OSDN Git Service

* doc/extend.texi (Hints implementation): Document that GCC
[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 Diagnostics consist of all the output sent to stderr by GCC.
39
40 @item
41 @cite{Whether each nonempty sequence of white-space characters other than
42 new-line is retained or replaced by one space character in translation
43 phase 3 (5.1.1.2).}
44 @end itemize
45
46 @node Environment implementation
47 @section Environment
48
49 The behavior of these points are dependent on the implementation
50 of the C library, and are not defined by GCC itself.
51
52 @node Identifiers implementation
53 @section Identifiers
54
55 @itemize @bullet
56 @item
57 @cite{Which additional multibyte characters may appear in identifiers
58 and their correspondence to universal character names (6.4.2).}
59
60 @item
61 @cite{The number of significant initial characters in an identifier
62 (5.2.4.1, 6.4.2).}
63
64 For internal names, all characters are significant.  For external names,
65 the number of significant characters are defined by the linker; for
66 almost all targets, all characters are significant.
67
68 @end itemize
69
70 @node Characters implementation
71 @section Characters
72
73 @itemize @bullet
74 @item
75 @cite{The number of bits in a byte (3.6).}
76
77 @item
78 @cite{The values of the members of the execution character set (5.2.1).}
79
80 @item
81 @cite{The unique value of the member of the execution character set produced
82 for each of the standard alphabetic escape sequences (5.2.2).}
83
84 @item
85 @cite{The value of a @code{char} object into which has been stored any
86 character other than a member of the basic execution character set (6.2.5).}
87
88 @item
89 @cite{Which of @code{signed char} or @code{unsigned char} has the same range,
90 representation, and behavior as ``plain'' @code{char} (6.2.5, 6.3.1.1).}
91
92 @item
93 @cite{The mapping of members of the source character set (in character
94 constants and string literals) to members of the execution character
95 set (6.4.4.4, 5.1.1.2).}
96
97 @item
98 @cite{The value of an integer character constant containing more than one
99 character or containing a character or escape sequence that does not map
100 to a single-byte execution character (6.4.4.4).}
101
102 @item
103 @cite{The value of a wide character constant containing more than one
104 multibyte character, or containing a multibyte character or escape
105 sequence not represented in the extended execution character set (6.4.4.4).}
106
107 @item
108 @cite{The current locale used to convert a wide character constant consisting
109 of a single multibyte character that maps to a member of the extended
110 execution character set into a corresponding wide character code (6.4.4.4).}
111
112 @item
113 @cite{The current locale used to convert a wide string literal into
114 corresponding wide character codes (6.4.5).}
115
116 @item
117 @cite{The value of a string literal containing a multibyte character or escape
118 sequence not represented in the execution character set (6.4.5).}
119 @end itemize
120
121 @node Integers implementation
122 @section Integers
123
124 @itemize @bullet
125 @item
126 @cite{Any extended integer types that exist in the implementation (6.2.5).}
127
128 @item
129 @cite{Whether signed integer types are represented using sign and magnitude,
130 two's complement, or one's complement, and whether the extraordinary value
131 is a trap representation or an ordinary value (6.2.6.2).}
132
133 GCC supports only two's complement integer types, and all bit patterns
134 are ordinary values.
135
136 @item
137 @cite{The rank of any extended integer type relative to another extended
138 integer type with the same precision (6.3.1.1).}
139
140 @item
141 @cite{The result of, or the signal raised by, converting an integer to a
142 signed integer type when the value cannot be represented in an object of
143 that type (6.3.1.3).}
144
145 @item
146 @cite{The results of some bitwise operations on signed integers (6.5).}
147 @end itemize
148
149 @node Floating point implementation
150 @section Floating point
151
152 @itemize @bullet
153 @item
154 @cite{The accuracy of the floating-point operations and of the library
155 functions in @code{<math.h>} and @code{<complex.h>} that return floating-point
156 results (5.2.4.2.2).}
157
158 @item
159 @cite{The rounding behaviors characterized by non-standard values
160 of @code{FLT_ROUNDS} @gol
161 (5.2.4.2.2).}
162
163 @item
164 @cite{The evaluation methods characterized by non-standard negative
165 values of @code{FLT_EVAL_METHOD} (5.2.4.2.2).}
166
167 @item
168 @cite{The direction of rounding when an integer is converted to a
169 floating-point number that cannot exactly represent the original
170 value (6.3.1.4).}
171
172 @item
173 @cite{The direction of rounding when a floating-point number is
174 converted to a narrower floating-point number (6.3.1.5).}
175
176 @item
177 @cite{How the nearest representable value or the larger or smaller
178 representable value immediately adjacent to the nearest representable
179 value is chosen for certain floating constants (6.4.4.2).}
180
181 @item
182 @cite{Whether and how floating expressions are contracted when not
183 disallowed by the @code{FP_CONTRACT} pragma (6.5).}
184
185 @item
186 @cite{The default state for the @code{FENV_ACCESS} pragma (7.6.1).}
187
188 @item
189 @cite{Additional floating-point exceptions, rounding modes, environments,
190 and classifications, and their macro names (7.6, 7.12).}
191
192 @item
193 @cite{The default state for the @code{FP_CONTRACT} pragma (7.12.2).}
194
195 @item
196 @cite{Whether the ``inexact'' floating-point exception can be raised
197 when the rounded result actually does equal the mathematical result
198 in an IEC 60559 conformant implementation (F.9).}
199
200 @item
201 @cite{Whether the ``underflow'' (and ``inexact'') floating-point
202 exception can be raised when a result is tiny but not inexact in an
203 IEC 60559 conformant implementation (F.9).}
204
205 @end itemize
206
207 @node Arrays and pointers implementation
208 @section Arrays and pointers
209
210 @itemize @bullet
211 @item
212 @cite{The result of converting a pointer to an integer or
213 vice versa (6.3.2.3).}
214
215 A cast from pointer to integer discards most-significant bits if the
216 pointer representation is larger than the integer type,
217 sign-extends@footnote{Future versions of GCC may zero-extend, or use
218 a target-defined @code{ptr_extend} pattern.  Do not rely on sign extension.}
219 if the pointer representation is smaller than the integer type, otherwise
220 the bits are unchanged.
221 @c ??? We've always claimed that pointers were unsigned entities.
222 @c Shouldn't we therefore be doing zero-extension?  If so, the bug
223 @c is in convert_to_integer, where we call type_for_size and request
224 @c a signed integral type.  On the other hand, it might be most useful
225 @c for the target if we extend according to POINTERS_EXTEND_UNSIGNED.
226
227 A cast from integer to pointer discards most-significant bits if the
228 pointer representation is smaller than the integer type, extends according
229 to the signedness of the integer type if the pointer representation
230 is larger than the integer type, otherwise the bits are unchanged.
231
232 When casting from pointer to integer and back again, the resulting
233 pointer must reference the same object as the original pointer, otherwise
234 the behavior is undefined.  That is, one may not use integer arithmetic to
235 avoid the undefined behavior of pointer arithmetic as proscribed in 6.5.6/8.
236
237 @item
238 @cite{The size of the result of subtracting two pointers to elements
239 of the same array (6.5.6).}
240
241 @end itemize
242
243 @node Hints implementation
244 @section Hints
245
246 @itemize @bullet
247 @item
248 @cite{The extent to which suggestions made by using the @code{register}
249 storage-class specifier are effective (6.7.1).}
250
251 The @code{register} specifier affects code generation only in these ways:
252
253 @itemize @bullet
254 @item
255 When used as part of the register variable extension, see 
256 @ref{Explicit Reg Vars}.
257
258 @item
259 When @option{-O0} is in use, the compiler allocates distinct stack
260 memory for all variables that do not have the @code{register}
261 storage-class specifier; if @code{register} is specified, the variable
262 may have a shorter lifespan than the code would indicate and may never
263 be placed in memory.
264
265 @item
266 On some rare x86 targets, @code{setjmp} doesn't save the registers in
267 all circumstances.  In those cases, GCC doesn't allocate any variables
268 in registers unless they are marked @code{register}.
269
270 @end itemize
271
272 @item
273 @cite{The extent to which suggestions made by using the inline function
274 specifier are effective (6.7.4).}
275
276 GCC will not inline any functions if the @option{-fno-inline} option is
277 used or if @option{-O0} is used.  Otherwise, GCC may still be unable to
278 inline a function for many reasons; the @option{-Winline} option may be
279 used to determine if a function has not been inlined and why not.
280
281 @end itemize
282
283 @node Structures unions enumerations and bit-fields implementation
284 @section Structures, unions, enumerations, and bit-fields
285
286 @itemize @bullet
287 @item
288 @cite{Whether a ``plain'' int bit-field is treated as a @code{signed int}
289 bit-field or as an @code{unsigned int} bit-field (6.7.2, 6.7.2.1).}
290
291 @item
292 @cite{Allowable bit-field types other than @code{_Bool}, @code{signed int},
293 and @code{unsigned int} (6.7.2.1).}
294
295 @item
296 @cite{Whether a bit-field can straddle a storage-unit boundary (6.7.2.1).}
297
298 @item
299 @cite{The order of allocation of bit-fields within a unit (6.7.2.1).}
300
301 @item
302 @cite{The alignment of non-bit-field members of structures (6.7.2.1).}
303
304 @item
305 @cite{The integer type compatible with each enumerated type (6.7.2.2).}
306
307 @end itemize
308
309 @node Qualifiers implementation
310 @section Qualifiers
311
312 @itemize @bullet
313 @item
314 @cite{What constitutes an access to an object that has volatile-qualified
315 type (6.7.3).}
316
317 @end itemize
318
319 @node Preprocessing directives implementation
320 @section Preprocessing directives
321
322 @itemize @bullet
323 @item
324 @cite{How sequences in both forms of header names are mapped to headers
325 or external source file names (6.4.7).}
326
327 @item
328 @cite{Whether the value of a character constant in a constant expression
329 that controls conditional inclusion matches the value of the same character
330 constant in the execution character set (6.10.1).}
331
332 @item
333 @cite{Whether the value of a single-character character constant in a
334 constant expression that controls conditional inclusion may have a
335 negative value (6.10.1).}
336
337 @item
338 @cite{The places that are searched for an included @samp{<>} delimited
339 header, and how the places are specified or the header is
340 identified (6.10.2).}
341
342 @item
343 @cite{How the named source file is searched for in an included @samp{""}
344 delimited header (6.10.2).}
345
346 @item
347 @cite{The method by which preprocessing tokens (possibly resulting from
348 macro expansion) in a @code{#include} directive are combined into a header
349 name (6.10.2).}
350
351 @item
352 @cite{The nesting limit for @code{#include} processing (6.10.2).}
353
354 GCC imposes a limit of 200 nested @code{#include}s.
355
356 @item
357 @cite{Whether the @samp{#} operator inserts a @samp{\} character before
358 the @samp{\} character that begins a universal character name in a
359 character constant or string literal (6.10.3.2).}
360
361 @item
362 @cite{The behavior on each recognized non-@code{STDC #pragma}
363 directive (6.10.6).}
364
365 @item
366 @cite{The definitions for @code{__DATE__} and @code{__TIME__} when
367 respectively, the date and time of translation are not available (6.10.8).}
368
369 GCC assumes that the date and time is always available.
370
371 @end itemize
372
373 @node Library functions implementation
374 @section Library functions
375
376 The behavior of these points are dependent on the implementation
377 of the C library, and are not defined by GCC itself.
378
379 @node Architecture implementation
380 @section Architecture
381
382 @itemize @bullet
383 @item
384 @cite{The values or expressions assigned to the macros specified in the
385 headers @code{<float.h>}, @code{<limits.h>}, and @code{<stdint.h>}
386 (5.2.4.2, 7.18.2, 7.18.3).}
387
388 @item
389 @cite{The number, order, and encoding of bytes in any object
390 (when not explicitly specified in this International Standard) (6.2.6.1).}
391
392 @item
393 @cite{The value of the result of the sizeof operator (6.5.3.4).}
394
395 @end itemize
396
397 @node Locale-specific behavior implementation
398 @section Locale-specific behavior
399
400 The behavior of these points are dependent on the implementation
401 of the C library, and are not defined by GCC itself.
402
403 @node C Extensions
404 @chapter Extensions to the C Language Family
405 @cindex extensions, C language
406 @cindex C language extensions
407
408 @opindex pedantic
409 GNU C provides several language features not found in ISO standard C@.
410 (The @option{-pedantic} option directs GCC to print a warning message if
411 any of these features is used.)  To test for the availability of these
412 features in conditional compilation, check for a predefined macro
413 @code{__GNUC__}, which is always defined under GCC@.
414
415 These extensions are available in C and Objective-C@.  Most of them are
416 also available in C++.  @xref{C++ Extensions,,Extensions to the
417 C++ Language}, for extensions that apply @emph{only} to C++.
418
419 Some features that are in ISO C99 but not C89 or C++ are also, as
420 extensions, accepted by GCC in C89 mode and in C++.
421
422 @menu
423 * Statement Exprs::     Putting statements and declarations inside expressions.
424 * Local Labels::        Labels local to a statement-expression.
425 * Labels as Values::    Getting pointers to labels, and computed gotos.
426 * Nested Functions::    As in Algol and Pascal, lexical scoping of functions.
427 * Constructing Calls::  Dispatching a call to another function.
428 * Naming Types::        Giving a name to the type of some expression.
429 * Typeof::              @code{typeof}: referring to the type of an expression.
430 * Lvalues::             Using @samp{?:}, @samp{,} and casts in lvalues.
431 * Conditionals::        Omitting the middle operand of a @samp{?:} expression.
432 * Long Long::           Double-word integers---@code{long long int}.
433 * Complex::             Data types for complex numbers.
434 * Hex Floats::          Hexadecimal floating-point constants.
435 * Zero Length::         Zero-length arrays.
436 * Variable Length::     Arrays whose length is computed at run time.
437 * Variadic Macros::     Macros with a variable number of arguments.
438 * Escaped Newlines::    Slightly looser rules for escaped newlines.
439 * Multi-line Strings::  String literals with embedded newlines.
440 * Subscripting::        Any array can be subscripted, even if not an lvalue.
441 * Pointer Arith::       Arithmetic on @code{void}-pointers and function pointers.
442 * Initializers::        Non-constant initializers.
443 * Compound Literals::   Compound literals give structures, unions
444                          or arrays as values.
445 * Designated Inits::    Labeling elements of initializers.
446 * Cast to Union::       Casting to union type from any member of the union.
447 * Case Ranges::         `case 1 ... 9' and such.
448 * Mixed Declarations::  Mixing declarations and code.
449 * Function Attributes:: Declaring that functions have no side effects,
450                          or that they can never return.
451 * Attribute Syntax::    Formal syntax for attributes.
452 * Function Prototypes:: Prototype declarations and old-style definitions.
453 * C++ Comments::        C++ comments are recognized.
454 * Dollar Signs::        Dollar sign is allowed in identifiers.
455 * Character Escapes::   @samp{\e} stands for the character @key{ESC}.
456 * Variable Attributes:: Specifying attributes of variables.
457 * Type Attributes::     Specifying attributes of types.
458 * Alignment::           Inquiring about the alignment of a type or variable.
459 * Inline::              Defining inline functions (as fast as macros).
460 * Extended Asm::        Assembler instructions with C expressions as operands.
461                          (With them you can define ``built-in'' functions.)
462 * Constraints::         Constraints for asm operands
463 * Asm Labels::          Specifying the assembler name to use for a C symbol.
464 * Explicit Reg Vars::   Defining variables residing in specified registers.
465 * Alternate Keywords::  @code{__const__}, @code{__asm__}, etc., for header files.
466 * Incomplete Enums::    @code{enum foo;}, with details to follow.
467 * Function Names::      Printable strings which are the name of the current
468                          function.
469 * Return Address::      Getting the return or frame address of a function.
470 * Vector Extensions::   Using vector instructions through built-in functions.
471 * Other Builtins::      Other built-in functions.
472 * Target Builtins::     Built-in functions specific to particular targets.
473 * Pragmas::             Pragmas accepted by GCC.
474 * Unnamed Fields::      Unnamed struct/union fields within structs/unions.
475 * Thread-Local::        Per-thread variables.
476 @end menu
477
478 @node Statement Exprs
479 @section Statements and Declarations in Expressions
480 @cindex statements inside expressions
481 @cindex declarations inside expressions
482 @cindex expressions containing statements
483 @cindex macros, statements in expressions
484
485 @c the above section title wrapped and causes an underfull hbox.. i
486 @c changed it from "within" to "in". --mew 4feb93
487
488 A compound statement enclosed in parentheses may appear as an expression
489 in GNU C@.  This allows you to use loops, switches, and local variables
490 within an expression.
491
492 Recall that a compound statement is a sequence of statements surrounded
493 by braces; in this construct, parentheses go around the braces.  For
494 example:
495
496 @example
497 (@{ int y = foo (); int z;
498    if (y > 0) z = y;
499    else z = - y;
500    z; @})
501 @end example
502
503 @noindent
504 is a valid (though slightly more complex than necessary) expression
505 for the absolute value of @code{foo ()}.
506
507 The last thing in the compound statement should be an expression
508 followed by a semicolon; the value of this subexpression serves as the
509 value of the entire construct.  (If you use some other kind of statement
510 last within the braces, the construct has type @code{void}, and thus
511 effectively no value.)
512
513 This feature is especially useful in making macro definitions ``safe'' (so
514 that they evaluate each operand exactly once).  For example, the
515 ``maximum'' function is commonly defined as a macro in standard C as
516 follows:
517
518 @example
519 #define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
520 @end example
521
522 @noindent
523 @cindex side effects, macro argument
524 But this definition computes either @var{a} or @var{b} twice, with bad
525 results if the operand has side effects.  In GNU C, if you know the
526 type of the operands (here let's assume @code{int}), you can define
527 the macro safely as follows:
528
529 @example
530 #define maxint(a,b) \
531   (@{int _a = (a), _b = (b); _a > _b ? _a : _b; @})
532 @end example
533
534 Embedded statements are not allowed in constant expressions, such as
535 the value of an enumeration constant, the width of a bit-field, or
536 the initial value of a static variable.
537
538 If you don't know the type of the operand, you can still do this, but you
539 must use @code{typeof} (@pxref{Typeof}) or type naming (@pxref{Naming
540 Types}).
541
542 Statement expressions are not supported fully in G++, and their fate
543 there is unclear.  (It is possible that they will become fully supported
544 at some point, or that they will be deprecated, or that the bugs that
545 are present will continue to exist indefinitely.)  Presently, statement
546 expressions do not work well as default arguments.
547
548 In addition, there are semantic issues with statement-expressions in
549 C++.  If you try to use statement-expressions instead of inline
550 functions in C++, you may be surprised at the way object destruction is
551 handled.  For example:
552
553 @example
554 #define foo(a)  (@{int b = (a); b + 3; @})
555 @end example
556
557 @noindent
558 does not work the same way as:
559
560 @example
561 inline int foo(int a) @{ int b = a; return b + 3; @}
562 @end example
563
564 @noindent
565 In particular, if the expression passed into @code{foo} involves the
566 creation of temporaries, the destructors for those temporaries will be
567 run earlier in the case of the macro than in the case of the function.
