section Restricting Pointer Aliasing
6616 @cindex restricted pointers
6617 @cindex restricted references
6618 @cindex restricted this pointer
6619
6620 As with gcc, g++ understands the C99 feature of restricted pointers,
6621 specified with the @code{__restrict__}, or @code{__restrict} type
6622 qualifier.  Because you cannot compile C++ by specifying the @option{-std=c99}
6623 language flag, @code{restrict} is not a keyword in C++.
6624
6625 In addition to allowing restricted pointers, you can specify restricted
6626 references, which indicate that the reference is not aliased in the local
6627 context.
6628
6629 @example
6630 void fn (int *__restrict__ rptr, int &__restrict__ rref)
6631 @{
6632   @dots{}
6633 @}
6634 @end example
6635
6636 @noindent
6637 In the body of @code{fn}, @var{rptr} points to an unaliased integer and
6638 @var{rref} refers to a (different) unaliased integer.
6639
6640 You may also specify whether a member function's @var{this} pointer is
6641 unaliased by using @code{__restrict__} as a member function qualifier.
6642
6643 @example
6644 void T::fn () __restrict__
6645 @{
6646   @dots{}
6647 @}
6648 @end example
6649
6650 @noindent
6651 Within the body of @code{T::fn}, @var{this} will have the effective
6652 definition @code{T *__restrict__ const this}.  Notice that the
6653 interpretation of a @code{__restrict__} member function qualifier is
6654 different to that of @code{const} or @code{volatile} qualifier, in that it
6655 is applied to the pointer rather than the object.  This is consistent with
6656 other compilers which implement restricted pointers.
6657
6658 As with all outermost parameter qualifiers, @code{__restrict__} is
6659 ignored in function definition matching.  This means you only need to
6660 specify @code{__restrict__} in a function definition, rather than
6661 in a function prototype as well.
6662
6663 @node Vague Linkage
6664 @section Vague Linkage
6665 @cindex vague linkage
6666
6667 There are several constructs in C++ which require space in the object
6668 file but are not clearly tied to a single translation unit.  We say that
6669 these constructs have ``vague linkage''.  Typically such constructs are
6670 emitted wherever they are needed, though sometimes we can be more
6671 clever.
6672
6673 @table @asis
6674 @item Inline Functions
6675 Inline functions are typically defined in a header file which can be
6676 included in many different compilations.  Hopefully they can usually be
6677 inlined, but sometimes an out-of-line copy is necessary, if the address
6678 of the function is taken or if inlining fails.  In general, we emit an
6679 out-of-line copy in all translation units where one is needed.  As an
6680 exception, we only emit inline virtual functions with the vtable, since
6681 it will always require a copy.
6682
6683 Local static variables and string constants used in an inline function
6684 are also considered to have vague linkage, since they must be shared
6685 between all inlined and out-of-line instances of the function.
6686
6687 @item VTables
6688 @cindex vtable
6689 C++ virtual functions are implemented in most compilers using a lookup
6690 table, known as a vtable.  The vtable contains pointers to the virtual
6691 functions provided by a class, and each object of the class contains a
6692 pointer to its vtable (or vtables, in some multiple-inheritance
6693 situations).  If the class declares any non-inline, non-pure virtual
6694 functions, the first one is chosen as the ``key method'' for the class,
6695 and the vtable is only emitted in the translation unit where the key
6696 method is defined.
6697
6698 @emph{Note:} If the chosen key method is later defined as inline, the
6699 vtable will still be emitted in every translation unit which defines it.
6700 Make sure that any inline virtuals are declared inline in the class
6701 body, even if they are not defined there.
6702
6703 @item type_info objects
6704 @cindex type_info
6705 @cindex RTTI
6706 C++ requires information about types to be written out in order to
6707 implement @samp{dynamic_cast}, @samp{typeid} and exception handling.
6708 For polymorphic classes (classes with virtual functions), the type_info
6709 object is written out along with the vtable so that @samp{dynamic_cast}
6710 can determine the dynamic type of a class object at runtime.  For all
6711 other types, we write out the type_info object when it is used: when
6712 applying @samp{typeid} to an expression, throwing an object, or
6713 referring to a type in a catch clause or exception specification.
6714
6715 @item Template Instantiations
6716 Most everything in this section also applies to template instantiations,
6717 but there are other options as well.