568
569 These considerations mean that it is probably a bad idea to use
570 statement-expressions of this form in header files that are designed to
571 work with C++.  (Note that some versions of the GNU C Library contained
572 header files using statement-expression that lead to precisely this
573 bug.)
574
575 @node Local Labels
576 @section Locally Declared Labels
577 @cindex local labels
578 @cindex macros, local labels
579
580 Each statement expression is a scope in which @dfn{local labels} can be
581 declared.  A local label is simply an identifier; you can jump to it
582 with an ordinary @code{goto} statement, but only from within the
583 statement expression it belongs to.
584
585 A local label declaration looks like this:
586
587 @example
588 __label__ @var{label};
589 @end example
590
591 @noindent
592 or
593
594 @example
595 __label__ @var{label1}, @var{label2}, /* @r{@dots{}} */;
596 @end example
597
598 Local label declarations must come at the beginning of the statement
599 expression, right after the @samp{(@{}, before any ordinary
600 declarations.
601
602 The label declaration defines the label @emph{name}, but does not define
603 the label itself.  You must do this in the usual way, with
604 @code{@var{label}:}, within the statements of the statement expression.
605
606 The local label feature is useful because statement expressions are
607 often used in macros.  If the macro contains nested loops, a @code{goto}
608 can be useful for breaking out of them.  However, an ordinary label
609 whose scope is the whole function cannot be used: if the macro can be
610 expanded several times in one function, the label will be multiply
611 defined in that function.  A local label avoids this problem.  For
612 example:
613
614 @example
615 #define SEARCH(array, target)                     \
616 (@{                                                \
617   __label__ found;                                \
618   typeof (target) _SEARCH_target = (target);      \
619   typeof (*(array)) *_SEARCH_array = (array);     \
620   int i, j;                                       \
621   int value;                                      \
622   for (i = 0; i < max; i++)                       \
623     for (j = 0; j < max; j++)                     \
624       if (_SEARCH_array[i][j] == _SEARCH_target)  \
625         @{ value = i; goto found; @}                \
626   value = -1;                                     \
627  found:                                           \
628   value;                                          \
629 @})
630 @end example
631
632 @node Labels as Values
633 @section Labels as Values
634 @cindex labels as values
635 @cindex computed gotos
636 @cindex goto with computed label
637 @cindex address of a label
638
639 You can get the address of a label defined in the current function
640 (or a containing function) with the unary operator @samp{&&}.  The
641 value has type @code{void *}.  This value is a constant and can be used
642 wherever a constant of that type is valid.  For example:
643
644 @example
645 void *ptr;
646 /* @r{@dots{}} */
647 ptr = &&foo;
648 @end example
649
650 To use these values, you need to be able to jump to one.  This is done
651 with the computed goto statement@footnote{The analogous feature in
652 Fortran is called an assigned goto, but that name seems inappropriate in
653 C, where one can do more than simply store label addresses in label
654 variables.}, @code{goto *@var{exp};}.  For example,
655
656 @example
657 goto *ptr;
658 @end example
659
660 @noindent
661 Any expression of type @code{void *} is allowed.
662
663 One way of using these constants is in initializing a static array that
664 will serve as a jump table:
665
666 @example
667 static void *array[] = @{ &&foo, &&bar, &&hack @};
668 @end example
669
670 Then you can select a label with indexing, like this:
671
672 @example
673 goto *array[i];
674 @end example
675
676 @noindent
677 Note that this does not check whether the subscript is in bounds---array
678 indexing in C never does that.
679
680 Such an array of label values serves a purpose much like that of the
681 @code{switch} statement.  The @code{switch} statement is cleaner, so
682 use that rather than an array unless the problem does not fit a
683 @code{switch} statement very well.
684
685 Another use of label values is in an interpreter for threaded code.
686 The labels within the interpreter function can be stored in the
687 threaded code for super-fast dispatching.
688
689 You may not use this mechanism to jump to code in a different function.
690 If you do that, totally unpredictable things will happen.  The best way to
691 avoid this is to store the label address only in automatic variables and
692 never pass it as an argument.
693
694 An alternate way to write the above example is
695
696 @example
697 static const int array[] = @{ &&foo - &&foo, &&bar - &&foo,
698                              &&hack - &&foo @};
699 goto *(&&foo + array[i]);
700 @end example
701
702 @noindent
703 This is more friendly to code living in shared libraries, as it reduces
704 the number of dynamic relocations that are needed, and by consequence,
705 allows the data to be read-only.
706
707 @node Nested Functions
708 @section Nested Functions
709 @cindex nested functions
710 @cindex downward funargs
711 @cindex thunks
712
713 A @dfn{nested function} is a function defined inside another function.
714 (Nested functions are not supported for GNU C++.)  The nested function's
715 name is local to the block where it is defined.  For example, here we
716 define a nested function named @code{square}, and call it twice:
717
718 @example
719 @group
720 foo (double a, double b)
721 @{
722   double square (double z) @{ return z * z; @}
723
724   return square (a) + square (b);
725 @}
726 @end group
727 @end example
728
729 The nested function can access all the variables of the containing
730 function that are visible at the point of its definition.  This is
731 called @dfn{lexical scoping}.  For example, here we show a nested
732 function which uses an inherited variable named @code{offset}:
733
734 @example
735 @group
736 bar (int *array, int offset, int size)
737 @{
738   int access (int *array, int index)
739     @{ return array[index + offset]; @}
740   int i;
741   /* @r{@dots{}} */
742   for (i = 0; i < size; i++)
743     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
744 @}
745 @end group
746 @end example
747
748 Nested function definitions are permitted within functions in the places
749 where variable definitions are allowed; that is, in any block, before
750 the first statement in the block.
751
752 It is possible to call the nested function from outside the scope of its
753 name by storing its address or passing the address to another function:
754
755 @example
756 hack (int *array, int size)
757 @{
758   void store (int index, int value)
759     @{ array[index] = value; @}
760
761   intermediate (store, size);
762 @}
763 @end example
764
765 Here, the function @code{intermediate} receives the address of
766 @code{store} as an argument.  If @code{intermediate} calls @code{store},
767 the arguments given to @code{store} are used to store into @code{array}.
768 But this technique works only so long as the containing function
769 (@code{hack}, in this example) does not exit.
770
771 If you try to call the nested function through its address after the
772 containing function has exited, all hell will break loose.  If you try
773 to call it after a containing scope level has exited, and if it refers
774 to some of the variables that are no longer in scope, you may be lucky,
775 but it's not wise to take the risk.  If, however, the nested function
776 does not refer to anything that has gone out of scope, you should be
777 safe.
778
779 GCC implements taking the address of a nested function using a technique
780 called @dfn{trampolines}.  A paper describing them is available as
781
782 @noindent
783 @uref{http://people.debian.org/~karlheg/Usenix88-lexic.pdf}.
784
785 A nested function can jump to a label inherited from a containing
786 function, provided the label was explicitly declared in the containing
787 function (@pxref{Local Labels}).  Such a jump returns instantly to the
788 containing function, exiting the nested function which did the
789 @code{goto} and any intermediate functions as well.  Here is an example:
790
791 @example
792 @group
793 bar (int *array, int offset, int size)
794 @{
795   __label__ failure;
796   int access (int *array, int index)
797     @{
798       if (index > size)
799         goto failure;
800       return array[index + offset];
801     @}
802   int i;
803   /* @r{@dots{}} */
804   for (i = 0; i < size; i++)
805     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
806   /* @r{@dots{}} */
807   return 0;
808
809  /* @r{Control comes here from @code{access}
810     if it detects an error.}  */
811  failure:
812   return -1;
813 @}
814 @end group
815 @end example
816
817 A nested function always has internal linkage.  Declaring one with
818 @code{extern} is erroneous.  If you need to declare the nested function
819 before its definition, use @code{auto} (which is otherwise meaningless
820 for function declarations).
821
822 @example
823 bar (int *array, int offset, int size)
824 @{
825   __label__ failure;
826   auto int access (int *, int);
827   /* @r{@dots{}} */
828   int access (int *array, int index)
829     @{
830       if (index > size)
831         goto failure;
832       return array[index + offset];
833     @}
834   /* @r{@dots{}} */
835 @}
836 @end example
837
838 @node Constructing Calls
839 @section Constructing Function Calls
840 @cindex constructing calls
841 @cindex forwarding calls
842
843 Using the built-in functions described below, you can record
844 the arguments a function received, and call another function
845 with the same arguments, without knowing the number or types
846 of the arguments.
847
848 You can also record the return value of that function call,
849 and later return that value, without knowing what data type
850 the function tried to return (as long as your caller expects
851 that data type).
852
853 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply_args ()
854 This built-in function returns a pointer to data
855 describing how to perform a call with the same arguments as were passed
856 to the current function.
857
858 The function saves the arg pointer register, structure value address,
859 and all registers that might be used to pass arguments to a function
860 into a block of memory allocated on the stack.  Then it returns the
861 address of that block.
862 @end deftypefn
863
864 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply (void (*@var{function})(), void *@var{arguments}, size_t @var{size})
865 This built-in function invokes @var{function}
866 with a copy of the parameters described by @var{arguments}
867 and @var{size}.
868
869 The value of @var{arguments} should be the value returned by
870 @code{__builtin_apply_args}.  The argument @var{size} specifies the size
871 of the stack argument data, in bytes.
872
873 This function returns a pointer to data describing
874 how to return whatever value was returned by @var{function}.  The data
875 is saved in a block of memory allocated on the stack.
876
877 It is not always simple to compute the proper value for @var{size}.  The
878 value is used by @code{__builtin_apply} to compute the amount of data
879 that should be pushed on the stack and copied from the incoming argument
880 area.
881 @end deftypefn
882
883 @deftypefn {Built-in Function} {void} __builtin_return (void *@var{result})
884 This built-in function returns the value described by @var{result} from
885 the containing function.  You should specify, for @var{result}, a value
886 returned by @code{__builtin_apply}.
887 @end deftypefn
888
889 @node Naming Types
890 @section Naming an Expression's Type
891 @cindex naming types
892
893 You can give a name to the type of an expression using a @code{typedef}
894 declaration with an initializer.  Here is how to define @var{name} as a
895 type name for the type of @var{exp}:
896
897 @example
898 typedef @var{name} = @var{exp};
899 @end example
900
901 This is useful in conjunction with the statements-within-expressions
902 feature.  Here is how the two together can be used to define a safe
903 ``maximum'' macro that operates on any arithmetic type:
904
905 @example
906 #define max(a,b) \
907   (@{typedef _ta = (a), _tb = (b);  \
908     _ta _a = (a); _tb _b = (b);     \
909     _a > _b ? _a : _b; @})
910 @end example
911
912 @cindex underscores in variables in macros
913 @cindex @samp{_} in variables in macros
914 @cindex local variables in macros
915 @cindex variables, local, in macros
916 @cindex macros, local variables in
917
918 The reason for using names that start with underscores for the local
919 variables is to avoid conflicts with variable names that occur within the
920 expressions that are substituted for @code{a} and @code{b}.  Eventually we
921 hope to design a new form of declaration syntax that allows you to declare
922 variables whose scopes start only after their initializers; this will be a
923 more reliable way to prevent such conflicts.
924
925 @node Typeof
926 @section Referring to a Type with @code{typeof}
927 @findex typeof
928 @findex sizeof
929 @cindex macros, types of arguments
930
931 Another way to refer to the type of an expression is with @code{typeof}.
932 The syntax of using of this keyword looks like @code{sizeof}, but the
933 construct acts semantically like a type name defined with @code{typedef}.
934
935 There are two ways of writing the argument to @code{typeof}: with an
936 expression or with a type.  Here is an example with an expression:
937
938 @example
939 typeof (x[0](1))
940 @end example
941
942 @noindent
943 This assumes that @code{x} is an array of pointers to functions;
944 the type described is that of the values of the functions.
945
946 Here is an example with a typename as the argument:
947
948 @example
949 typeof (int *)
950 @end example
951
952 @noindent
953 Here the type described is that of pointers to @code{int}.
954
955 If you are writing a header file that must work when included in ISO C
956 programs, write @code{__typeof__} instead of @code{typeof}.
957 @xref{Alternate Keywords}.
958
959 A @code{typeof}-construct can be used anywhere a typedef name could be
960 used.  For example, you can use it in a declaration, in a cast, or inside
961 of @code{sizeof} or @code{typeof}.
962
963 @itemize @bullet
964 @item
965 This declares @code{y} with the type of what @code{x} points to.
966
967 @example
968 typeof (*x) y;
969 @end example
970
971 @item
972 This declares @code{y} as an array of such values.
973
974 @example
975 typeof (*x) y[4];
976 @end example
977
978 @item
979 This declares @code{y} as an array of pointers to characters:
980
981 @example
982 typeof (typeof (char *)[4]) y;
983 @end example
984
985 @noindent
986 It is equivalent to the following traditional C declaration:
987
988 @example
989 char *y[4];
990 @end example
991
992 To see the meaning of the declaration using @code{typeof}, and why it
993 might be a useful way to write, let's rewrite it with these macros:
994
995 @example
996 #define pointer(T)  typeof(T *)
997 #define array(T, N) typeof(T [N])
998 @end example
999
1000 @noindent
1001 Now the declaration can be rewritten this way:
1002
1003 @example
1004 array (pointer (char), 4) y;
1005 @end example
1006
1007 @noindent
1008 Thus, @code{array (pointer (char), 4)} is the type of arrays of 4
1009 pointers to @code{char}.
1010 @end itemize
1011
1012 @node Lvalues
1013 @section Generalized Lvalues
1014 @cindex compound expressions as lvalues
1015 @cindex expressions, compound, as lvalues
1016 @cindex conditional expressions as lvalues
1017 @cindex expressions, conditional, as lvalues
1018 @cindex casts as lvalues
1019 @cindex generalized lvalues
1020 @cindex lvalues, generalized
1021 @cindex extensions, @code{?:}
1022 @cindex @code{?:} extensions
1023 Compound expressions, conditional expressions and casts are allowed as
1024 lvalues provided their operands are lvalues.  This means that you can take
1025 their addresses or store values into them.
1026
1027 Standard C++ allows compound expressions and conditional expressions as
1028 lvalues, and permits casts to reference type, so use of this extension
1029 is deprecated for C++ code.
1030
1031 For example, a compound expression can be assigned, provided the last
1032 expression in the sequence is an lvalue.  These two expressions are
1033 equivalent:
1034
1035 @example
1036 (a, b) += 5
1037 a, (b += 5)
1038 @end example
1039
1040 Similarly, the address of the compound expression can be taken.  These two
1041 expressions are equivalent:
1042
1043 @example
1044 &(a, b)
1045 a, &b
1046 @end example
1047
1048 A conditional expression is a valid lvalue if its type is not void and the
1049 true and false branches are both valid lvalues.  For example, these two
1050 expressions are equivalent:
1051
1052 @example
1053 (a ? b : c) = 5
1054 (a ? b = 5 : (c = 5))
1055 @end example
1056
1057 A cast is a valid lvalue if its operand is an lvalue.  A simple
1058 assignment whose left-hand side is a cast works by converting the
1059 right-hand side first to the specified type, then to the type of the
1060 inner left-hand side expression.  After this is stored, the value is
1061 converted back to the specified type to become the value of the
1062 assignment.  Thus, if @code{a} has type @code{char *}, the following two
1063 expressions are equivalent:
1064
1065 @example
1066 (int)a = 5
1067 (int)(a = (char *)(int)5)
1068 @end example
1069
1070 An assignment-with-arithmetic operation such as @samp{+=} applied to a cast
1071 performs the arithmetic using the type resulting from the cast, and then
1072 continues as in the previous case.  Therefore, these two expressions are
1073 equivalent:
1074
1075 @example
1076 (int)a += 5
1077 (int)(a = (char *)(int) ((int)a + 5))
1078 @end example
1079
1080 You cannot take the address of an lvalue cast, because the use of its
1081 address would not work out coherently.  Suppose that @code{&(int)f} were
1082 permitted, where @code{f} has type @code{float}.  Then the following
1083 statement would try to store an integer bit-pattern where a floating
1084 point number belongs:
1085
1086 @example
1087 *&(int)f = 1;
1088 @end example
1089
1090 This is quite different from what @code{(int)f = 1} would do---that
1091 would convert 1 to floating point and store it.  Rather than cause this
1092 inconsistency, we think it is better to prohibit use of @samp{&} on a cast.
1093
1094 If you really do want an @code{int *} pointer with the address of
1095 @code{f}, you can simply write @code{(int *)&f}.
1096
1097 @node Conditionals
1098 @section Conditionals with Omitted Operands
1099 @cindex conditional expressions, extensions
1100 @cindex omitted middle-operands
1101 @cindex middle-operands, omitted
1102 @cindex extensions, @code{?:}
1103 @cindex @code{?:} extensions
1104
1105 The middle operand in a conditional expression may be omitted.  Then
1106 if the first operand is nonzero, its value is the value of the conditional
1107 expression.
1108
1109 Therefore, the expression
1110
1111 @example
1112 x ? : y
1113 @end example
1114
1115 @noindent
1116 has the value of @code{x} if that is nonzero; otherwise, the value of
1117 @code{y}.
1118
1119 This example is perfectly equivalent to
1120
1121 @example
1122 x ? x : y
1123 @end example
1124
1125 @cindex side effect in ?:
1126 @cindex ?: side effect
1127 @noindent
1128 In this simple case, the ability to omit the middle operand is not
1129 especially useful.  When it becomes useful is when the first operand does,
1130 or may (if it is a macro argument), contain a side effect.  Then repeating
1131 the operand in the middle would perform the side effect twice.  Omitting
1132 the middle operand uses the value already computed without the undesirable
1133 effects of recomputing it.
1134
1135 @node Long Long
1136 @section Double-Word Integers
1137 @cindex @code{long long} data types
1138 @cindex double-word arithmetic
1139 @cindex multiprecision arithmetic
1140 @cindex @code{LL} integer suffix
1141 @cindex @code{ULL} integer suffix
1142
1143 ISO C99 supports data types for integers that are at least 64 bits wide,
1144 and as an extension GCC supports them in C89 mode and in C++.
1145 Simply write @code{long long int} for a signed integer, or
1146 @code{unsigned long long int} for an unsigned integer.  To make an
1147 integer constant of type @code{long long int}, add the suffix @samp{LL}
1148 to the integer.  To make an integer constant of type @code{unsigned long
1149 long int}, add the suffix @samp{ULL} to the integer.
1150
1151 You can use these types in arithmetic like any other integer types.
1152 Addition, subtraction, and bitwise boolean operations on these types
1153 are open-coded on all types of machines.  Multiplication is open-coded
1154 if the machine supports fullword-to-doubleword a widening multiply
1155 instruction.  Division and shifts are open-coded only on machines that
1156 provide special support.  The operations that are not open-coded use
1157 special library routines that come with GCC@.
1158
1159 There may be pitfalls when you use @code{long long} types for function
1160 arguments, unless you declare function prototypes.  If a function
1161 expects type @code{int} for its argument, and you pass a value of type
1162 @code{long long int}, confusion will result because the caller and the
1163 subroutine will disagree about the number of bytes for the argument.
1164 Likewise, if the function expects @code{long long int} and you pass
1165 @code{int}.  The best way to avoid such problems is to use prototypes.
1166
1167 @node Complex
1168 @section Complex Numbers
1169 @cindex complex numbers
1170 @cindex @code{_Complex} keyword
1171 @cindex @code{__complex__} keyword
1172
1173 ISO C99 supports complex floating data types, and as an extension GCC
1174 supports them in C89 mode and in C++, and supports complex integer data
1175 types which are not part of ISO C99.  You can declare complex types
1176 using the keyword @code{_Complex}.  As an extension, the older GNU
1177 keyword @code{__complex__} is also supported.
1178
1179 For example, @samp{_Complex double x;} declares @code{x} as a
1180 variable whose real part and imaginary part are both of type
1181 @code{double}.  @samp{_Complex short int y;} declares @code{y} to
1182 have real and imaginary parts of type @code{short int}; this is not
1183 likely to be useful, but it shows that the set of complex types is
1184 complete.
1185
1186 To write a constant with a complex data type, use the suffix @samp{i} or
1187 @samp{j} (either one; they are equivalent).  For example, @code{2.5fi}
1188 has type @code{_Complex float} and @code{3i} has type
1189 @code{_Complex int}.  Such a constant always has a pure imaginary
1190 value, but you can form any complex value you like by adding one to a
1191 real constant.  This is a GNU extension; if you have an ISO C99
1192 conforming C library (such as GNU libc), and want to construct complex
1193 constants of floating type, you should include @code{<complex.h>} and
1194 use the macros @code{I} or @code{_Complex_I} instead.
1195
1196 @cindex @code{__real__} keyword
1197 @cindex @code{__imag__} keyword
1198 To extract the real part of a complex-valued expression @var{exp}, write
1199 @code{__real__ @var{exp}}.  Likewise, use @code{__imag__} to
1200 extract the imaginary part.  This is a GNU extension; for values of
1201 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{crealf},
1202 @code{creal}, @code{creall}, @code{cimagf}, @code{cimag} and
1203 @code{cimagl}, declared in @code{<complex.h>} and also provided as
1204 built-in functions by GCC@.
1205
1206 @cindex complex conjugation
1207 The operator @samp{~} performs complex conjugation when used on a value
1208 with a complex type.  This is a GNU extension; for values of
1209 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{conjf},
1210 @code{conj} and @code{conjl}, declared in @code{<complex.h>} and also
1211 provided as built-in functions by GCC@.
1212
1213 GCC can allocate complex automatic variables in a noncontiguous
1214 fashion; it's even possible for the real part to be in a register while
1215 the imaginary part is on the stack (or vice-versa).  None of the
1216 supported debugging info formats has a way to represent noncontiguous
1217 allocation like this, so GCC describes a noncontiguous complex
1218 variable as if it were two separate variables of noncomplex type.
1219 If the variable's actual name is @code{foo}, the two fictitious
1220 variables are named @code{foo$real} and @code{foo$imag}.  You can
1221 examine and set these two fictitious variables with your debugger.
1222
1223 A future version of GDB will know how to recognize such pairs and treat
1224 them as a single variable with a complex type.
1225
1226 @node Hex Floats
1227 @section Hex Floats
1228 @cindex hex floats
1229
1230 ISO C99 supports floating-point numbers written not only in the usual
1231 decimal notation, such as @code{1.55e1}, but also numbers such as
1232 @code{0x1.fp3} written in hexadecimal format.  As a GNU extension, GCC
1233 supports this in C89 mode (except in some cases when strictly
1234 conforming) and in C++.  In that format the
1235 @samp{0x} hex introducer and the @samp{p} or @samp{P} exponent field are
1236 mandatory.  The exponent is a decimal number that indicates the power of
1237 2 by which the significant part will be multiplied.  Thus @samp{0x1.f} is
1238 @tex
1239 $1 {15\over16}$,
1240 @end tex
1241 @ifnottex
1242 1 15/16,
1243 @end ifnottex
1244 @samp{p3} multiplies it by 8, and the value of @code{0x1.fp3}
1245 is the same as @code{1.55e1}.
1246
1247 Unlike for floating-point numbers in the decimal notation the exponent
1248 is always required in the hexadecimal notation.  Otherwise the compiler
1249 would not be able to resolve the ambiguity of, e.g., @code{0x1.f}.  This
1250 could mean @code{1.0f} or @code{1.9375} since @samp{f} is also the
1251 extension for floating-point constants of type @code{float}.
1252
1253 @node Zero Length
1254 @section Arrays of Length Zero
1255 @cindex arrays of length zero
1256 @cindex zero-length arrays
1257 @cindex length-zero arrays
1258 @cindex flexible array members
1259
1260 Zero-length arrays are allowed in GNU C@.  They are very useful as the
1261 last element of a structure which is really a header for a variable-length
1262 object:
1263
1264 @example
1265 struct line @{
1266   int length;
1267   char contents[0];
1268 @};
1269
1270 struct line *thisline = (struct line *)
1271   malloc (sizeof (struct line) + this_length);
1272 thisline->length = this_length;
1273 @end example
1274
1275 In ISO C90, you would have to give @code{contents} a length of 1, which
1276 means either you waste space or complicate the argument to @code{malloc}.
1277
1278 In ISO C99, you would use a @dfn{flexible array member}, which is
1279 slightly different in syntax and semantics:
1280
1281 @itemize @bullet
1282 @item
1283 Flexible array members are written as @code{contents[]} without
1284 the @code{0}.
1285
1286 @item
1287 Flexible array members have incomplete type, and so the @code{sizeof}
1288 operator may not be applied.  As a quirk of the original implementation
1289 of zero-length arrays, @code{sizeof} evaluates to zero.
1290
1291 @item
1292 Flexible array members may only appear as the last member of a
1293 @code{struct} that is otherwise non-empty.
1294 @end itemize
1295
1296 GCC versions before 3.0 allowed zero-length arrays to be statically
1297 initialized, as if they were flexible arrays.  In addition to those
1298 cases that were useful, it also allowed initializations in situations
1299 that would corrupt later data.  Non-empty initialization of zero-length
1300 arrays is now treated like any case where there are more initializer
1301 elements than the array holds, in that a suitable warning about "excess
1302 elements in array" is given, and the excess elements (all of them, in
1303 this case) are ignored.
1304
1305 Instead GCC allows static initialization of flexible array members.
1306 This is equivalent to defining a new structure containing the original
1307 structure followed by an array of sufficient size to contain the data.
1308 I.e.@: in the following, @code{f1} is constructed as if it were declared
1309 like @code{f2}.
1310
1311 @example
1312 struct f1 @{
1313   int x; int y[];
1314 @} f1 = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};
1315
1316 struct f2 @{
1317   struct f1 f1; int data[3];
1318 @} f2 = @{ @{ 1 @}, @{ 2, 3, 4 @} @};
1319 @end example
1320
1321 @noindent
1322 The convenience of this extension is that @code{f1} has the desired
1323 type, eliminating the need to consistently refer to @code{f2.f1}.
1324
1325 This has symmetry with normal static arrays, in that an array of
1326 unknown size is also written with @code{[]}.
1327
1328 Of course, this extension only makes sense if the extra data comes at
1329 the end of a top-level object, as otherwise we would be overwriting
1330 data at subsequent offsets.  To avoid undue complication and confusion
1331 with initialization of deeply nested arrays, we simply disallow any
1332 non-empty initialization except when the structure is the top-level
1333 object.  For example:
1334
1335 @example
1336 struct foo @{ int x; int y[]; @};
1337 struct bar @{ struct foo z; @};
1338
1339 struct foo a = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};        // @r{Valid.}
1340 struct bar b = @{ @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @} @};    // @r{Invalid.}
1341 struct bar c = @{ @{ 1, @{ @} @} @};            // @r{Valid.}
1342 struct foo d[1] = @{ @{ 1 @{ 2, 3, 4 @} @} @};  // @r{Invalid.}
1343 @end example
1344
1345 @node Variable Length
1346 @section Arrays of Variable Length
1347 @cindex variable-length arrays
1348 @cindex arrays of variable length
1349 @cindex VLAs
1350
1351 Variable-length automatic arrays are allowed in ISO C99, and as an
1352 extension GCC accepts them in C89 mode and in C++.  (However, GCC's
1353 implementation of variable-length arrays does not yet conform in detail
1354 to the ISO C99 standard.)  These arrays are
1355 declared like any other automatic arrays, but with a length that is not
1356 a constant expression.  The storage is allocated at the point of
1357 declaration and deallocated when the brace-level is exited.  For
1358 example:
1359
1360 @example
1361 FILE *
1362 concat_fopen (char *s1, char *s2, char *mode)
1363 @{
1364   char str[strlen (s1) + strlen (s2) + 1];
1365   strcpy (str, s1);
1366   strcat (str, s2);
1367   return fopen (str, mode);
1368 @}
1369 @end example
1370
1371 @cindex scope of a variable length array
1372 @cindex variable-length array scope
1373 @cindex deallocating variable length arrays
1374 Jumping or breaking out of the scope of the array name deallocates the
1375 storage.  Jumping into the scope is not allowed; you get an error
1376 message for it.
1377
1378 @cindex @code{alloca} vs variable-length arrays
1379 You can use the function @code{alloca} to get an effect much like
1380 variable-length arrays.  The function @code{alloca} is available in
1381 many other C implementations (but not in all).  On the other hand,
1382 variable-length arrays are more elegant.
1383
1384 There are other differences between these two methods.  Space allocated
1385 with @code{alloca} exists until the containing @emph{function} returns.
1386 The space for a variable-length array is deallocated as soon as the array
1387 name's scope ends.  (If you use both variable-length arrays and
1388 @code{alloca} in the same function, deallocation of a variable-length array
1389 will also deallocate anything more recently allocated with @code{alloca}.)
1390
1391 You can also use variable-length arrays as arguments to functions:
1392
1393 @example
1394 struct entry
1395 tester (int len, char data[len][len])
1396 @{
1397   /* @r{@dots{}} */
1398 @}
1399 @end example
1400
1401 The length of an array is computed once when the storage is allocated
1402 and is remembered for the scope of the array in case you access it with
1403 @code{sizeof}.
1404
1405 If you want to pass the array first and the length afterward, you can
1406 use a forward declaration in the parameter list---another GNU extension.
1407
1408 @example
1409 struct entry
1410 tester (int len; char data[len][len], int len)
1411 @{
1412   /* @r{@dots{}} */
1413 @}
1414 @end example
1415
1416 @cindex parameter forward declaration
1417 The @samp{int len} before the semicolon is a @dfn{parameter forward
1418 declaration}, and it serves the purpose of making the name @code{len}
1419 known when the declaration of @code{data} is parsed.
1420
1421 You can write any number of such parameter forward declarations in the
1422 parameter list.  They can be separated by commas or semicolons, but the
1423 last one must end with a semicolon, which is followed by the ``real''
1424 parameter declarations.  Each forward declaration must match a ``real''
1425 declaration in parameter name and data type.  ISO C99 does not support
1426 parameter forward declarations.
1427
1428 @node Variadic Macros
1429 @section Macros with a Variable Number of Arguments.
1430 @cindex variable number of arguments
1431 @cindex macro with variable arguments
1432 @cindex rest argument (in macro)
1433 @cindex variadic macros
1434
1435 In the ISO C standard of 1999, a macro can be declared to accept a
1436 variable number of arguments much as a function can.  The syntax for
1437 defining the macro is similar to that of a function.  Here is an
1438 example:
1439
1440 @example
1441 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, __VA_ARGS__)
1442 @end example
1443
1444 Here @samp{@dots{}} is a @dfn{variable argument}.  In the invocation of
1445 such a macro, it represents the zero or more tokens until the closing
1446 parenthesis that ends the invocation, including any commas.  This set of
1447 tokens replaces the identifier @code{__VA_ARGS__} in the macro body
1448 wherever it appears.  See the CPP manual for more information.
1449
1450 GCC has long supported variadic macros, and used a different syntax that
1451 allowed you to give a name to the variable arguments just like any other
1452 argument.  Here is an example:
1453
1454 @example
1455 #define debug(format, args...) fprintf (stderr, format, args)
1456 @end example
1457
1458 This is in all ways equivalent to the ISO C example above, but arguably
1459 more readable and descriptive.
1460
1461 GNU CPP has two further variadic macro extensions, and permits them to
1462 be used with either of the above forms of macro definition.
1463
1464 In standard C, you are not allowed to leave the variable argument out
1465 entirely; but you are allowed to pass an empty argument.  For example,
1466 this invocation is invalid in ISO C, because there is no comma after
1467 the string:
1468
1469 @example
1470 debug ("A message")
1471 @end example
1472
1473 GNU CPP permits you to completely omit the variable arguments in this
1474 way.  In the above examples, the compiler would complain, though since
1475 the expansion of the macro still has the extra comma after the format
1476 string.
1477
1478 To help solve this problem, CPP behaves specially for variable arguments
1479 used with the token paste operator, @samp{##}.  If instead you write
1480
1481 @example
1482 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, ## __VA_ARGS__)
1483 @end example
1484
1485 and if the variable arguments are omitted or empty, the @samp{##}
1486 operator causes the preprocessor to remove the comma before it.  If you
1487 do provide some variable arguments in your macro invocation, GNU CPP
1488 does not complain about the paste operation and instead places the
1489 variable arguments after the comma.  Just like any other pasted macro
1490 argument, these arguments are not macro expanded.
1491
1492 @node Escaped Newlines
1493 @section Slightly Looser Rules for Escaped Newlines
1494 @cindex escaped newlines
1495 @cindex newlines (escaped)
1496
1497 Recently, the preprocessor has relaxed its treatment of escaped
1498 newlines.  Previously, the newline had to immediately follow a
1499 backslash.  The current implementation allows whitespace in the form of
1500 spaces, horizontal and vertical tabs, and form feeds between the
1501 backslash and the subsequent newline.  The preprocessor issues a
1502 warning, but treats it as a valid escaped newline and combines the two
1503 lines to form a single logical line.  This works within comments and
1504 tokens, including multi-line strings, as well as between tokens.
1505 Comments are @emph{not} treated as whitespace for the purposes of this
1506 relaxation, since they have not yet been replaced with spaces.
1507
1508 @node Multi-line Strings
1509 @section String Literals with Embedded Newlines
1510 @cindex multi-line string literals
1511
1512 As an extension, GNU CPP permits string literals to cross multiple lines
1513 without escaping the embedded newlines.  Each embedded newline is
1514 replaced with a single @samp{\n} character in the resulting string
1515 literal, regardless of what form the newline took originally.
1516
1517 CPP currently allows such strings in directives as well (other than the
1518 @samp{#include} family).  This is deprecated and will eventually be
1519 removed.
1520
1521 @node Subscripting
1522 @section Non-Lvalue Arrays May Have Subscripts
1523 @cindex subscripting
1524 @cindex arrays, non-lvalue
1525
1526 @cindex subscripting and function values
1527 In ISO C99, arrays that are not lvalues still decay to pointers, and
1528 may be subscripted, although they may not be modified or used after
1529 the next sequence point and the unary @samp{&} operator may not be
1530 applied to them.  As an extension, GCC allows such arrays to be
1531 subscripted in C89 mode, though otherwise they do not decay to
1532 pointers outside C99 mode.  For example,
1533 this is valid in GNU C though not valid in C89:
1534
1535 @example
1536 @group
1537 struct foo @{int a[4];@};
1538
1539 struct foo f();
1540
1541 bar (int index)
1542 @{
1543   return f().a[index];
1544 @}
1545 @end group
1546 @end example
1547
1548 @node Pointer Arith
1549 @section Arithmetic on @code{void}- and Function-Pointers
1550 @cindex void pointers, arithmetic
1551 @cindex void, size of pointer to
1552 @cindex function pointers, arithmetic
1553 @cindex function, size of pointer to
1554
1555 In GNU C, addition and subtraction operations are supported on pointers to
1556 @code{void} and on pointers to functions.  This is done by treating the
1557 size of a @code{void} or of a function as 1.
1558
1559 A consequence of this is that @code{sizeof} is also allowed on @code{void}
1560 and on function types, and returns 1.
1561
1562 @opindex Wpointer-arith
1563 The option @option{-Wpointer-arith} requests a warning if these extensions
1564 are used.
1565
1566 @node Initializers
1567 @section Non-Constant Initializers
1568 @cindex initializers, non-constant
1569 @cindex non-constant initializers
1570
1571 As in standard C++ and ISO C99, the elements of an aggregate initializer for an
1572 automatic variable are not required to be constant expressions in GNU C@.
1573 Here is an example of an initializer with run-time varying elements:
1574
1575 @example
1576 foo (float f, float g)
1577 @{
1578   float beat_freqs[2] = @{ f-g, f+g @};
1579   /* @r{@dots{}} */
1580 @}
1581 @end example
1582
1583 @node Compound Literals
1584 @section Compound Literals
1585 @cindex constructor expressions
1586 @cindex initializations in expressions
1587 @cindex structures, constructor expression
1588 @cindex expressions, constructor
1589 @cindex compound literals
1590 @c The GNU C name for what C99 calls compound literals was "constructor expressions".
1591
1592 ISO C99 supports compound literals.  A compound literal looks like
1593 a cast containing an initializer.  Its value is an object of the
1594 type specified in the cast, containing the elements specified in
1595 the initializer; it is an lvalue.  As an extension, GCC supports
1596 compound literals in C89 mode and in C++.
1597
1598 Usually, the specified type is a structure.  Assume that
1599 @code{struct foo} and @code{structure} are declared as shown:
1600
1601 @example
1602 struct foo @{int a; char b[2];@} structure;
1603 @end example
1604
1605 @noindent
1606 Here is an example of constructing a @code{struct foo} with a compound literal:
1607
1608 @example
1609 structure = ((struct foo) @{x + y, 'a', 0@});
1610 @end example
1611
1612 @noindent
1613 This is equivalent to writing the following:
1614
1615 @example
1616 @{
1617   struct foo temp = @{x + y, 'a', 0@};
1618   structure = temp;
1619 @}
1620 @end example
1621
1622 You can also construct an array.  If all the elements of the compound literal
1623 are (made up of) simple constant expressions, suitable for use in
1624 initializers of objects of static storage duration, then the compound
1625 literal can be coerced to a pointer to its first element and used in
1626 such an initializer, as shown here:
1627
1628 @example
1629 char **foo = (char *[]) @{ "x", "y", "z" @};
1630 @end example
1631
1632 Compound literals for scalar types and union types are is
1633 also allowed, but then the compound literal is equivalent
1634 to a cast.
1635
1636 As a GNU extension, GCC allows initialization of objects with static storage
1637 duration by compound literals (which is not possible in ISO C99, because
1638 the initializer is not a constant).