6718 @xref{Template Instantiation,,Where's the Template?}.
6719
6720 @end table
6721
6722 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
6723 Linux/GNU or Solaris 2, or on Microsoft Windows, duplicate copies of
6724 these constructs will be discarded at link time.  This is known as
6725 COMDAT support.
6726
6727 On targets that don't support COMDAT, but do support weak symbols, GCC
6728 will use them.  This way one copy will override all the others, but
6729 the unused copies will still take up space in the executable.
6730
6731 For targets which do not support either COMDAT or weak symbols,
6732 most entities with vague linkage will be emitted as local symbols to
6733 avoid duplicate definition errors from the linker.  This will not happen
6734 for local statics in inlines, however, as having multiple copies will
6735 almost certainly break things.
6736
6737 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
6738 another way to control placement of these constructs.
6739
6740 @node C++ Interface
6741 @section Declarations and Definitions in One Header
6742
6743 @cindex interface and implementation headers, C++
6744 @cindex C++ interface and implementation headers
6745 C++ object definitions can be quite complex.  In principle, your source
6746 code will need two kinds of things for each object that you use across
6747 more than one source file.  First, you need an @dfn{interface}
6748 specification, describing its structure with type declarations and
6749 function prototypes.  Second, you need the @dfn{implementation} itself.
6750 It can be tedious to maintain a separate interface description in a
6751 header file, in parallel to the actual implementation.  It is also
6752 dangerous, since separate interface and implementation definitions may
6753 not remain parallel.
6754
6755 @cindex pragmas, interface and implementation
6756 With GNU C++, you can use a single header file for both purposes.
6757
6758 @quotation
6759 @emph{Warning:} The mechanism to specify this is in transition.  For the
6760 nonce, you must use one of two @code{#pragma} commands; in a future
6761 release of GNU C++, an alternative mechanism will make these
6762 @code{#pragma} commands unnecessary.
6763 @end quotation
6764
6765 The header file contains the full definitions, but is marked with
6766 @samp{#pragma interface} in the source code.  This allows the compiler
6767 to use the header file only as an interface specification when ordinary
6768 source files incorporate it with @code{#include}.  In the single source
6769 file where the full implementation belongs, you can use either a naming
6770 convention or @samp{#pragma implementation} to indicate this alternate
6771 use of the header file.
6772
6773 @table @code
6774 @item #pragma interface
6775 @itemx #pragma interface "@var{subdir}/@var{objects}.h"
6776 @kindex #pragma interface
6777 Use this directive in @emph{header files} that define object classes, to save
6778 space in most of the object files that use those classes.  Normally,
6779 local copies of certain information (backup copies of inline member
6780 functions, debugging information, and the internal tables that implement
6781 virtual functions) must be kept in each object file that includes class
6782 definitions.  You can use this pragma to avoid such duplication.  When a
6783 header file containing @samp{#pragma interface} is included in a
6784 compilation, this auxiliary information will not be generated (unless
6785 the main input source file itself uses @samp{#pragma implementation}).
6786 Instead, the object files will contain references to be resolved at link
6787 time.
6788
6789 The second form of this directive is useful for the case where you have
6790 multiple headers with the same name in different directories.  If you
6791 use this form, you must specify the same string to @samp{#pragma
6792 implementation}.
6793
6794 @item #pragma implementation
6795 @itemx #pragma implementation "@var{objects}.h"
6796 @kindex #pragma implementation
6797 Use this pragma in a @emph{main input file}, when you want full output from
6798 included header files to be generated (and made globally visible).  The
6799 included header file, in turn, should use @samp{#pragma interface}.
6800 Backup copies of inline member functions, debugging information, and the
6801 internal tables used to implement virtual functions are all generated in
6802 implementation files.
6803
6804 @cindex implied @code{#pragma implementation}
6805 @cindex @code{#pragma implementation}, implied
6806 @cindex naming convention, implementation headers
6807 If you use @samp{#pragma implementation} with no argument, it applies to
6808 an include file with the same basename@footnote{A file's @dfn{basename}
6809 was the name stripped of all leading path information and of trailing
6810 suffixes, such as @samp{.h} or @samp{.C} or @samp{.cc}.} as your source
6811 file.  For example, in @file{allclass.cc}, giving just
6812 @samp{#pragma implementation}
6813 by itself is equivalent to @samp{#pragma implementation "allclass.h"}.
6814
6815 In versions of GNU C++ prior to 2.6.0 @file{allclass.h} was treated as
6816 an implementation file whenever you would include it from
6817 @file{allclass.cc} even if you never specified @samp{#pragma
6818 implementation}.  This was deemed to be more trouble than it was worth,
6819 however, and disabled.
6820
6821 If you use an explicit @samp{#pragma implementation}, it must appear in
6822 your source file @emph{before} you include the affected header files.
6823
6824 Use the string argument if you want a single implementation file to
6825 include code from multiple header files.  (You must also use
6826 @samp{#include} to include the header file; @samp{#pragma
6827 implementation} only specifies how to use the file---it doesn't actually
6828 include it.)
6829
6830 There is no way to split up the contents of a single header file into
6831 multiple implementation files.
6832 @end table
6833
6834 @cindex inlining and C++ pragmas
6835 @cindex C++ pragmas, effect on inlining
6836 @cindex pragmas in C++, effect on inlining
6837 @samp{#pragma implementation} and @samp{#pragma interface} also have an
6838 effect on function inlining.
6839
6840 If you define a class in a header file marked with @samp{#pragma
6841 interface}, the effect on a function defined in that class is similar to
6842 an explicit @code{extern} declaration---the compiler emits no code at
6843 all to define an independent version of the function.  Its definition
6844 is used only for inlining with its callers.
6845
6846 @opindex fno-implement-inlines
6847 Conversely, when you include the same header file in a main source file
6848 that declares it as @samp{#pragma implementation}, the compiler emits
6849 code for the function itself; this defines a version of the function
6850 that can be found via pointers (or by callers compiled without
6851 inlining).  If all calls to the function can be inlined, you can avoid
6852 emitting the function by compiling with @option{-fno-implement-inlines}.
6853 If any calls were not inlined, you will get linker errors.
6854
6855 @node Template Instantiation
6856 @section Where's the Template?
6857
6858 @cindex template instantiation
6859
6860 C++ templates are the first language feature to require more
6861 intelligence from the environment than one usually finds on a UNIX
6862 system.  Somehow the compiler and linker have to make sure that each
6863 template instance occurs exactly once in the executable if it is needed,
6864 and not at all otherwise.  There are two basic approaches to this
6865 problem, which I will refer to as the Borland model and the Cfront model.
6866
6867 @table @asis
6868 @item Borland model
6869 Borland C++ solved the template instantiation problem by adding the code
6870 equivalent of common blocks to their linker; the compiler emits template
6871 instances in each translation unit that uses them, and the linker
6872 collapses them together.  The advantage of this model is that the linker
6873 only has to consider the object files themselves; there is no external
6874 complexity to worry about.  This disadvantage is that compilation time
6875 is increased because the template code is being compiled repeatedly.
6876 Code written for this model tends to include definitions of all
6877 templates in the header file, since they must be seen to be
6878 instantiated.
6879
6880 @item Cfront model
6881 The AT&T C++ translator, Cfront, solved the template instantiation
6882 problem by creating the notion of a template repository, an
6883 automatically maintained place where template instances are stored.  A
6884 more modern version of the repository works as follows: As individual
6885 object files are built, the compiler places any template definitions and
6886 instantiations encountered in the repository.  At link time, the link
6887 wrapper adds in the objects in the repository and compiles any needed
6888 instances that were not previously emitted.  The advantages of this
6889 model are more optimal compilation speed and the ability to use the
6890 system linker; to implement the Borland model a compiler vendor also
6891 needs to replace the linker.  The disadvantages are vastly increased
6892 complexity, and thus potential for error; for some code this can be
6893 just as transparent, but in practice it can been very difficult to build
6894 multiple programs in one directory and one program in multiple
6895 directories.  Code written for this model tends to separate definitions
6896 of non-inline member templates into a separate file, which should be
6897 compiled separately.
6898 @end table
6899
6900 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
6901 Linux/GNU or Solaris 2, or on Microsoft Windows, g++ supports the
6902 Borland model.  On other systems, g++ implements neither automatic
6903 model.
6904
6905 A future version of g++ will support a hybrid model whereby the compiler
6906 will emit any instantiations for which the template definition is
6907 included in the compile, and store template definitions and
6908 instantiation context information into the object file for the rest.
6909 The link wrapper will extract that information as necessary and invoke
6910 the compiler to produce the remaining instantiations.  The linker will
6911 then combine duplicate instantiations.