1639 It is handled as if the object was initialized only with the bracket
1640 enclosed list if compound literal's and object types match.
1641 The initializer list of the compound literal must be constant.
1642 If the object being initialized has array type of unknown size, the size is
1643 determined by compound literal size.
1644
1645 @example
1646 static struct foo x = (struct foo) @{1, 'a', 'b'@};
1647 static int y[] = (int []) @{1, 2, 3@};
1648 static int z[] = (int [3]) @{1@};
1649 @end example
1650
1651 @noindent
1652 The above lines are equivalent to the following:
1653 @example
1654 static struct foo x = @{1, 'a', 'b'@};
1655 static int y[] = @{1, 2, 3@};
1656 static int z[] = @{1, 0, 0@};
1657 @end example
1658
1659 @node Designated Inits
1660 @section Designated Initializers
1661 @cindex initializers with labeled elements
1662 @cindex labeled elements in initializers
1663 @cindex case labels in initializers
1664 @cindex designated initializers
1665
1666 Standard C89 requires the elements of an initializer to appear in a fixed
1667 order, the same as the order of the elements in the array or structure
1668 being initialized.
1669
1670 In ISO C99 you can give the elements in any order, specifying the array
1671 indices or structure field names they apply to, and GNU C allows this as
1672 an extension in C89 mode as well.  This extension is not
1673 implemented in GNU C++.
1674
1675 To specify an array index, write
1676 @samp{[@var{index}] =} before the element value.  For example,
1677
1678 @example
1679 int a[6] = @{ [4] = 29, [2] = 15 @};
1680 @end example
1681
1682 @noindent
1683 is equivalent to
1684
1685 @example
1686 int a[6] = @{ 0, 0, 15, 0, 29, 0 @};
1687 @end example
1688
1689 @noindent
1690 The index values must be constant expressions, even if the array being
1691 initialized is automatic.
1692
1693 An alternative syntax for this which has been obsolete since GCC 2.5 but
1694 GCC still accepts is to write @samp{[@var{index}]} before the element
1695 value, with no @samp{=}.
1696
1697 To initialize a range of elements to the same value, write
1698 @samp{[@var{first} ... @var{last}] = @var{value}}.  This is a GNU
1699 extension.  For example,
1700
1701 @example
1702 int widths[] = @{ [0 ... 9] = 1, [10 ... 99] = 2, [100] = 3 @};
1703 @end example
1704
1705 @noindent
1706 If the value in it has side-effects, the side-effects will happen only once,
1707 not for each initialized field by the range initializer.
1708
1709 @noindent
1710 Note that the length of the array is the highest value specified
1711 plus one.
1712
1713 In a structure initializer, specify the name of a field to initialize
1714 with @samp{.@var{fieldname} =} before the element value.  For example,
1715 given the following structure,
1716
1717 @example
1718 struct point @{ int x, y; @};
1719 @end example
1720
1721 @noindent
1722 the following initialization
1723
1724 @example
1725 struct point p = @{ .y = yvalue, .x = xvalue @};
1726 @end example
1727
1728 @noindent
1729 is equivalent to
1730
1731 @example
1732 struct point p = @{ xvalue, yvalue @};
1733 @end example
1734
1735 Another syntax which has the same meaning, obsolete since GCC 2.5, is
1736 @samp{@var{fieldname}:}, as shown here:
1737
1738 @example
1739 struct point p = @{ y: yvalue, x: xvalue @};
1740 @end example
1741
1742 @cindex designators
1743 The @samp{[@var{index}]} or @samp{.@var{fieldname}} is known as a
1744 @dfn{designator}.  You can also use a designator (or the obsolete colon
1745 syntax) when initializing a union, to specify which element of the union
1746 should be used.  For example,
1747
1748 @example
1749 union foo @{ int i; double d; @};
1750
1751 union foo f = @{ .d = 4 @};
1752 @end example
1753
1754 @noindent
1755 will convert 4 to a @code{double} to store it in the union using
1756 the second element.  By contrast, casting 4 to type @code{union foo}
1757 would store it into the union as the integer @code{i}, since it is
1758 an integer.  (@xref{Cast to Union}.)
1759
1760 You can combine this technique of naming elements with ordinary C
1761 initialization of successive elements.  Each initializer element that
1762 does not have a designator applies to the next consecutive element of the
1763 array or structure.  For example,
1764
1765 @example
1766 int a[6] = @{ [1] = v1, v2, [4] = v4 @};
1767 @end example
1768
1769 @noindent
1770 is equivalent to
1771
1772 @example
1773 int a[6] = @{ 0, v1, v2, 0, v4, 0 @};
1774 @end example
1775
1776 Labeling the elements of an array initializer is especially useful
1777 when the indices are characters or belong to an @code{enum} type.
1778 For example:
1779
1780 @example
1781 int whitespace[256]
1782   = @{ [' '] = 1, ['\t'] = 1, ['\h'] = 1,
1783       ['\f'] = 1, ['\n'] = 1, ['\r'] = 1 @};
1784 @end example
1785
1786 @cindex designator lists
1787 You can also write a series of @samp{.@var{fieldname}} and
1788 @samp{[@var{index}]} designators before an @samp{=} to specify a
1789 nested subobject to initialize; the list is taken relative to the
1790 subobject corresponding to the closest surrounding brace pair.  For
1791 example, with the @samp{struct point} declaration above:
1792
1793 @example
1794 struct point ptarray[10] = @{ [2].y = yv2, [2].x = xv2, [0].x = xv0 @};
1795 @end example
1796
1797 @noindent
1798 If the same field is initialized multiple times, it will have value from
1799 the last initialization.  If any such overridden initialization has
1800 side-effect, it is unspecified whether the side-effect happens or not.
1801 Currently, gcc will discard them and issue a warning.
1802
1803 @node Case Ranges
1804 @section Case Ranges
1805 @cindex case ranges
1806 @cindex ranges in case statements
1807
1808 You can specify a range of consecutive values in a single @code{case} label,
1809 like this:
1810
1811 @example
1812 case @var{low} ... @var{high}:
1813 @end example
1814
1815 @noindent
1816 This has the same effect as the proper number of individual @code{case}
1817 labels, one for each integer value from @var{low} to @var{high}, inclusive.
1818
1819 This feature is especially useful for ranges of ASCII character codes:
1820
1821 @example
1822 case 'A' ... 'Z':
1823 @end example
1824
1825 @strong{Be careful:} Write spaces around the @code{...}, for otherwise
1826 it may be parsed wrong when you use it with integer values.  For example,
1827 write this:
1828
1829 @example
1830 case 1 ... 5:
1831 @end example
1832
1833 @noindent
1834 rather than this:
1835
1836 @example
1837 case 1...5:
1838 @end example
1839
1840 @node Cast to Union
1841 @section Cast to a Union Type
1842 @cindex cast to a union
1843 @cindex union, casting to a
1844
1845 A cast to union type is similar to other casts, except that the type
1846 specified is a union type.  You can specify the type either with
1847 @code{union @var{tag}} or with a typedef name.  A cast to union is actually
1848 a constructor though, not a cast, and hence does not yield an lvalue like
1849 normal casts.  (@xref{Compound Literals}.)
1850
1851 The types that may be cast to the union type are those of the members
1852 of the union.  Thus, given the following union and variables:
1853
1854 @example
1855 union foo @{ int i; double d; @};
1856 int x;
1857 double y;
1858 @end example
1859
1860 @noindent
1861 both @code{x} and @code{y} can be cast to type @code{union foo}.
1862
1863 Using the cast as the right-hand side of an assignment to a variable of
1864 union type is equivalent to storing in a member of the union:
1865
1866 @example
1867 union foo u;
1868 /* @r{@dots{}} */
1869 u = (union foo) x  @equiv{}  u.i = x
1870 u = (union foo) y  @equiv{}  u.d = y
1871 @end example
1872
1873 You can also use the union cast as a function argument:
1874
1875 @example
1876 void hack (union foo);
1877 /* @r{@dots{}} */
1878 hack ((union foo) x);
1879 @end example
1880
1881 @node Mixed Declarations
1882 @section Mixed Declarations and Code
1883 @cindex mixed declarations and code
1884 @cindex declarations, mixed with code
1885 @cindex code, mixed with declarations
1886
1887 ISO C99 and ISO C++ allow declarations and code to be freely mixed
1888 within compound statements.  As an extension, GCC also allows this in
1889 C89 mode.  For example, you could do:
1890
1891 @example
1892 int i;
1893 /* @r{@dots{}} */
1894 i++;
1895 int j = i + 2;
1896 @end example
1897
1898 Each identifier is visible from where it is declared until the end of
1899 the enclosing block.
1900
1901 @node Function Attributes
1902 @section Declaring Attributes of Functions
1903 @cindex function attributes
1904 @cindex declaring attributes of functions
1905 @cindex functions that never return
1906 @cindex functions that have no side effects
1907 @cindex functions in arbitrary sections
1908 @cindex functions that behave like malloc
1909 @cindex @code{volatile} applied to function
1910 @cindex @code{const} applied to function
1911 @cindex functions with @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments
1912 @cindex functions with non-null pointer arguments
1913 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
1914 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
1915 @cindex functions that do not pop the argument stack on the 386
1916
1917 In GNU C, you declare certain things about functions called in your program
1918 which help the compiler optimize function calls and check your code more
1919 carefully.
1920
1921 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
1922 attributes when making a declaration.  This keyword is followed by an
1923 attribute specification inside double parentheses.  The following
1924 attributes are currently defined for functions on all targets:
1925 @code{noreturn}, @code{noinline}, @code{always_inline},
1926 @code{pure}, @code{const}, @code{nothrow},
1927 @code{format}, @code{format_arg}, @code{no_instrument_function},
1928 @code{section}, @code{constructor}, @code{destructor}, @code{used},
1929 @code{unused}, @code{deprecated}, @code{weak}, @code{malloc},
1930 @code{alias}, and @code{nonnull}.  Several other attributes are defined
1931 for functions on particular target systems.  Other attributes, including
1932 @code{section} are supported for variables declarations
1933 (@pxref{Variable Attributes}) and for types (@pxref{Type Attributes}).
1934
1935 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
1936 each keyword.  This allows you to use them in header files without
1937 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
1938 you may use @code{__noreturn__} instead of @code{noreturn}.
1939
1940 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
1941 attributes.
1942
1943 @table @code
1944 @cindex @code{noreturn} function attribute
1945 @item noreturn
1946 A few standard library functions, such as @code{abort} and @code{exit},
1947 cannot return.  GCC knows this automatically.  Some programs define
1948 their own functions that never return.  You can declare them
1949 @code{noreturn} to tell the compiler this fact.  For example,
1950
1951 @smallexample
1952 @group
1953 void fatal () __attribute__ ((noreturn));
1954
1955 void
1956 fatal (/* @r{@dots{}} */)
1957 @{
1958   /* @r{@dots{}} */ /* @r{Print error message.} */ /* @r{@dots{}} */
1959   exit (1);
1960 @}
1961 @end group
1962 @end smallexample
1963
1964 The @code{noreturn} keyword tells the compiler to assume that
1965 @code{fatal} cannot return.  It can then optimize without regard to what
1966 would happen if @code{fatal} ever did return.  This makes slightly
1967 better code.  More importantly, it helps avoid spurious warnings of
1968 uninitialized variables.
1969
1970 Do not assume that registers saved by the calling function are
1971 restored before calling the @code{noreturn} function.
1972
1973 It does not make sense for a @code{noreturn} function to have a return
1974 type other than @code{void}.
1975
1976 The attribute @code{noreturn} is not implemented in GCC versions
1977 earlier than 2.5.  An alternative way to declare that a function does
1978 not return, which works in the current version and in some older
1979 versions, is as follows:
1980
1981 @smallexample
1982 typedef void voidfn ();
1983
1984 volatile voidfn fatal;
1985 @end smallexample
1986
1987 @cindex @code{noinline} function attribute
1988 @item noinline
1989 This function attribute prevents a function from being considered for
1990 inlining.
1991
1992 @cindex @code{always_inline} function attribute
1993 @item always_inline
1994 Generally, functions are not inlined unless optimization is specified.
1995 For functions declared inline, this attribute inlines the function even
1996 if no optimization level was specified.
1997
1998 @cindex @code{pure} function attribute
1999 @item pure
2000 Many functions have no effects except the return value and their
2001 return value depends only on the parameters and/or global variables.
2002 Such a function can be subject
2003 to common subexpression elimination and loop optimization just as an
2004 arithmetic operator would be.  These functions should be declared
2005 with the attribute @code{pure}.  For example,
2006
2007 @smallexample
2008 int square (int) __attribute__ ((pure));
2009 @end smallexample
2010
2011 @noindent
2012 says that the hypothetical function @code{square} is safe to call
2013 fewer times than the program says.
2014
2015 Some of common examples of pure functions are @code{strlen} or @code{memcmp}.
2016 Interesting non-pure functions are functions with infinite loops or those
2017 depending on volatile memory or other system resource, that may change between
2018 two consecutive calls (such as @code{feof} in a multithreading environment).
2019
2020 The attribute @code{pure} is not implemented in GCC versions earlier
2021 than 2.96.
2022 @cindex @code{const} function attribute
2023 @item const
2024 Many functions do not examine any values except their arguments, and
2025 have no effects except the return value.  Basically this is just slightly
2026 more strict class than the @code{pure} attribute above, since function is not
2027 allowed to read global memory.
2028
2029 @cindex pointer arguments
2030 Note that a function that has pointer arguments and examines the data
2031 pointed to must @emph{not} be declared @code{const}.  Likewise, a
2032 function that calls a non-@code{const} function usually must not be
2033 @code{const}.  It does not make sense for a @code{const} function to
2034 return @code{void}.
2035
2036 The attribute @code{const} is not implemented in GCC versions earlier
2037 than 2.5.  An alternative way to declare that a function has no side
2038 effects, which works in the current version and in some older versions,
2039 is as follows:
2040
2041 @smallexample
2042 typedef int intfn ();
2043
2044 extern const intfn square;
2045 @end smallexample
2046
2047 This approach does not work in GNU C++ from 2.6.0 on, since the language
2048 specifies that the @samp{const} must be attached to the return value.
2049
2050 @cindex @code{nothrow} function attribute
2051 @item nothrow
2052 The @code{nothrow} attribute is used to inform the compiler that a
2053 function cannot throw an exception.  For example, most functions in
2054 the standard C library can be guaranteed not to throw an exception
2055 with the notable exceptions of @code{qsort} and @code{bsearch} that
2056 take function pointer arguments.  The @code{nothrow} attribute is not
2057 implemented in GCC versions earlier than 3.2.
2058
2059 @item format (@var{archetype}, @var{string-index}, @var{first-to-check})
2060 @cindex @code{format} function attribute
2061 @opindex Wformat
2062 The @code{format} attribute specifies that a function takes @code{printf},
2063 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments which
2064 should be type-checked against a format string.  For example, the
2065 declaration:
2066
2067 @smallexample
2068 extern int
2069 my_printf (void *my_object, const char *my_format, ...)
2070       __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
2071 @end smallexample
2072
2073 @noindent
2074 causes the compiler to check the arguments in calls to @code{my_printf}
2075 for consistency with the @code{printf} style format string argument
2076 @code{my_format}.
2077
2078 The parameter @var{archetype} determines how the format string is
2079 interpreted, and should be @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime}
2080 or @code{strfmon}.  (You can also use @code{__printf__},
2081 @code{__scanf__}, @code{__strftime__} or @code{__strfmon__}.)  The
2082 parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2083 string argument (starting from 1), while @var{first-to-check} is the
2084 number of the first argument to check against the format string.  For
2085 functions where the arguments are not available to be checked (such as
2086 @code{vprintf}), specify the third parameter as zero.  In this case the
2087 compiler only checks the format string for consistency.  For
2088 @code{strftime} formats, the third parameter is required to be zero.
2089
2090 In the example above, the format string (@code{my_format}) is the second
2091 argument of the function @code{my_print}, and the arguments to check
2092 start with the third argument, so the correct parameters for the format
2093 attribute are 2 and 3.
2094
2095 @opindex ffreestanding
2096 The @code{format} attribute allows you to identify your own functions
2097 which take format strings as arguments, so that GCC can check the
2098 calls to these functions for errors.  The compiler always (unless
2099 @option{-ffreestanding} is used) checks formats
2100 for the standard library functions @code{printf}, @code{fprintf},
2101 @code{sprintf}, @code{scanf}, @code{fscanf}, @code{sscanf}, @code{strftime},
2102 @code{vprintf}, @code{vfprintf} and @code{vsprintf} whenever such
2103 warnings are requested (using @option{-Wformat}), so there is no need to
2104 modify the header file @file{stdio.h}.  In C99 mode, the functions
2105 @code{snprintf}, @code{vsnprintf}, @code{vscanf}, @code{vfscanf} and
2106 @code{vsscanf} are also checked.  Except in strictly conforming C
2107 standard modes, the X/Open function @code{strfmon} is also checked as
2108 are @code{printf_unlocked} and @code{fprintf_unlocked}.
2109 @xref{C Dialect Options,,Options Controlling C Dialect}.
2110
2111 @item format_arg (@var{string-index})
2112 @cindex @code{format_arg} function attribute
2113 @opindex Wformat-nonliteral
2114 The @code{format_arg} attribute specifies that a function takes a format
2115 string for a @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or
2116 @code{strfmon} style function and modifies it (for example, to translate
2117 it into another language), so the result can be passed to a
2118 @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style
2119 function (with the remaining arguments to the format function the same
2120 as they would have been for the unmodified string).  For example, the
2121 declaration:
2122
2123 @smallexample
2124 extern char *
2125 my_dgettext (char *my_domain, const char *my_format)
2126       __attribute__ ((format_arg (2)));
2127 @end smallexample
2128
2129 @noindent
2130 causes the compiler to check the arguments in calls to a @code{printf},
2131 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} type function, whose
2132 format string argument is a call to the @code{my_dgettext} function, for
2133 consistency with the format string argument @code{my_format}.  If the
2134 @code{format_arg} attribute had not been specified, all the compiler
2135 could tell in such calls to format functions would be that the format
2136 string argument is not constant; this would generate a warning when
2137 @option{-Wformat-nonliteral} is used, but the calls could not be checked
2138 without the attribute.
2139
2140 The parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2141 string argument (starting from 1).
2142
2143 The @code{format-arg} attribute allows you to identify your own
2144 functions which modify format strings, so that GCC can check the
2145 calls to @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon}
2146 type function whose operands are a call to one of your own function.