6912
6913 In the mean time, you have the following options for dealing with
6914 template instantiations:
6915
6916 @enumerate
6917 @item
6918 @opindex frepo
6919 Compile your template-using code with @option{-frepo}.  The compiler will
6920 generate files with the extension @samp{.rpo} listing all of the
6921 template instantiations used in the corresponding object files which
6922 could be instantiated there; the link wrapper, @samp{collect2}, will
6923 then update the @samp{.rpo} files to tell the compiler where to place
6924 those instantiations and rebuild any affected object files.  The
6925 link-time overhead is negligible after the first pass, as the compiler
6926 will continue to place the instantiations in the same files.
6927
6928 This is your best option for application code written for the Borland
6929 model, as it will just work.  Code written for the Cfront model will
6930 need to be modified so that the template definitions are available at
6931 one or more points of instantiation; usually this is as simple as adding
6932 @code{#include <tmethods.cc>} to the end of each template header.
6933
6934 For library code, if you want the library to provide all of the template
6935 instantiations it needs, just try to link all of its object files
6936 together; the link will fail, but cause the instantiations to be
6937 generated as a side effect.  Be warned, however, that this may cause
6938 conflicts if multiple libraries try to provide the same instantiations.
6939 For greater control, use explicit instantiation as described in the next
6940 option.
6941
6942 @item
6943 @opindex fno-implicit-templates
6944 Compile your code with @option{-fno-implicit-templates} to disable the
6945 implicit generation of template instances, and explicitly instantiate
6946 all the ones you use.  This approach requires more knowledge of exactly
6947 which instances you need than do the others, but it's less
6948 mysterious and allows greater control.  You can scatter the explicit
6949 instantiations throughout your program, perhaps putting them in the
6950 translation units where the instances are used or the translation units
6951 that define the templates themselves; you can put all of the explicit
6952 instantiations you need into one big file; or you can create small files
6953 like
6954
6955 @example
6956 #include "Foo.h"
6957 #include "Foo.cc"
6958
6959 template class Foo<int>;
6960 template ostream& operator <<
6961                 (ostream&, const Foo<int>&);
6962 @end example
6963
6964 for each of the instances you need, and create a template instantiation
6965 library from those.
6966
6967 If you are using Cfront-model code, you can probably get away with not
6968 using @option{-fno-implicit-templates} when compiling files that don't
6969 @samp{#include} the member template definitions.
6970
6971 If you use one big file to do the instantiations, you may want to
6972 compile it without @option{-fno-implicit-templates} so you get all of the
6973 instances required by your explicit instantiations (but not by any
6974 other files) without having to specify them as well.
6975
6976 g++ has extended the template instantiation syntax outlined in the
6977 Working Paper to allow forward declaration of explicit instantiations
6978 (with @code{extern}), instantiation of the compiler support data for a
6979 template class (i.e.@: the vtable) without instantiating any of its
6980 members (with @code{inline}), and instantiation of only the static data
6981 members of a template class, without the support data or member
6982 functions (with (@code{static}):
6983
6984 @example
6985 extern template int max (int, int);
6986 inline template class Foo<int>;
6987 static template class Foo<int>;
6988 @end example
6989
6990 @item
6991 Do nothing.  Pretend g++ does implement automatic instantiation
6992 management.  Code written for the Borland model will work fine, but
6993 each translation unit will contain instances of each of the templates it
6994 uses.  In a large program, this can lead to an unacceptable amount of code
6995 duplication.
6996
6997 @item
6998 @opindex fexternal-templates
6999 Add @samp{#pragma interface} to all files containing template
7000 definitions.  For each of these files, add @samp{#pragma implementation
7001 "@var{filename}"} to the top of some @samp{.C} file which
7002 @samp{#include}s it.  Then compile everything with
7003 @option{-fexternal-templates}.  The templates will then only be expanded
7004 in the translation unit which implements them (i.e.@: has a @samp{#pragma
7005 implementation} line for the file where they live); all other files will
7006 use external references.  If you're lucky, everything should work
7007 properly.  If you get undefined symbol errors, you need to make sure
7008 that each template instance which is used in the program is used in the
7009 file which implements that template.  If you don't have any use for a
7010 particular instance in that file, you can just instantiate it
7011 explicitly, using the syntax from the latest C++ working paper:
7012
7013 @example
7014 template class A<int>;
7015 template ostream& operator << (ostream&, const A<int>&);
7016 @end example
7017
7018 This strategy will work with code written for either model.  If you are
7019 using code written for the Cfront model, the file containing a class
7020 template and the file containing its member templates should be
7021 implemented in the same translation unit.