2147 The compiler always treats @code{gettext}, @code{dgettext}, and
2148 @code{dcgettext} in this manner except when strict ISO C support is
2149 requested by @option{-ansi} or an appropriate @option{-std} option, or
2150 @option{-ffreestanding} is used.  @xref{C Dialect Options,,Options
2151 Controlling C Dialect}.
2152
2153 @item nonnull (@var{arg-index}, @dots{})
2154 @cindex @code{nonnull} function attribute
2155 The @code{nonnull} attribute specifies that some function parameters should
2156 be non-null pointers.  For instance, the declaration:
2157
2158 @smallexample
2159 extern void *
2160 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2161         __attribute__((nonnull (1, 2)));
2162 @end smallexample
2163
2164 @noindent
2165 causes the compiler to check that, in calls to @code{my_memcpy},
2166 arguments @var{dest} and @var{src} are non-null.  If the compiler
2167 determines that a null pointer is passed in an argument slot marked
2168 as non-null, and the @option{-Wnonnull} option is enabled, a warning
2169 is issued.  The compiler may also choose to make optimizations based
2170 on the knowledge that certain function arguments will not be null.
2171
2172 If no argument index list is given to the @code{nonnull} attribute,
2173 all pointer arguments are marked as non-null.  To illustrate, the
2174 following declaration is equivalent to the previous example:
2175
2176 @smallexample
2177 extern void *
2178 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2179         __attribute__((nonnull));
2180 @end smallexample
2181
2182 @item no_instrument_function
2183 @cindex @code{no_instrument_function} function attribute
2184 @opindex finstrument-functions
2185 If @option{-finstrument-functions} is given, profiling function calls will
2186 be generated at entry and exit of most user-compiled functions.
2187 Functions with this attribute will not be so instrumented.
2188
2189 @item section ("@var{section-name}")
2190 @cindex @code{section} function attribute
2191 Normally, the compiler places the code it generates in the @code{text} section.
2192 Sometimes, however, you need additional sections, or you need certain
2193 particular functions to appear in special sections.  The @code{section}
2194 attribute specifies that a function lives in a particular section.
2195 For example, the declaration:
2196
2197 @smallexample
2198 extern void foobar (void) __attribute__ ((section ("bar")));
2199 @end smallexample
2200
2201 @noindent
2202 puts the function @code{foobar} in the @code{bar} section.
2203
2204 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
2205 attribute is not available on all platforms.
2206 If you need to map the entire contents of a module to a particular
2207 section, consider using the facilities of the linker instead.
2208
2209 @item constructor
2210 @itemx destructor
2211 @cindex @code{constructor} function attribute
2212 @cindex @code{destructor} function attribute
2213 The @code{constructor} attribute causes the function to be called
2214 automatically before execution enters @code{main ()}.  Similarly, the
2215 @code{destructor} attribute causes the function to be called
2216 automatically after @code{main ()} has completed or @code{exit ()} has
2217 been called.  Functions with these attributes are useful for
2218 initializing data that will be used implicitly during the execution of
2219 the program.
2220
2221 These attributes are not currently implemented for Objective-C@.
2222
2223 @cindex @code{unused} attribute.
2224 @item unused
2225 This attribute, attached to a function, means that the function is meant
2226 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
2227 function.  GNU C++ does not currently support this attribute as
2228 definitions without parameters are valid in C++.
2229
2230 @cindex @code{used} attribute.
2231 @item used
2232 This attribute, attached to a function, means that code must be emitted
2233 for the function even if it appears that the function is not referenced.
2234 This is useful, for example, when the function is referenced only in
2235 inline assembly.
2236
2237 @cindex @code{deprecated} attribute.
2238 @item deprecated
2239 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the function
2240 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
2241 functions that are expected to be removed in a future version of a
2242 program.  The warning also includes the location of the declaration
2243 of the deprecated function, to enable users to easily find further
2244 information about why the function is deprecated, or what they should
2245 do instead.  Note that the warnings only occurs for uses:
2246
2247 @smallexample
2248 int old_fn () __attribute__ ((deprecated));
2249 int old_fn ();
2250 int (*fn_ptr)() = old_fn;
2251 @end smallexample
2252
2253 results in a warning on line 3 but not line 2.
2254
2255 The @code{deprecated} attribute can also be used for variables and
2256 types (@pxref{Variable Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
2257
2258 @item weak
2259 @cindex @code{weak} attribute
2260 The @code{weak} attribute causes the declaration to be emitted as a weak
2261 symbol rather than a global.  This is primarily useful in defining
2262 library functions which can be overridden in user code, though it can
2263 also be used with non-function declarations.  Weak symbols are supported
2264 for ELF targets, and also for a.out targets when using the GNU assembler
2265 and linker.
2266
2267 @item malloc
2268 @cindex @code{malloc} attribute
2269 The @code{malloc} attribute is used to tell the compiler that a function
2270 may be treated as if it were the malloc function.  The compiler assumes
2271 that calls to malloc result in a pointers that cannot alias anything.
2272 This will often improve optimization.
2273
2274 @item alias ("@var{target}")
2275 @cindex @code{alias} attribute
2276 The @code{alias} attribute causes the declaration to be emitted as an
2277 alias for another symbol, which must be specified.  For instance,
2278
2279 @smallexample
2280 void __f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2281 void f () __attribute__ ((weak, alias ("__f")));
2282 @end smallexample
2283
2284 declares @samp{f} to be a weak alias for @samp{__f}.  In C++, the
2285 mangled name for the target must be used.
2286
2287 Not all target machines support this attribute.
2288
2289 @item visibility ("@var{visibility_type}")
2290 @cindex @code{visibility} attribute
2291 The @code{visibility} attribute on ELF targets causes the declaration
2292 to be emitted with hidden, protected or internal visibility.
2293
2294 @smallexample
2295 void __attribute__ ((visibility ("protected")))
2296 f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2297 int i __attribute__ ((visibility ("hidden")));
2298 @end smallexample
2299
2300 See the ELF gABI for complete details, but the short story is
2301
2302 @table @dfn
2303 @item hidden
2304 Hidden visibility indicates that the symbol will not be placed into
2305 the dynamic symbol table, so no other @dfn{module} (executable or
2306 shared library) can reference it directly.
2307
2308 @item protected
2309 Protected visibility indicates that the symbol will be placed in the
2310 dynamic symbol table, but that references within the defining module
2311 will bind to the local symbol.  That is, the symbol cannot be overridden
2312 by another module.
2313
2314 @item internal
2315 Internal visibility is like hidden visibility, but with additional
2316 processor specific semantics.  Unless otherwise specified by the psABI,
2317 gcc defines internal visibility to mean that the function is @emph{never}
2318 called from another module.  Note that hidden symbols, while then cannot
2319 be referenced directly by other modules, can be referenced indirectly via
2320 function pointers.  By indicating that a symbol cannot be called from
2321 outside the module, gcc may for instance omit the load of a PIC register
2322 since it is known that the calling function loaded the correct value.
2323 @end table
2324
2325 Not all ELF targets support this attribute.
2326
2327 @item regparm (@var{number})
2328 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
2329 On the Intel 386, the @code{regparm} attribute causes the compiler to
2330 pass up to @var{number} integer arguments in registers EAX,
2331 EDX, and ECX instead of on the stack.  Functions that take a
2332 variable number of arguments will continue to be passed all of their
2333 arguments on the stack.
2334
2335 @item stdcall
2336 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
2337 On the Intel 386, the @code{stdcall} attribute causes the compiler to
2338 assume that the called function will pop off the stack space used to
2339 pass arguments, unless it takes a variable number of arguments.
2340
2341 The PowerPC compiler for Windows NT currently ignores the @code{stdcall}
2342 attribute.
2343
2344 @item cdecl
2345 @cindex functions that do pop the argument stack on the 386
2346 @opindex mrtd
2347 On the Intel 386, the @code{cdecl} attribute causes the compiler to
2348 assume that the calling function will pop off the stack space used to
2349 pass arguments.  This is
2350 useful to override the effects of the @option{-mrtd} switch.
2351
2352 The PowerPC compiler for Windows NT currently ignores the @code{cdecl}
2353 attribute.
2354
2355 @item longcall/shortcall
2356 @cindex functions called via pointer on the RS/6000 and PowerPC
2357 On the RS/6000 and PowerPC, the @code{longcall} attribute causes the
2358 compiler to always call this function via a pointer, just as it would if
2359 the @option{-mlongcall} option had been specified.  The @code{shortcall}
2360 attribute causes the compiler not to do this.  These attributes override
2361 both the @option{-mlongcall} switch and the @code{#pragma longcall}
2362 setting.
2363
2364 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information on when long
2365 calls are and are not necessary.
2366
2367 @item long_call/short_call
2368 @cindex indirect calls on ARM
2369 This attribute allows to specify how to call a particular function on
2370 ARM@.  Both attributes override the @option{-mlong-calls} (@pxref{ARM Options})
2371 command line switch and @code{#pragma long_calls} settings.  The
2372 @code{long_call} attribute causes the compiler to always call the
2373 function by first loading its address into a register and then using the
2374 contents of that register.   The @code{short_call} attribute always places
2375 the offset to the function from the call site into the @samp{BL}
2376 instruction directly.
2377
2378 @item dllimport
2379 @cindex functions which are imported from a dll on PowerPC Windows NT
2380 On the PowerPC running Windows NT, the @code{dllimport} attribute causes
2381 the compiler to call the function via a global pointer to the function
2382 pointer that is set up by the Windows NT dll library.  The pointer name
2383 is formed by combining @code{__imp_} and the function name.
2384
2385 @item dllexport
2386 @cindex functions which are exported from a dll on PowerPC Windows NT
2387 On the PowerPC running Windows NT, the @code{dllexport} attribute causes
2388 the compiler to provide a global pointer to the function pointer, so
2389 that it can be called with the @code{dllimport} attribute.  The pointer
2390 name is formed by combining @code{__imp_} and the function name.
2391
2392 @item exception (@var{except-func} [, @var{except-arg}])
2393 @cindex functions which specify exception handling on PowerPC Windows NT
2394 On the PowerPC running Windows NT, the @code{exception} attribute causes
2395 the compiler to modify the structured exception table entry it emits for
2396 the declared function.  The string or identifier @var{except-func} is
2397 placed in the third entry of the structured exception table.  It
2398 represents a function, which is called by the exception handling
2399 mechanism if an exception occurs.  If it was specified, the string or
2400 identifier @var{except-arg} is placed in the fourth entry of the
2401 structured exception table.
2402
2403 @item function_vector
2404 @cindex calling functions through the function vector on the H8/300 processors
2405 Use this attribute on the H8/300 and H8/300H to indicate that the specified
2406 function should be called through the function vector.  Calling a
2407 function through the function vector will reduce code size, however;
2408 the function vector has a limited size (maximum 128 entries on the H8/300
2409 and 64 entries on the H8/300H) and shares space with the interrupt vector.
2410
2411 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2412 this attribute to work correctly.
2413
2414 @item interrupt
2415 @cindex interrupt handler functions
2416 Use this attribute on the ARM, AVR, M32R/D and Xstormy16 ports to indicate
2417 that the specified function is an interrupt handler.  The compiler will
2418 generate function entry and exit sequences suitable for use in an
2419 interrupt handler when this attribute is present.
2420
2421 Note, interrupt handlers for the H8/300, H8/300H and SH processors can
2422 be specified via the @code{interrupt_handler} attribute.
2423
2424 Note, on the AVR interrupts will be enabled inside the function.
2425
2426 Note, for the ARM you can specify the kind of interrupt to be handled by
2427 adding an optional parameter to the interrupt attribute like this:
2428
2429 @smallexample
2430 void f () __attribute__ ((interrupt ("IRQ")));
2431 @end smallexample
2432
2433 Permissible values for this parameter are: IRQ, FIQ, SWI, ABORT and UNDEF@.
2434
2435 @item interrupt_handler
2436 @cindex interrupt handler functions on the H8/300 and SH processors
2437 Use this attribute on the H8/300, H8/300H and SH to indicate that the
2438 specified function is an interrupt handler.  The compiler will generate
2439 function entry and exit sequences suitable for use in an interrupt
2440 handler when this attribute is present.
2441
2442 @item sp_switch
2443 Use this attribute on the SH to indicate an @code{interrupt_handler}
2444 function should switch to an alternate stack.  It expects a string
2445 argument that names a global variable holding the address of the
2446 alternate stack.
2447
2448 @smallexample
2449 void *alt_stack;
2450 void f () __attribute__ ((interrupt_handler,
2451                           sp_switch ("alt_stack")));
2452 @end smallexample
2453
2454 @item trap_exit
2455 Use this attribute on the SH for an @code{interrupt_handle} to return using
2456 @code{trapa} instead of @code{rte}.  This attribute expects an integer
2457 argument specifying the trap number to be used.
2458
2459 @item eightbit_data
2460 @cindex eight bit data on the H8/300 and H8/300H
2461 Use this attribute on the H8/300 and H8/300H to indicate that the specified
2462 variable should be placed into the eight bit data section.
2463 The compiler will generate more efficient code for certain operations
2464 on data in the eight bit data area.  Note the eight bit data area is limited to
2465 256 bytes of data.
2466
2467 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2468 this attribute to work correctly.
2469
2470 @item tiny_data
2471 @cindex tiny data section on the H8/300H
2472 Use this attribute on the H8/300H to indicate that the specified
2473 variable should be placed into the tiny data section.
2474 The compiler will generate more efficient code for loads and stores
2475 on data in the tiny data section.  Note the tiny data area is limited to
2476 slightly under 32kbytes of data.
2477
2478 @item signal
2479 @cindex signal handler functions on the AVR processors
2480 Use this attribute on the AVR to indicate that the specified
2481 function is an signal handler.  The compiler will generate function
2482 entry and exit sequences suitable for use in an signal handler when this
2483 attribute is present.  Interrupts will be disabled inside function.
2484
2485 @item naked
2486 @cindex function without a prologue/epilogue code
2487 Use this attribute on the ARM, AVR and IP2K ports to indicate that the
2488 specified function do not need prologue/epilogue sequences generated by
2489 the compiler.  It is up to the programmer to provide these sequences.
2490
2491 @item model (@var{model-name})
2492 @cindex function addressability on the M32R/D
2493 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object,
2494 and the code generated for a function.
2495 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
2496 or @code{large}, representing each of the code models.
2497
2498 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
2499 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction), and are
2500 callable with the @code{bl} instruction.
2501
2502 Medium model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2503 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2504 and are callable with the @code{bl} instruction.
2505
2506 Large model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2507 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2508 and may not be reachable with the @code{bl} instruction (the compiler will
2509 generate the much slower @code{seth/add3/jl} instruction sequence).
2510
2511 @end table
2512
2513 You can specify multiple attributes in a declaration by separating them
2514 by commas within the double parentheses or by immediately following an
2515 attribute declaration with another attribute declaration.
2516
2517 @cindex @code{#pragma}, reason for not using
2518 @cindex pragma, reason for not using
2519 Some people object to the @code{__attribute__} feature, suggesting that
2520 ISO C's @code{#pragma} should be used instead.  At the time
2521 @code{__attribute__} was designed, there were two reasons for not doing
2522 this.
2523
2524 @enumerate
2525 @item
2526 It is impossible to generate @code{#pragma} commands from a macro.
2527
2528 @item
2529 There is no telling what the same @code{#pragma} might mean in another
2530 compiler.
2531 @end enumerate
2532
2533 These two reasons applied to almost any application that might have been
2534 proposed for @code{#pragma}.  It was basically a mistake to use
2535 @code{#pragma} for @emph{anything}.
2536
2537 The ISO C99 standard includes @code{_Pragma}, which now allows pragmas
2538 to be generated from macros.  In addition, a @code{#pragma GCC}
2539 namespace is now in use for GCC-specific pragmas.  However, it has been
2540 found convenient to use @code{__attribute__} to achieve a natural
2541 attachment of attributes to their corresponding declarations, whereas
2542 @code{#pragma GCC} is of use for constructs that do not naturally form
2543 part of the grammar.  @xref{Other Directives,,Miscellaneous
2544 Preprocessing Directives, cpp, The C Preprocessor}.
2545
2546 @node Attribute Syntax
2547 @section Attribute Syntax
2548 @cindex attribute syntax
2549
2550 This section describes the syntax with which @code{__attribute__} may be
2551 used, and the constructs to which attribute specifiers bind, for the C
2552 language.  Some details may vary for C++ and Objective-C@.  Because of
2553 infelicities in the grammar for attributes, some forms described here
2554 may not be successfully parsed in all cases.
2555
2556 There are some problems with the semantics of attributes in C++.  For
2557 example, there are no manglings for attributes, although they may affect
2558 code generation, so problems may arise when attributed types are used in
2559 conjunction with templates or overloading.  Similarly, @code{typeid}
2560 does not distinguish between types with different attributes.  Support
2561 for attributes in C++ may be restricted in future to attributes on
2562 declarations only, but not on nested declarators.
2563
2564 @xref{Function Attributes}, for details of the semantics of attributes
2565 applying to functions.  @xref{Variable Attributes}, for details of the
2566 semantics of attributes applying to variables.  @xref{Type Attributes},
2567 for details of the semantics of attributes applying to structure, union
2568 and enumerated types.
2569
2570 An @dfn{attribute specifier} is of the form
2571 @code{__attribute__ ((@var{attribute-list}))}.  An @dfn{attribute list}
2572 is a possibly empty comma-separated sequence of @dfn{attributes}, where
2573 each attribute is one of the following:
2574
2575 @itemize @bullet
2576 @item
2577 Empty.  Empty attributes are ignored.
2578
2579 @item
2580 A word (which may be an identifier such as @code{unused}, or a reserved
2581 word such as @code{const}).
2582
2583 @item
2584 A word, followed by, in parentheses, parameters for the attribute.
2585 These parameters take one of the following forms:
2586
2587 @itemize @bullet
2588 @item
2589 An identifier.  For example, @code{mode} attributes use this form.
2590
2591 @item
2592 An identifier followed by a comma and a non-empty comma-separated list
2593 of expressions.  For example, @code{format} attributes use this form.
2594
2595 @item
2596 A possibly empty comma-separated list of expressions.  For example,
2597 @code{format_arg} attributes use this form with the list being a single
2598 integer constant expression, and @code{alias} attributes use this form
2599 with the list being a single string constant.
2600 @end itemize
2601 @end itemize
2602
2603 An @dfn{attribute specifier list} is a sequence of one or more attribute
2604 specifiers, not separated by any other tokens.
2605
2606 An attribute specifier list may appear after the colon following a
2607 label, other than a @code{case} or @code{default} label.  The only
2608 attribute it makes sense to use after a label is @code{unused}.  This
2609 feature is intended for code generated by programs which contains labels
2610 that may be unused but which is compiled with @option{-Wall}.  It would
2611 not normally be appropriate to use in it human-written code, though it
2612 could be useful in cases where the code that jumps to the label is
2613 contained within an @code{#ifdef} conditional.
2614
2615 An attribute specifier list may appear as part of a @code{struct},
2616 @code{union} or @code{enum} specifier.  It may go either immediately
2617 after the @code{struct}, @code{union} or @code{enum} keyword, or after
2618 the closing brace.  It is ignored if the content of the structure, union
2619 or enumerated type is not defined in the specifier in which the
2620 attribute specifier list is used---that is, in usages such as
2621 @code{struct __attribute__((foo)) bar} with no following opening brace.
2622 Where attribute specifiers follow the closing brace, they are considered
2623 to relate to the structure, union or enumerated type defined, not to any
2624 enclosing declaration the type specifier appears in, and the type
2625 defined is not complete until after the attribute specifiers.