7022
7023 @item
7024 @opindex falt-external-templates
7025 A slight variation on this approach is to use the flag
7026 @option{-falt-external-templates} instead.  This flag causes template
7027 instances to be emitted in the translation unit that implements the
7028 header where they are first instantiated, rather than the one which
7029 implements the file where the templates are defined.  This header must
7030 be the same in all translation units, or things are likely to break.
7031
7032 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
7033 more discussion of these pragmas.
7034 @end enumerate
7035
7036 @node Bound member functions
7037 @section Extracting the function pointer from a bound pointer to member function
7038
7039 @cindex pmf
7040 @cindex pointer to member function
7041 @cindex bound pointer to member function
7042
7043 In C++, pointer to member functions (PMFs) are implemented using a wide
7044 pointer of sorts to handle all the possible call mechanisms; the PMF
7045 needs to store information about how to adjust the @samp{this} pointer,
7046 and if the function pointed to is virtual, where to find the vtable, and
7047 where in the vtable to look for the member function.  If you are using
7048 PMFs in an inner loop, you should really reconsider that decision.  If
7049 that is not an option, you can extract the pointer to the function that
7050 would be called for a given object/PMF pair and call it directly inside
7051 the inner loop, to save a bit of time.
7052
7053 Note that you will still be paying the penalty for the call through a
7054 function pointer; on most modern architectures, such a call defeats the
7055 branch prediction features of the CPU@.  This is also true of normal
7056 virtual function calls.
7057
7058 The syntax for this extension is
7059
7060 @example
7061 extern A a;
7062 extern int (A::*fp)();
7063 typedef int (*fptr)(A *);
7064
7065 fptr p = (fptr)(a.*fp);
7066 @end example
7067
7068 For PMF constants (i.e.@: expressions of the form @samp{&Klasse::Member}),
7069 no object is needed to obtain the address of the function.  They can be
7070 converted to function pointers directly:
7071
7072 @example
7073 fptr p1 = (fptr)(&A::foo);
7074 @end example
7075
7076 @opindex Wno-pmf-conversions
7077 You must specify @option{-Wno-pmf-conversions} to use this extension.
7078
7079 @node C++ Attributes
7080 @section C++-Specific Variable, Function, and Type Attributes
7081
7082 Some attributes only make sense for C++ programs.
7083
7084 @table @code
7085 @item init_priority (@var{priority})
7086 @cindex init_priority attribute
7087
7088
7089 In Standard C++, objects defined at namespace scope are guaranteed to be
7090 initialized in an order in strict accordance with that of their definitions
7091 @emph{in a given translation unit}.  No guarantee is made for initializations
7092 across translation units.  However, GNU C++ allows users to control the
7093 order of initialization of objects defined at namespace scope with the
7094 @code{init_priority} attribute by specifying a relative @var{priority},
7095 a constant integral expression currently bounded between 101 and 65535
7096 inclusive.  Lower numbers indicate a higher priority.
7097
7098 In the following example, @code{A} would normally be created before
7099 @code{B}, but the @code{init_priority} attribute has reversed that order:
7100
7101 @example
7102 Some_Class  A  __attribute__ ((init_priority (2000)));
7103 Some_Class  B  __attribute__ ((init_priority (543)));
7104 @end example
7105
7106 @noindent
7107 Note that the particular values of @var{priority} do not matter; only their
7108 relative ordering.
7109
7110 @item java_interface
7111 @cindex java_interface attribute
7112
7113 This type attribute informs C++ that the class is a Java interface.  It may
7114 only be applied to classes declared within an @code{extern "Java"} block.
7115 Calls to methods declared in this interface will be dispatched using GCJ's
7116 interface table mechanism, instead of regular virtual table dispatch.
7117
7118 @end table
7119
7120 @node Java Exceptions
7121 @section Java Exceptions
7122
7123 The Java language uses a slightly different exception handling model
7124 from C++.  Normally, GNU C++ will automatically detect when you are
7125 writing C++ code that uses Java exceptions, and handle them
7126 appropriately.  However, if C++ code only needs to execute destructors
7127 when Java exceptions are thrown through it, GCC will guess incorrectly.