2626 @c Otherwise, there would be the following problems: a shift/reduce
2627 @c conflict between attributes binding the struct/union/enum and
2628 @c binding to the list of specifiers/qualifiers; and "aligned"
2629 @c attributes could use sizeof for the structure, but the size could be
2630 @c changed later by "packed" attributes.
2631
2632 Otherwise, an attribute specifier appears as part of a declaration,
2633 counting declarations of unnamed parameters and type names, and relates
2634 to that declaration (which may be nested in another declaration, for
2635 example in the case of a parameter declaration), or to a particular declarator
2636 within a declaration.  Where an
2637 attribute specifier is applied to a parameter declared as a function or
2638 an array, it should apply to the function or array rather than the
2639 pointer to which the parameter is implicitly converted, but this is not
2640 yet correctly implemented.
2641
2642 Any list of specifiers and qualifiers at the start of a declaration may
2643 contain attribute specifiers, whether or not such a list may in that
2644 context contain storage class specifiers.  (Some attributes, however,
2645 are essentially in the nature of storage class specifiers, and only make
2646 sense where storage class specifiers may be used; for example,
2647 @code{section}.)  There is one necessary limitation to this syntax: the
2648 first old-style parameter declaration in a function definition cannot
2649 begin with an attribute specifier, because such an attribute applies to
2650 the function instead by syntax described below (which, however, is not
2651 yet implemented in this case).  In some other cases, attribute
2652 specifiers are permitted by this grammar but not yet supported by the
2653 compiler.  All attribute specifiers in this place relate to the
2654 declaration as a whole.  In the obsolescent usage where a type of
2655 @code{int} is implied by the absence of type specifiers, such a list of
2656 specifiers and qualifiers may be an attribute specifier list with no
2657 other specifiers or qualifiers.
2658
2659 An attribute specifier list may appear immediately before a declarator
2660 (other than the first) in a comma-separated list of declarators in a
2661 declaration of more than one identifier using a single list of
2662 specifiers and qualifiers.  Such attribute specifiers apply
2663 only to the identifier before whose declarator they appear.  For
2664 example, in
2665
2666 @smallexample
2667 __attribute__((noreturn)) void d0 (void),
2668     __attribute__((format(printf, 1, 2))) d1 (const char *, ...),
2669      d2 (void)
2670 @end smallexample
2671
2672 @noindent
2673 the @code{noreturn} attribute applies to all the functions
2674 declared; the @code{format} attribute only applies to @code{d1}.
2675
2676 An attribute specifier list may appear immediately before the comma,
2677 @code{=} or semicolon terminating the declaration of an identifier other
2678 than a function definition.  At present, such attribute specifiers apply
2679 to the declared object or function, but in future they may attach to the
2680 outermost adjacent declarator.  In simple cases there is no difference,
2681 but, for example, in
2682
2683 @smallexample
2684 void (****f)(void) __attribute__((noreturn));
2685 @end smallexample
2686
2687 @noindent
2688 at present the @code{noreturn} attribute applies to @code{f}, which
2689 causes a warning since @code{f} is not a function, but in future it may
2690 apply to the function @code{****f}.  The precise semantics of what
2691 attributes in such cases will apply to are not yet specified.  Where an
2692 assembler name for an object or function is specified (@pxref{Asm
2693 Labels}), at present the attribute must follow the @code{asm}
2694 specification; in future, attributes before the @code{asm} specification
2695 may apply to the adjacent declarator, and those after it to the declared
2696 object or function.
2697
2698 An attribute specifier list may, in future, be permitted to appear after
2699 the declarator in a function definition (before any old-style parameter
2700 declarations or the function body).
2701
2702 Attribute specifiers may be mixed with type qualifiers appearing inside
2703 the @code{[]} of a parameter array declarator, in the C99 construct by
2704 which such qualifiers are applied to the pointer to which the array is
2705 implicitly converted.  Such attribute specifiers apply to the pointer,
2706 not to the array, but at present this is not implemented and they are
2707 ignored.
2708
2709 An attribute specifier list may appear at the start of a nested
2710 declarator.  At present, there are some limitations in this usage: the
2711 attributes correctly apply to the declarator, but for most individual
2712 attributes the semantics this implies are not implemented.
2713 When attribute specifiers follow the @code{*} of a pointer
2714 declarator, they may be mixed with any type qualifiers present.
2715 The following describes the formal semantics of this syntax.  It will make the
2716 most sense if you are familiar with the formal specification of
2717 declarators in the ISO C standard.
2718
2719 Consider (as in C99 subclause 6.7.5 paragraph 4) a declaration @code{T
2720 D1}, where @code{T} contains declaration specifiers that specify a type
2721 @var{Type} (such as @code{int}) and @code{D1} is a declarator that
2722 contains an identifier @var{ident}.  The type specified for @var{ident}
2723 for derived declarators whose type does not include an attribute
2724 specifier is as in the ISO C standard.
2725
2726 If @code{D1} has the form @code{( @var{attribute-specifier-list} D )},
2727 and the declaration @code{T D} specifies the type
2728 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2729 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2730 @var{attribute-specifier-list} @var{Type}'' for @var{ident}.
2731
2732 If @code{D1} has the form @code{*
2733 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} D}, and the
2734 declaration @code{T D} specifies the type
2735 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2736 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2737 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} @var{Type}'' for
2738 @var{ident}.
2739
2740 For example,
2741
2742 @smallexample
2743 void (__attribute__((noreturn)) ****f) (void);
2744 @end smallexample
2745
2746 @noindent
2747 specifies the type ``pointer to pointer to pointer to pointer to
2748 non-returning function returning @code{void}''.  As another example,
2749
2750 @smallexample
2751 char *__attribute__((aligned(8))) *f;
2752 @end smallexample
2753
2754 @noindent
2755 specifies the type ``pointer to 8-byte-aligned pointer to @code{char}''.
2756 Note again that this does not work with most attributes; for example,
2757 the usage of @samp{aligned} and @samp{noreturn} attributes given above
2758 is not yet supported.
2759
2760 For compatibility with existing code written for compiler versions that
2761 did not implement attributes on nested declarators, some laxity is
2762 allowed in the placing of attributes.  If an attribute that only applies
2763 to types is applied to a declaration, it will be treated as applying to
2764 the type of that declaration.  If an attribute that only applies to
2765 declarations is applied to the type of a declaration, it will be treated
2766 as applying to that declaration; and, for compatibility with code
2767 placing the attributes immediately before the identifier declared, such
2768 an attribute applied to a function return type will be treated as
2769 applying to the function type, and such an attribute applied to an array
2770 element type will be treated as applying to the array type.  If an
2771 attribute that only applies to function types is applied to a
2772 pointer-to-function type, it will be treated as applying to the pointer
2773 target type; if such an attribute is applied to a function return type
2774 that is not a pointer-to-function type, it will be treated as applying
2775 to the function type.
2776
2777 @node Function Prototypes
2778 @section Prototypes and Old-Style Function Definitions
2779 @cindex function prototype declarations
2780 @cindex old-style function definitions
2781 @cindex promotion of formal parameters
2782
2783 GNU C extends ISO C to allow a function prototype to override a later
2784 old-style non-prototype definition.  Consider the following example:
2785
2786 @example
2787 /* @r{Use prototypes unless the compiler is old-fashioned.}  */
2788 #ifdef __STDC__
2789 #define P(x) x
2790 #else
2791 #define P(x) ()
2792 #endif
2793
2794 /* @r{Prototype function declaration.}  */
2795 int isroot P((uid_t));
2796
2797 /* @r{Old-style function definition.}  */
2798 int
2799 isroot (x)   /* ??? lossage here ??? */
2800      uid_t x;
2801 @{
2802   return x == 0;
2803 @}
2804 @end example
2805
2806 Suppose the type @code{uid_t} happens to be @code{short}.  ISO C does
2807 not allow this example, because subword arguments in old-style
2808 non-prototype definitions are promoted.  Therefore in this example the
2809 function definition's argument is really an @code{int}, which does not
2810 match the prototype argument type of @code{short}.
2811
2812 This restriction of ISO C makes it hard to write code that is portable
2813 to traditional C compilers, because the programmer does not know
2814 whether the @code{uid_t} type is @code{short}, @code{int}, or
2815 @code{long}.  Therefore, in cases like these GNU C allows a prototype
2816 to override a later old-style definition.  More precisely, in GNU C, a
2817 function prototype argument type overrides the argument type specified
2818 by a later old-style definition if the former type is the same as the
2819 latter type before promotion.  Thus in GNU C the above example is
2820 equivalent to the following:
2821
2822 @example
2823 int isroot (uid_t);
2824
2825 int
2826 isroot (uid_t x)
2827 @{
2828   return x == 0;
2829 @}
2830 @end example
2831
2832 @noindent
2833 GNU C++ does not support old-style function definitions, so this
2834 extension is irrelevant.
2835
2836 @node C++ Comments
2837 @section C++ Style Comments
2838 @cindex //
2839 @cindex C++ comments
2840 @cindex comments, C++ style
2841
2842 In GNU C, you may use C++ style comments, which start with @samp{//} and
2843 continue until the end of the line.  Many other C implementations allow
2844 such comments, and they are included in the 1999 C standard.  However,
2845 C++ style comments are not recognized if you specify an @option{-std}
2846 option specifying a version of ISO C before C99, or @option{-ansi}
2847 (equivalent to @option{-std=c89}).
2848
2849 @node Dollar Signs
2850 @section Dollar Signs in Identifier Names
2851 @cindex $
2852 @cindex dollar signs in identifier names
2853 @cindex identifier names, dollar signs in
2854
2855 In GNU C, you may normally use dollar signs in identifier names.
2856 This is because many traditional C implementations allow such identifiers.
2857 However, dollar signs in identifiers are not supported on a few target
2858 machines, typically because the target assembler does not allow them.
2859
2860 @node Character Escapes
2861 @section The Character @key{ESC} in Constants
2862
2863 You can use the sequence @samp{\e} in a string or character constant to
2864 stand for the ASCII character @key{ESC}.
2865
2866 @node Alignment
2867 @section Inquiring on Alignment of Types or Variables
2868 @cindex alignment
2869 @cindex type alignment
2870 @cindex variable alignment
2871
2872 The keyword @code{__alignof__} allows you to inquire about how an object
2873 is aligned, or the minimum alignment usually required by a type.  Its
2874 syntax is just like @code{sizeof}.
2875
2876 For example, if the target machine requires a @code{double} value to be
2877 aligned on an 8-byte boundary, then @code{__alignof__ (double)} is 8.
2878 This is true on many RISC machines.  On more traditional machine
2879 designs, @code{__alignof__ (double)} is 4 or even 2.
2880
2881 Some machines never actually require alignment; they allow reference to any
2882 data type even at an odd addresses.  For these machines, @code{__alignof__}
2883 reports the @emph{recommended} alignment of a type.
2884
2885 If the operand of @code{__alignof__} is an lvalue rather than a type,
2886 its value is the required alignment for its type, taking into account
2887 any minimum alignment specified with GCC's @code{__attribute__}
2888 extension (@pxref{Variable Attributes}).  For example, after this
2889 declaration:
2890
2891 @example
2892 struct foo @{ int x; char y; @} foo1;
2893 @end example
2894
2895 @noindent
2896 the value of @code{__alignof__ (foo1.y)} is 1, even though its actual
2897 alignment is probably 2 or 4, the same as @code{__alignof__ (int)}.
2898
2899 It is an error to ask for the alignment of an incomplete type.
2900
2901 @node Variable Attributes
2902 @section Specifying Attributes of Variables
2903 @cindex attribute of variables
2904 @cindex variable attributes
2905
2906 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
2907 attributes of variables or structure fields.  This keyword is followed
2908 by an attribute specification inside double parentheses.  Ten
2909 attributes are currently defined for variables: @code{aligned},
2910 @code{mode}, @code{nocommon}, @code{packed}, @code{section},
2911 @code{transparent_union}, @code{unused}, @code{deprecated},
2912 @code{vector_size}, and @code{weak}.  Some other attributes are defined
2913 for variables on particular target systems.  Other attributes are
2914 available for functions (@pxref{Function Attributes}) and for types
2915 (@pxref{Type Attributes}).  Other front ends might define more
2916 attributes (@pxref{C++ Extensions,,Extensions to the C++ Language}).
2917
2918 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
2919 each keyword.  This allows you to use them in header files without
2920 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
2921 you may use @code{__aligned__} instead of @code{aligned}.
2922
2923 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
2924 attributes.
2925
2926 @table @code
2927 @cindex @code{aligned} attribute
2928 @item aligned (@var{alignment})
2929 This attribute specifies a minimum alignment for the variable or
2930 structure field, measured in bytes.  For example, the declaration:
2931
2932 @smallexample
2933 int x __attribute__ ((aligned (16))) = 0;
2934 @end smallexample
2935
2936 @noindent
2937 causes the compiler to allocate the global variable @code{x} on a
2938 16-byte boundary.  On a 68040, this could be used in conjunction with
2939 an @code{asm} expression to access the @code{move16} instruction which
2940 requires 16-byte aligned operands.
2941
2942 You can also specify the alignment of structure fields.  For example, to
2943 create a double-word aligned @code{int} pair, you could write:
2944
2945 @smallexample
2946 struct foo @{ int x[2] __attribute__ ((aligned (8))); @};
2947 @end smallexample
2948
2949 @noindent
2950 This is an alternative to creating a union with a @code{double} member
2951 that forces the union to be double-word aligned.
2952
2953 As in the preceding examples, you can explicitly specify the alignment
2954 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given variable or
2955 structure field.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
2956 and just ask the compiler to align a variable or field to the maximum
2957 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
2958 example, you could write:
2959
2960 @smallexample
2961 short array[3] __attribute__ ((aligned));
2962 @end smallexample
2963
2964 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned} attribute
2965 specification, the compiler automatically sets the alignment for the declared
2966 variable or field to the largest alignment which is ever used for any data
2967 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often make
2968 copy operations more efficient, because the compiler can use whatever
2969 instructions copy the biggest chunks of memory when performing copies to
2970 or from the variables or fields that you have aligned this way.
2971
2972 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
2973 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
2974
2975 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
2976 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
2977 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
2978 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
2979 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
2980 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
2981 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
2982 alignment.  See your linker documentation for further information.
2983
2984 @item mode (@var{mode})
2985 @cindex @code{mode} attribute
2986 This attribute specifies the data type for the declaration---whichever
2987 type corresponds to the mode @var{mode}.  This in effect lets you
2988 request an integer or floating point type according to its width.
2989
2990 You may also specify a mode of @samp{byte} or @samp{__byte__} to
2991 indicate the mode corresponding to a one-byte integer, @samp{word} or
2992 @samp{__word__} for the mode of a one-word integer, and @samp{pointer}
2993 or @samp{__pointer__} for the mode used to represent pointers.
2994
2995 @item nocommon
2996 @cindex @code{nocommon} attribute
2997 @opindex fno-common
2998 This attribute specifies requests GCC not to place a variable
2999 ``common'' but instead to allocate space for it directly.  If you
3000 specify the @option{-fno-common} flag, GCC will do this for all
3001 variables.
3002
3003 Specifying the @code{nocommon} attribute for a variable provides an
3004 initialization of zeros.  A variable may only be initialized in one
3005 source file.
3006
3007 @item packed
3008 @cindex @code{packed} attribute
3009 The @code{packed} attribute specifies that a variable or structure field
3010 should have the smallest possible alignment---one byte for a variable,
3011 and one bit for a field, unless you specify a larger value with the
3012 @code{aligned} attribute.
3013
3014 Here is a structure in which the field @code{x} is packed, so that it
3015 immediately follows @code{a}:
3016
3017 @example
3018 struct foo
3019 @{
3020   char a;
3021   int x[2] __attribute__ ((packed));
3022 @};
3023 @end example
3024
3025 @item section ("@var{section-name}")
3026 @cindex @code{section} variable attribute
3027 Normally, the compiler places the objects it generates in sections like
3028 @code{data} and @code{bss}.  Sometimes, however, you need additional sections,
3029 or you need certain particular variables to appear in special sections,
3030 for example to map to special hardware.  The @code{section}
3031 attribute specifies that a variable (or function) lives in a particular
3032 section.  For example, this small program uses several specific section names:
3033
3034 @smallexample
3035 struct duart a __attribute__ ((section ("DUART_A"))) = @{ 0 @};
3036 struct duart b __attribute__ ((section ("DUART_B"))) = @{ 0 @};
3037 char stack[10000] __attribute__ ((section ("STACK"))) = @{ 0 @};
3038 int init_data __attribute__ ((section ("INITDATA"))) = 0;
3039
3040 main()
3041 @{
3042   /* Initialize stack pointer */
3043   init_sp (stack + sizeof (stack));
3044
3045   /* Initialize initialized data */
3046   memcpy (&init_data, &data, &edata - &data);
3047
3048   /* Turn on the serial ports */
3049   init_duart (&a);
3050   init_duart (&b);
3051 @}
3052 @end smallexample
3053
3054 @noindent
3055 Use the @code{section} attribute with an @emph{initialized} definition
3056 of a @emph{global} variable, as shown in the example.  GCC issues
3057 a warning and otherwise ignores the @code{section} attribute in
3058 uninitialized variable declarations.
3059
3060 You may only use the @code{section} attribute with a fully initialized
3061 global definition because of the way linkers work.  The linker requires
3062 each object be defined once, with the exception that uninitialized
3063 variables tentatively go in the @code{common} (or @code{bss}) section
3064 and can be multiply ``defined''.  You can force a variable to be
3065 initialized with the @option{-fno-common} flag or the @code{nocommon}
3066 attribute.
3067
3068 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
3069 attribute is not available on all platforms.
3070 If you need to map the entire contents of a module to a particular
3071 section, consider using the facilities of the linker instead.
3072
3073 @item shared
3074 @cindex @code{shared} variable attribute
3075 On Windows NT, in addition to putting variable definitions in a named
3076 section, the section can also be shared among all running copies of an
3077 executable or DLL@.  For example, this small program defines shared data
3078 by putting it in a named section @code{shared} and marking the section
3079 shareable:
3080
3081 @smallexample
3082 int foo __attribute__((section ("shared"), shared)) = 0;
3083
3084 int
3085 main()
3086 @{
3087   /* Read and write foo.  All running
3088      copies see the same value.  */
3089   return 0;
3090 @}
3091 @end smallexample
3092
3093 @noindent
3094 You may only use the @code{shared} attribute along with @code{section}
3095 attribute with a fully initialized global definition because of the way
3096 linkers work.  See @code{section} attribute for more information.
3097
3098 The @code{shared} attribute is only available on Windows NT@.
3099
3100 @item transparent_union
3101 This attribute, attached to a function parameter which is a union, means
3102 that the corresponding argument may have the type of any union member,
3103 but the argument is passed as if its type were that of the first union
3104 member.  For more details see @xref{Type Attributes}.  You can also use
3105 this attribute on a @code{typedef} for a union data type; then it
3106 applies to all function parameters with that type.
3107
3108 @item unused
3109 This attribute, attached to a variable, means that the variable is meant
3110 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
3111 variable.
3112
3113 @item deprecated
3114 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the variable
3115 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3116 variables that are expected to be removed in a future version of a
3117 program.  The warning also includes the location of the declaration
3118 of the deprecated variable, to enable users to easily find further
3119 information about why the variable is deprecated, or what they should
3120 do instead.  Note that the warnings only occurs for uses:
3121
3122 @smallexample
3123 extern int old_var __attribute__ ((deprecated));
3124 extern int old_var;
3125 int new_fn () @{ return old_var; @}
3126 @end smallexample
3127
3128 results in a warning on line 3 but not line 2.
3129
3130 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3131 types (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
3132
3133 @item vector_size (@var{bytes})
3134 This attribute specifies the vector size for the variable, measured in
3135 bytes.  For example, the declaration:
3136
3137 @smallexample
3138 int foo __attribute__ ((vector_size (16)));
3139 @end smallexample
3140
3141 @noindent
3142 causes the compiler to set the mode for @code{foo}, to be 16 bytes,
3143 divided into @code{int} sized units.  Assuming a 32-bit int (a vector of
3144 4 units of 4 bytes), the corresponding mode of @code{foo} will be V4SI@.
3145
3146 This attribute is only applicable to integral and float scalars,
3147 although arrays, pointers, and function return values are allowed in
3148 conjunction with this construct.
3149
3150 Aggregates with this attribute are invalid, even if they are of the same
3151 size as a corresponding scalar.  For example, the declaration:
3152
3153 @smallexample
3154 struct S @{ int a; @};
3155 struct S  __attribute__ ((vector_size (16))) foo;
3156 @end smallexample
3157
3158 @noindent
3159 is invalid even if the size of the structure is the same as the size of
3160 the @code{int}.
3161
3162 @item weak
3163 The @code{weak} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3164
3165 @item model (@var{model-name})
3166 @cindex variable addressability on the M32R/D
3167 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object.
3168 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
3169 or @code{large}, representing each of the code models.
3170
3171 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
3172 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction).
3173
3174 Medium and large model objects may live anywhere in the 32-bit address space
3175 (the compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their
3176 addresses).
3177
3178 @end table
3179
3180 To specify multiple attributes, separate them by commas within the
3181 double parentheses: for example, @samp{__attribute__ ((aligned (16),
3182 packed))}.
3183
3184 @node Type Attributes
3185 @section Specifying Attributes of Types
3186 @cindex attribute of types
3187 @cindex type attributes
3188
3189 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
3190 attributes of @code{struct} and @code{union} types when you define such
3191 types.  This keyword is followed by an attribute specification inside
3192 double parentheses.  Six attributes are currently defined for types:
3193 @code{aligned}, @code{packed}, @code{transparent_union}, @code{unused},
3194 @code{deprecated} and @code{may_alias}.  Other attributes are defined for
3195 functions (@pxref{Function Attributes}) and for variables
3196 (@pxref{Variable Attributes}).
3197
3198 You may also specify any one of these attributes with @samp{__}
3199 preceding and following its keyword.  This allows you to use these
3200 attributes in header files without being concerned about a possible
3201 macro of the same name.  For example, you may use @code{__aligned__}
3202 instead of @code{aligned}.
3203
3204 You may specify the @code{aligned} and @code{transparent_union}
3205 attributes either in a @code{typedef} declaration or just past the
3206 closing curly brace of a complete enum, struct or union type
3207 @emph{definition} and the @code{packed} attribute only past the closing
3208 brace of a definition.
3209
3210 You may also specify attributes between the enum, struct or union
3211 tag and the name of the type rather than after the closing brace.
3212
3213 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
3214 attributes.
3215
3216 @table @code
3217 @cindex @code{aligned} attribute
3218 @item aligned (@var{alignment})
3219 This attribute specifies a minimum alignment (in bytes) for variables
3220 of the specified type.  For example, the declarations:
3221
3222 @smallexample
3223 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned (8)));
3224 typedef int more_aligned_int __attribute__ ((aligned (8)));
3225 @end smallexample
3226
3227 @noindent
3228 force the compiler to insure (as far as it can) that each variable whose
3229 type is @code{struct S} or @code{more_aligned_int} will be allocated and
3230 aligned @emph{at least} on a 8-byte boundary.  On a Sparc, having all
3231 variables of type @code{struct S} aligned to 8-byte boundaries allows
3232 the compiler to use the @code{ldd} and @code{std} (doubleword load and
3233 store) instructions when copying one variable of type @code{struct S} to
3234 another, thus improving run-time efficiency.
3235
3236 Note that the alignment of any given @code{struct} or @code{union} type
3237 is required by the ISO C standard to be at least a perfect multiple of
3238 the lowest common multiple of the alignments of all of the members of
3239 the @code{struct} or @code{union} in question.  This means that you @emph{can}
3240 effectively adjust the alignment of a @code{struct} or @code{union}
3241 type by attaching an @code{aligned} attribute to any one of the members
3242 of such a type, but the notation illustrated in the example above is a
3243 more obvious, intuitive, and readable way to request the compiler to
3244 adjust the alignment of an entire @code{struct} or @code{union} type.
3245
3246 As in the preceding example, you can explicitly specify the alignment
3247 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given @code{struct}
3248 or @code{union} type.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
3249 and just ask the compiler to align a type to the maximum
3250 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
3251 example, you could write:
3252
3253 @smallexample
3254 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned));
3255 @end smallexample
3256
3257 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned}
3258 attribute specification, the compiler automatically sets the alignment
3259 for the type to the largest alignment which is ever used for any data
3260 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often
3261 make copy operations more efficient, because the compiler can use
3262 whatever instructions copy the biggest chunks of memory when performing
3263 copies to or from the variables which have types that you have aligned
3264 this way.
3265
3266 In the example above, if the size of each @code{short} is 2 bytes, then
3267 the size of the entire @code{struct S} type is 6 bytes.  The smallest
3268 power of two which is greater than or equal to that is 8, so the
3269 compiler sets the alignment for the entire @code{struct S} type to 8
3270 bytes.
3271
3272 Note that although you can ask the compiler to select a time-efficient
3273 alignment for a given type and then declare only individual stand-alone
3274 objects of that type, the compiler's ability to select a time-efficient
3275 alignment is primarily useful only when you plan to create arrays of
3276 variables having the relevant (efficiently aligned) type.  If you
3277 declare or use arrays of variables of an efficiently-aligned type, then
3278 it is likely that your program will also be doing pointer arithmetic (or
3279 subscripting, which amounts to the same thing) on pointers to the
3280 relevant type, and the code that the compiler generates for these
3281 pointer arithmetic operations will often be more efficient for
3282 efficiently-aligned types than for other types.
3283
3284 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
3285 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
3286
3287 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
3288 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
3289 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
3290 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
3291 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
3292 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
3293 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
3294 alignment.  See your linker documentation for further information.
3295
3296 @item packed
3297 This attribute, attached to an @code{enum}, @code{struct}, or
3298 @code{union} type definition, specified that the minimum required memory
3299 be used to represent the type.
3300
3301 @opindex fshort-enums
3302 Specifying this attribute for @code{struct} and @code{union} types is
3303 equivalent to specifying the @code{packed} attribute on each of the
3304 structure or union members.  Specifying the @option{-fshort-enums}
3305 flag on the line is equivalent to specifying the @code{packed}
3306 attribute on all @code{enum} definitions.
3307
3308 You may only specify this attribute after a closing curly brace on an
3309 @code{enum} definition, not in a @code{typedef} declaration, unless that
3310 declaration also contains the definition of the @code{enum}.
3311
3312 @item transparent_union
3313 This attribute, attached to a @code{union} type definition, indicates
3314 that any function parameter having that union type causes calls to that
3315 function to be treated in a special way.
3316
3317 First, the argument corresponding to a transparent union type can be of
3318 any type in the union; no cast is required.  Also, if the union contains
3319 a pointer type, the corresponding argument can be a null pointer
3320 constant or a void pointer expression; and if the union contains a void
3321 pointer type, the corresponding argument can be any pointer expression.
3322 If the union member type is a pointer, qualifiers like @code{const} on
3323 the referenced type must be respected, just as with normal pointer
3324 conversions.
3325
3326 Second, the argument is passed to the function using the calling
3327 conventions of first member of the transparent union, not the calling
3328 conventions of the union itself.  All members of the union must have the
3329 same machine representation; this is necessary for this argument passing
3330 to work properly.
3331
3332 Transparent unions are designed for library functions that have multiple
3333 interfaces for compatibility reasons.  For example, suppose the
3334 @code{wait} function must accept either a value of type @code{int *} to
3335 comply with Posix, or a value of type @code{union wait *} to comply with
3336 the 4.1BSD interface.  If @code{wait}'s parameter were @code{void *},
3337 @code{wait} would accept both kinds of arguments, but it would also
3338 accept any other pointer type and this would make argument type checking
3339 less useful.  Instead, @code{<sys/wait.h>} might define the interface
3340 as follows:
3341
3342 @smallexample
3343 typedef union
3344   @{
3345     int *__ip;
3346     union wait *__up;
3347   @} wait_status_ptr_t __attribute__ ((__transparent_union__));
3348
3349 pid_t wait (wait_status_ptr_t);
3350 @end smallexample
3351
3352 This interface allows either @code{int *} or @code{union wait *}
3353 arguments to be passed, using the @code{int *} calling convention.
3354 The program can call @code{wait} with arguments of either type:
3355
3356 @example
3357 int w1 () @{ int w; return wait (&w); @}
3358 int w2 () @{ union wait w; return wait (&w); @}
3359 @end example
3360
3361 With this interface, @code{wait}'s implementation might look like this:
3362
3363 @example
3364 pid_t wait (wait_status_ptr_t p)
3365 @{
3366   return waitpid (-1, p.__ip, 0);
3367 @}
3368 @end example
3369
3370 @item unused
3371 When attached to a type (including a @code{union} or a @code{struct}),
3372 this attribute means that variables of that type are meant to appear
3373 possibly unused.  GCC will not produce a warning for any variables of
3374 that type, even if the variable appears to do nothing.  This is often
3375 the case with lock or thread classes, which are usually defined and then
3376 not referenced, but contain constructors and destructors that have
3377 nontrivial bookkeeping functions.
3378
3379 @item deprecated
3380 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the type
3381 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3382 types that are expected to be removed in a future version of a program.
3383 If possible, the warning also includes the location of the declaration
3384 of the deprecated type, to enable users to easily find further
3385 information about why the type is deprecated, or what they should do
3386 instead.  Note that the warnings only occur for uses and then only
3387 if the type is being applied to an identifier that itself is not being
3388 declared as deprecated.
3389
3390 @smallexample
3391 typedef int T1 __attribute__ ((deprecated));
3392 T1 x;
3393 typedef T1 T2;
3394 T2 y;
3395 typedef T1 T3 __attribute__ ((deprecated));
3396 T3 z __attribute__ ((deprecated));
3397 @end smallexample
3398
3399 results in a warning on line 2 and 3 but not lines 4, 5, or 6.  No
3400 warning is issued for line 4 because T2 is not explicitly
3401 deprecated.  Line 5 has no warning because T3 is explicitly
3402 deprecated.  Similarly for line 6.
3403
3404 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3405 variables (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Variable Attributes}.)
3406
3407 @item may_alias
3408 Accesses to objects with types with this attribute are not subjected to
3409 type-based alias analysis, but are instead assumed to be able to alias
3410 any other type of objects, just like the @code{char} type.  See
3411 @option{-fstrict-aliasing} for more information on aliasing issues.
3412
3413 Example of use:
3414
3415 @example
3416 typedef short __attribute__((__may_alias__)) short_a;
3417
3418 int
3419 main (void)
3420 @{
3421   int a = 0x12345678;
3422   short_a *b = (short_a *) &a;
3423
3424   b[1] = 0;
3425
3426   if (a == 0x12345678)
3427     abort();
3428
3429   exit(0);
3430 @}
3431 @end example
3432
3433 If you replaced @code{short_a} with @code{short} in the variable
3434 declaration, the above program would abort when compiled with
3435 @option{-fstrict-aliasing}, which is on by default at @option{-O2} or
3436 above in recent GCC versions.
3437 @end table
3438
3439 To specify multiple attributes, separate them by commas within the
3440 double parentheses: for example, @samp{__attribute__ ((aligned (16),
3441 packed))}.
3442
3443 @node Inline
3444 @section An Inline Function is As Fast As a Macro
3445 @cindex inline functions
3446 @cindex integrating function code
3447 @cindex open coding
3448 @cindex macros, inline alternative
3449
3450 By declaring a function @code{inline}, you can direct GCC to
3451 integrate that function's code into the code for its callers.  This
3452 makes execution faster by eliminating the function-call overhead; in
3453 addition, if any of the actual argument values are constant, their known
3454 values may permit simplifications at compile time so that not all of the
3455 inline function's code needs to be included.  The effect on code size is
3456 less predictable; object code may be larger or smaller with function
3457 inlining, depending on the particular case.  Inlining of functions is an
3458 optimization and it really ``works'' only in optimizing compilation.  If
3459 you don't use @option{-O}, no function is really inline.
3460
3461 Inline functions are included in the ISO C99 standard, but there are
3462 currently substantial differences between what GCC implements and what
3463 the ISO C99 standard requires.
3464
3465 To declare a function inline, use the @code{inline} keyword in its
3466 declaration, like this:
3467
3468 @example
3469 inline int
3470 inc (int *a)
3471 @{
3472   (*a)++;
3473 @}
3474 @end example
3475
3476 (If you are writing a header file to be included in ISO C programs, write
3477 @code{__inline__} instead of @code{inline}.  @xref{Alternate Keywords}.)
3478 You can also make all ``simple enough'' functions inline with the option
3479 @option{-finline-functions}.
3480
3481 @opindex Winline
3482 Note that certain usages in a function definition can make it unsuitable
3483 for inline substitution.  Among these usages are: use of varargs, use of
3484 alloca, use of variable sized data types (@pxref{Variable Length}),
3485 use of computed goto (@pxref{Labels as Values}), use of nonlocal goto,
3486 and nested functions (@pxref{Nested Functions}).  Using @option{-Winline}
3487 will warn when a function marked @code{inline} could not be substituted,
3488 and will give the reason for the failure.
3489
3490 Note that in C and Objective-C, unlike C++, the @code{inline} keyword
3491 does not affect the linkage of the function.
3492
3493 @cindex automatic @code{inline} for C++ member fns
3494 @cindex @code{inline} automatic for C++ member fns
3495 @cindex member fns, automatically @code{inline}
3496 @cindex C++ member fns, automatically @code{inline}
3497 @opindex fno-default-inline
3498 GCC automatically inlines member functions defined within the class
3499 body of C++ programs even if they are not explicitly declared
3500 @code{inline}.  (You can override this with @option{-fno-default-inline};
3501 @pxref{C++ Dialect Options,,Options Controlling C++ Dialect}.)
3502
3503 @cindex inline functions, omission of
3504 @opindex fkeep-inline-functions
3505 When a function is both inline and @code{static}, if all calls to the
3506 function are integrated into the caller, and the function's address is
3507 never used, then the function's own assembler code is never referenced.
3508 In this case, GCC does not actually output assembler code for the
3509 function, unless you specify the option @option{-fkeep-inline-functions}.
3510 Some calls cannot be integrated for various reasons (in particular,
3511 calls that precede the function's definition cannot be integrated, and
3512 neither can recursive calls within the definition).  If there is a
3513 nonintegrated call, then the function is compiled to assembler code as
3514 usual.  The function must also be compiled as usual if the program
3515 refers to its address, because that can't be inlined.
3516
3517 @cindex non-static inline function
3518 When an inline function is not @code{static}, then the compiler must assume
3519 that there may be calls from other source files; since a global symbol can
3520 be defined only once in any program, the function must not be defined in
3521 the other source files, so the calls therein cannot be integrated.
3522 Therefore, a non-@code{static} inline function is always compiled on its
3523 own in the usual fashion.
3524
3525 If you specify both @code{inline} and @code{extern} in the function
3526 definition, then the definition is used only for inlining.  In no case
3527 is the function compiled on its own, not even if you refer to its
3528 address explicitly.  Such an address becomes an external reference, as
3529 if you had only declared the function, and had not defined it.
3530
3531 This combination of @code{inline} and @code{extern} has almost the
3532 effect of a macro.  The way to use it is to put a function definition in
3533 a header file with these keywords, and put another copy of the
3534 definition (lacking @code{inline} and @code{extern}) in a library file.
3535 The definition in the header file will cause most calls to the function
3536 to be inlined.  If any uses of the function remain, they will refer to
3537 the single copy in the library.
3538
3539 For future compatibility with when GCC implements ISO C99 semantics for
3540 inline functions, it is best to use @code{static inline} only.  (The
3541 existing semantics will remain available when @option{-std=gnu89} is
3542 specified, but eventually the default will be @option{-std=gnu99} and
3543 that will implement the C99 semantics, though it does not do so yet.)
3544
3545 GCC does not inline any functions when not optimizing unless you specify
3546 the @samp{always_inline} attribute for the function, like this:
3547
3548 @example
3549 /* Prototype.  */
3550 inline void foo (const char) __attribute__((always_inline));
3551 @end example
3552
3553 @node Extended Asm
3554 @section Assembler Instructions with C Expression Operands
3555 @cindex extended @code{asm}
3556 @cindex @code{asm} expressions
3557 @cindex assembler instructions
3558 @cindex registers
3559
3560 In an assembler instruction using @code{asm}, you can specify the
3561 operands of the instruction using C expressions.  This means you need not
3562 guess which registers or memory locations will contain the data you want
3563 to use.
3564
3565 You must specify an assembler instruction template much like what
3566 appears in a machine description, plus an operand constraint string for
3567 each operand.
3568
3569 For example, here is how to use the 68881's @code{fsinx} instruction:
3570
3571 @example
3572 asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
3573 @end example
3574
3575 @noindent
3576 Here @code{angle} is the C expression for the input operand while
3577 @code{result} is that of the output operand.  Each has @samp{"f"} as its
3578 operand constraint, saying that a floating point register is required.
3579 The @samp{=} in @samp{=f} indicates that the operand is an output; all
3580 output operands' constraints must use @samp{=}.  The constraints use the
3581 same language used in the machine description (@pxref{Constraints}).
3582
3583 Each operand is described by an operand-constraint string followed by
3584 the C expression in parentheses.  A colon separates the assembler
3585 template from the first output operand and another separates the last
3586 output operand from the first input, if any.  Commas separate the
3587 operands within each group.  The total number of operands is currently
3588 limited to 30; this limitation may be lifted in some future version of
3589 GCC.
3590
3591 If there are no output operands but there are input operands, you must
3592 place two consecutive colons surrounding the place where the output
3593 operands would go.