7128 Sample problematic code is:
7129
7130 @example
7131   struct S @{ ~S(); @};
7132   extern void bar();    // is written in Java, and may throw exceptions
7133   void foo()
7134   @{
7135     S s;
7136     bar();
7137   @}
7138 @end example
7139
7140 @noindent
7141 The usual effect of an incorrect guess is a link failure, complaining of
7142 a missing routine called @samp{__gxx_personality_v0}.
7143
7144 You can inform the compiler that Java exceptions are to be used in a
7145 translation unit, irrespective of what it might think, by writing
7146 @samp{@w{#pragma GCC java_exceptions}} at the head of the file.  This
7147 @samp{#pragma} must appear before any functions that throw or catch
7148 exceptions, or run destructors when exceptions are thrown through them.
7149
7150 You cannot mix Java and C++ exceptions in the same translation unit.  It
7151 is believed to be safe to throw a C++ exception from one file through
7152 another file compiled for the Java exception model, or vice versa, but
7153 there may be bugs in this area.
7154
7155 @node Deprecated Features
7156 @section Deprecated Features
7157
7158 In the past, the GNU C++ compiler was extended to experiment with new
7159 features, at a time when the C++ language was still evolving.  Now that
7160 the C++ standard is complete, some of those features are superseded by
7161 superior alternatives.  Using the old features might cause a warning in
7162 some cases that the feature will be dropped in the future.  In other
7163 cases, the feature might be gone already.
7164
7165 While the list below is not exhaustive, it documents some of the options
7166 that are now deprecated:
7167
7168 @table @code
7169 @item -fexternal-templates
7170 @itemx -falt-external-templates
7171 These are two of the many ways for g++ to implement template
7172 instantiation.  @xref{Template Instantiation}.  The C++ standard clearly
7173 defines how template definitions have to be organized across
7174 implementation units.  g++ has an implicit instantiation mechanism that
7175 should work just fine for standard-conforming code.
7176
7177 @item -fstrict-prototype
7178 @itemx -fno-strict-prototype
7179 Previously it was possible to use an empty prototype parameter list to
7180 indicate an unspecified number of parameters (like C), rather than no
7181 parameters, as C++ demands.  This feature has been removed, except where
7182 it is required for backwards compatibility @xref{Backwards Compatibility}.
7183 @end table
7184
7185 The named return value extension has been deprecated, and is now
7186 removed from g++.
7187
7188 The use of initializer lists with new expressions has been deprecated,
7189 and is now removed from g++.
7190
7191 Floating and complex non-type template parameters have been deprecated,
7192 and are now removed from g++.
7193
7194 The implicit typename extension has been deprecated and will be removed
7195 from g++ at some point.  In some cases g++ determines that a dependant
7196 type such as @code{TPL<T>::X} is a type without needing a
7197 @code{typename} keyword, contrary to the standard.
7198
7199 @node Backwards Compatibility
7200 @section Backwards Compatibility
7201 @cindex Backwards Compatibility
7202 @cindex ARM [Annotated C++ Reference Manual]
7203
7204 Now that there is a definitive ISO standard C++, G++ has a specification
7205 to adhere to.  The C++ language evolved over time, and features that
7206 used to be acceptable in previous drafts of the standard, such as the ARM
7207 [Annotated C++ Reference Manual], are no longer accepted.  In order to allow
7208 compilation of C++ written to such drafts, G++ contains some backwards
7209 compatibilities.  @emph{All such backwards compatibility features are
7210 liable to disappear in future versions of G++.} They should be considered
7211 deprecated @xref{Deprecated Features}.
7212
7213 @table @code
7214 @item For scope
7215 If a variable is declared at for scope, it used to remain in scope until
7216 the end of the scope which contained the for statement (rather than just
7217 within the for scope).  G++ retains this, but issues a warning, if such a
7218 variable is accessed outside the for scope.
7219
7220 @item Implicit C language
7221 Old C system header files did not contain an @code{extern "C" @{@dots{}@}}
7222 scope to set the language.  On such systems, all header files are
7223 implicitly scoped inside a C language scope.  Also, an empty prototype
7224 @code{()} will be treated as an unspecified number of arguments, rather
7225 than no arguments, as C++ demands.
7226 @end table