3594
3595 As of GCC version 3.1, it is also possible to specify input and output
3596 operands using symbolic names which can be referenced within the
3597 assembler code.  These names are specified inside square brackets
3598 preceding the constraint string, and can be referenced inside the
3599 assembler code using @code{%[@var{name}]} instead of a percentage sign
3600 followed by the operand number.  Using named operands the above example
3601 could look like:
3602
3603 @example
3604 asm ("fsinx %[angle],%[output]"
3605      : [output] "=f" (result)
3606      : [angle] "f" (angle));
3607 @end example
3608
3609 @noindent
3610 Note that the symbolic operand names have no relation whatsoever to
3611 other C identifiers.  You may use any name you like, even those of
3612 existing C symbols, but must ensure that no two operands within the same
3613 assembler construct use the same symbolic name.
3614
3615 Output operand expressions must be lvalues; the compiler can check this.
3616 The input operands need not be lvalues.  The compiler cannot check
3617 whether the operands have data types that are reasonable for the
3618 instruction being executed.  It does not parse the assembler instruction
3619 template and does not know what it means or even whether it is valid
3620 assembler input.  The extended @code{asm} feature is most often used for
3621 machine instructions the compiler itself does not know exist.  If
3622 the output expression cannot be directly addressed (for example, it is a
3623 bit-field), your constraint must allow a register.  In that case, GCC
3624 will use the register as the output of the @code{asm}, and then store
3625 that register into the output.
3626
3627 The ordinary output operands must be write-only; GCC will assume that
3628 the values in these operands before the instruction are dead and need
3629 not be generated.  Extended asm supports input-output or read-write
3630 operands.  Use the constraint character @samp{+} to indicate such an
3631 operand and list it with the output operands.
3632
3633 When the constraints for the read-write operand (or the operand in which
3634 only some of the bits are to be changed) allows a register, you may, as
3635 an alternative, logically split its function into two separate operands,
3636 one input operand and one write-only output operand.  The connection
3637 between them is expressed by constraints which say they need to be in
3638 the same location when the instruction executes.  You can use the same C
3639 expression for both operands, or different expressions.  For example,
3640 here we write the (fictitious) @samp{combine} instruction with
3641 @code{bar} as its read-only source operand and @code{foo} as its
3642 read-write destination:
3643
3644 @example
3645 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "0" (foo), "g" (bar));
3646 @end example
3647
3648 @noindent
3649 The constraint @samp{"0"} for operand 1 says that it must occupy the
3650 same location as operand 0.  A number in constraint is allowed only in
3651 an input operand and it must refer to an output operand.
3652
3653 Only a number in the constraint can guarantee that one operand will be in
3654 the same place as another.  The mere fact that @code{foo} is the value
3655 of both operands is not enough to guarantee that they will be in the
3656 same place in the generated assembler code.  The following would not
3657 work reliably:
3658
3659 @example
3660 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "r" (foo), "g" (bar));
3661 @end example
3662
3663 Various optimizations or reloading could cause operands 0 and 1 to be in
3664 different registers; GCC knows no reason not to do so.  For example, the
3665 compiler might find a copy of the value of @code{foo} in one register and
3666 use it for operand 1, but generate the output operand 0 in a different
3667 register (copying it afterward to @code{foo}'s own address).  Of course,
3668 since the register for operand 1 is not even mentioned in the assembler
3669 code, the result will not work, but GCC can't tell that.
3670
3671 As of GCC version 3.1, one may write @code{[@var{name}]} instead of
3672 the operand number for a matching constraint.  For example:
3673
3674 @example
3675 asm ("cmoveq %1,%2,%[result]"
3676      : [result] "=r"(result)
3677      : "r" (test), "r"(new), "[result]"(old));
3678 @end example
3679
3680 Some instructions clobber specific hard registers.  To describe this,
3681 write a third colon after the input operands, followed by the names of
3682 the clobbered hard registers (given as strings).  Here is a realistic
3683 example for the VAX:
3684
3685 @example
3686 asm volatile ("movc3 %0,%1,%2"
3687               : /* no outputs */
3688               : "g" (from), "g" (to), "g" (count)
3689               : "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5");
3690 @end example
3691
3692 You may not write a clobber description in a way that overlaps with an
3693 input or output operand.  For example, you may not have an operand
3694 describing a register class with one member if you mention that register
3695 in the clobber list.  There is no way for you to specify that an input
3696 operand is modified without also specifying it as an output
3697 operand.  Note that if all the output operands you specify are for this
3698 purpose (and hence unused), you will then also need to specify
3699 @code{volatile} for the @code{asm} construct, as described below, to
3700 prevent GCC from deleting the @code{asm} statement as unused.
3701
3702 If you refer to a particular hardware register from the assembler code,
3703 you will probably have to list the register after the third colon to
3704 tell the compiler the register's value is modified.  In some assemblers,
3705 the register names begin with @samp{%}; to produce one @samp{%} in the
3706 assembler code, you must write @samp{%%} in the input.
3707
3708 If your assembler instruction can alter the condition code register, add
3709 @samp{cc} to the list of clobbered registers.  GCC on some machines
3710 represents the condition codes as a specific hardware register;
3711 @samp{cc} serves to name this register.  On other machines, the
3712 condition code is handled differently, and specifying @samp{cc} has no
3713 effect.  But it is valid no matter what the machine.
3714
3715 If your assembler instruction modifies memory in an unpredictable
3716 fashion, add @samp{memory} to the list of clobbered registers.  This
3717 will cause GCC to not keep memory values cached in registers across
3718 the assembler instruction.  You will also want to add the
3719 @code{volatile} keyword if the memory affected is not listed in the
3720 inputs or outputs of the @code{asm}, as the @samp{memory} clobber does
3721 not count as a side-effect of the @code{asm}.
3722
3723 You can put multiple assembler instructions together in a single
3724 @code{asm} template, separated by the characters normally used in assembly
3725 code for the system.  A combination that works in most places is a newline
3726 to break the line, plus a tab character to move to the instruction field
3727 (written as @samp{\n\t}).  Sometimes semicolons can be used, if the
3728 assembler allows semicolons as a line-breaking character.  Note that some
3729 assembler dialects use semicolons to start a comment.
3730 The input operands are guaranteed not to use any of the clobbered
3731 registers, and neither will the output operands' addresses, so you can
3732 read and write the clobbered registers as many times as you like.  Here
3733 is an example of multiple instructions in a template; it assumes the
3734 subroutine @code{_foo} accepts arguments in registers 9 and 10:
3735
3736 @example
3737 asm ("movl %0,r9\n\tmovl %1,r10\n\tcall _foo"
3738      : /* no outputs */
3739      : "g" (from), "g" (to)
3740      : "r9", "r10");
3741 @end example
3742
3743 Unless an output operand has the @samp{&} constraint modifier, GCC
3744 may allocate it in the same register as an unrelated input operand, on
3745 the assumption the inputs are consumed before the outputs are produced.
3746 This assumption may be false if the assembler code actually consists of
3747 more than one instruction.  In such a case, use @samp{&} for each output
3748 operand that may not overlap an input.  @xref{Modifiers}.
3749
3750 If you want to test the condition code produced by an assembler
3751 instruction, you must include a branch and a label in the @code{asm}
3752 construct, as follows:
3753
3754 @example
3755 asm ("clr %0\n\tfrob %1\n\tbeq 0f\n\tmov #1,%0\n0:"
3756      : "g" (result)
3757      : "g" (input));
3758 @end example
3759
3760 @noindent
3761 This assumes your assembler supports local labels, as the GNU assembler
3762 and most Unix assemblers do.
3763
3764 Speaking of labels, jumps from one @code{asm} to another are not
3765 supported.  The compiler's optimizers do not know about these jumps, and
3766 therefore they cannot take account of them when deciding how to
3767 optimize.
3768
3769 @cindex macros containing @code{asm}
3770 Usually the most convenient way to use these @code{asm} instructions is to
3771 encapsulate them in macros that look like functions.  For example,
3772
3773 @example
3774 #define sin(x)       \
3775 (@{ double __value, __arg = (x);   \
3776    asm ("fsinx %1,%0": "=f" (__value): "f" (__arg));  \
3777    __value; @})
3778 @end example
3779
3780 @noindent
3781 Here the variable @code{__arg} is used to make sure that the instruction
3782 operates on a proper @code{double} value, and to accept only those
3783 arguments @code{x} which can convert automatically to a @code{double}.
3784
3785 Another way to make sure the instruction operates on the correct data
3786 type is to use a cast in the @code{asm}.  This is different from using a
3787 variable @code{__arg} in that it converts more different types.  For
3788 example, if the desired type were @code{int}, casting the argument to
3789 @code{int} would accept a pointer with no complaint, while assigning the
3790 argument to an @code{int} variable named @code{__arg} would warn about
3791 using a pointer unless the caller explicitly casts it.
3792
3793 If an @code{asm} has output operands, GCC assumes for optimization
3794 purposes the instruction has no side effects except to change the output
3795 operands.  This does not mean instructions with a side effect cannot be
3796 used, but you must be careful, because the compiler may eliminate them
3797 if the output operands aren't used, or move them out of loops, or
3798 replace two with one if they constitute a common subexpression.  Also,
3799 if your instruction does have a side effect on a variable that otherwise
3800 appears not to change, the old value of the variable may be reused later
3801 if it happens to be found in a register.
3802
3803 You can prevent an @code{asm} instruction from being deleted, moved
3804 significantly, or combined, by writing the keyword @code{volatile} after
3805 the @code{asm}.  For example:
3806
3807 @example
3808 #define get_and_set_priority(new)              \
3809 (@{ int __old;                                  \
3810    asm volatile ("get_and_set_priority %0, %1" \
3811                  : "=g" (__old) : "g" (new));  \
3812    __old; @})
3813 @end example
3814
3815 @noindent
3816 If you write an @code{asm} instruction with no outputs, GCC will know
3817 the instruction has side-effects and will not delete the instruction or
3818 move it outside of loops.
3819
3820 The @code{volatile} keyword indicates that the instruction has
3821 important side-effects.  GCC will not delete a volatile @code{asm} if
3822 it is reachable.  (The instruction can still be deleted if GCC can
3823 prove that control-flow will never reach the location of the
3824 instruction.)  In addition, GCC will not reschedule instructions
3825 across a volatile @code{asm} instruction.  For example:
3826
3827 @example
3828 *(volatile int *)addr = foo;
3829 asm volatile ("eieio" : : );
3830 @end example
3831
3832 @noindent
3833 Assume @code{addr} contains the address of a memory mapped device
3834 register.  The PowerPC @code{eieio} instruction (Enforce In-order
3835 Execution of I/O) tells the CPU to make sure that the store to that
3836 device register happens before it issues any other I/O@.
3837
3838 Note that even a volatile @code{asm} instruction can be moved in ways
3839 that appear insignificant to the compiler, such as across jump
3840 instructions.  You can't expect a sequence of volatile @code{asm}
3841 instructions to remain perfectly consecutive.  If you want consecutive
3842 output, use a single @code{asm}.  Also, GCC will perform some
3843 optimizations across a volatile @code{asm} instruction; GCC does not
3844 ``forget everything'' when it encounters a volatile @code{asm}
3845 instruction the way some other compilers do.
3846
3847 An @code{asm} instruction without any operands or clobbers (an ``old
3848 style'' @code{asm}) will be treated identically to a volatile
3849 @code{asm} instruction.
3850
3851 It is a natural idea to look for a way to give access to the condition
3852 code left by the assembler instruction.  However, when we attempted to
3853 implement this, we found no way to make it work reliably.  The problem
3854 is that output operands might need reloading, which would result in
3855 additional following ``store'' instructions.  On most machines, these
3856 instructions would alter the condition code before there was time to
3857 test it.  This problem doesn't arise for ordinary ``test'' and
3858 ``compare'' instructions because they don't have any output operands.
3859
3860 For reasons similar to those described above, it is not possible to give
3861 an assembler instruction access to the condition code left by previous
3862 instructions.
3863
3864 If you are writing a header file that should be includable in ISO C
3865 programs, write @code{__asm__} instead of @code{asm}.  @xref{Alternate
3866 Keywords}.
3867
3868 @subsection i386 floating point asm operands
3869
3870 There are several rules on the usage of stack-like regs in
3871 asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
3872 stack-like regs:
3873
3874 @enumerate
3875 @item
3876 Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
3877 necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
3878 which must be explicitly popped by gcc.
3879
3880 An input reg that is implicitly popped by the asm must be
3881 explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
3882 output operand.
3883
3884 @item
3885 For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
3886 necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
3887 If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
3888 the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
3889 stack looked like---it's not clear how the rest of the stack ``slides
3890 up''.
3891
3892 All implicitly popped input regs must be closer to the top of
3893 the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
3894
3895 It is possible that if an input dies in an insn, reload might
3896 use the input reg for an output reload.  Consider this example:
3897
3898 @example
3899 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
3900 @end example
3901
3902 This asm says that input B is not popped by the asm, and that
3903 the asm pushes a result onto the reg-stack, i.e., the stack is one
3904 deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
3905 reload will think that it can use the same reg for both the input and
3906 the output, if input B dies in this insn.
3907
3908 If any input operand uses the @code{f} constraint, all output reg
3909 constraints must use the @code{&} earlyclobber.
3910
3911 The asm above would be written as
3912
3913 @example
3914 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
3915 @end example
3916
3917 @item
3918 Some operands need to be in particular places on the stack.  All
3919 output operands fall in this category---there is no other way to
3920 know which regs the outputs appear in unless the user indicates
3921 this in the constraints.
3922
3923 Output operands must specifically indicate which reg an output
3924 appears in after an asm.  @code{=f} is not allowed: the operand
3925 constraints must select a class with a single reg.
3926
3927 @item
3928 Output operands may not be ``inserted'' between existing stack regs.
3929 Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
3930 are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
3931 It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
3932
3933 Output operands must start at the top of the reg-stack: output
3934 operands may not ``skip'' a reg.
3935
3936 @item
3937 Some asm statements may need extra stack space for internal
3938 calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
3939 unrelated to the inputs and outputs.
3940
3941 @end enumerate
3942
3943 Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
3944 takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
3945
3946 @example
3947 asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
3948 @end example
3949
3950 This asm takes two inputs, which are popped by the @code{fyl2xp1} opcode,
3951 and replaces them with one output.  The user must code the @code{st(1)}
3952 clobber for reg-stack.c to know that @code{fyl2xp1} pops both inputs.
3953
3954 @example
3955 asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
3956 @end example
3957
3958 @include md.texi
3959
3960 @node Asm Labels
3961 @section Controlling Names Used in Assembler Code
3962 @cindex assembler names for identifiers
3963 @cindex names used in assembler code
3964 @cindex identifiers, names in assembler code
3965
3966 You can specify the name to be used in the assembler code for a C
3967 function or variable by writing the @code{asm} (or @code{__asm__})
3968 keyword after the declarator as follows:
3969
3970 @example
3971 int foo asm ("myfoo") = 2;
3972 @end example
3973
3974 @noindent
3975 This specifies that the name to be used for the variable @code{foo} in
3976 the assembler code should be @samp{myfoo} rather than the usual
3977 @samp{_foo}.
3978
3979 On systems where an underscore is normally prepended to the name of a C
3980 function or variable, this feature allows you to define names for the
3981 linker that do not start with an underscore.
3982
3983 It does not make sense to use this feature with a non-static local
3984 variable since such variables do not have assembler names.  If you are
3985 trying to put the variable in a particular register, see @ref{Explicit
3986 Reg Vars}.  GCC presently accepts such code with a warning, but will
3987 probably be changed to issue an error, rather than a warning, in the
3988 future.
3989
3990 You cannot use @code{asm} in this way in a function @emph{definition}; but
3991 you can get the same effect by writing a declaration for the function
3992 before its definition and putting @code{asm} there, like this:
3993
3994 @example
3995 extern func () asm ("FUNC");
3996
3997 func (x, y)
3998      int x, y;
3999 /* @r{@dots{}} */
4000 @end example
4001
4002 It is up to you to make sure that the assembler names you choose do not
4003 conflict with any other assembler symbols.  Also, you must not use a
4004 register name; that would produce completely invalid assembler code.  GCC
4005 does not as yet have the ability to store static variables in registers.
4006 Perhaps that will be added.
4007
4008 @node Explicit Reg Vars
4009 @section Variables in Specified Registers
4010 @cindex explicit register variables
4011 @cindex variables in specified registers
4012 @cindex specified registers
4013 @cindex registers, global allocation
4014
4015 GNU C allows you to put a few global variables into specified hardware
4016 registers.  You can also specify the register in which an ordinary
4017 register variable should be allocated.
4018
4019 @itemize @bullet
4020 @item
4021 Global register variables reserve registers throughout the program.
4022 This may be useful in programs such as programming language
4023 interpreters which have a couple of global variables that are accessed
4024 very often.
4025
4026 @item
4027 Local register variables in specific registers do not reserve the
4028 registers.  The compiler's data flow analysis is capable of determining
4029 where the specified registers contain live values, and where they are
4030 available for other uses.  Stores into local register variables may be deleted
4031 when they appear to be dead according to dataflow analysis.  References
4032 to local register variables may be deleted or moved or simplified.
4033
4034 These local variables are sometimes convenient for use with the extended
4035 @code{asm} feature (@pxref{Extended Asm}), if you want to write one
4036 output of the assembler instruction directly into a particular register.
4037 (This will work provided the register you specify fits the constraints
4038 specified for that operand in the @code{asm}.)
4039 @end itemize
4040
4041 @menu
4042 * Global Reg Vars::
4043 * Local Reg Vars::
4044 @end menu
4045
4046 @node Global Reg Vars
4047 @subsection Defining Global Register Variables
4048 @cindex global register variables
4049 @cindex registers, global variables in
4050
4051 You can define a global register variable in GNU C like this:
4052
4053 @example
4054 register int *foo asm ("a5");
4055 @end example
4056
4057 @noindent
4058 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Choose a
4059 register which is normally saved and restored by function calls on your
4060 machine, so that library routines will not clobber it.
4061
4062 Naturally the register name is cpu-dependent, so you would need to
4063 conditionalize your program according to cpu type.  The register
4064 @code{a5} would be a good choice on a 68000 for a variable of pointer
4065 type.  On machines with register windows, be sure to choose a ``global''
4066 register that is not affected magically by the function call mechanism.
4067
4068 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4069 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4070 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4071
4072 Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a register
4073 automatically, but first we need to figure out how it should choose and
4074 how to enable you to guide the choice.  No solution is evident.
4075
4076 Defining a global register variable in a certain register reserves that
4077 register entirely for this use, at least within the current compilation.
4078 The register will not be allocated for any other purpose in the functions
4079 in the current compilation.  The register will not be saved and restored by
4080 these functions.  Stores into this register are never deleted even if they
4081 would appear to be dead, but references may be deleted or moved or
4082 simplified.
4083
4084 It is not safe to access the global register variables from signal
4085 handlers, or from more than one thread of control, because the system
4086 library routines may temporarily use the register for other things (unless
4087 you recompile them specially for the task at hand).
4088
4089 @cindex @code{qsort}, and global register variables
4090 It is not safe for one function that uses a global register variable to
4091 call another such function @code{foo} by way of a third function
4092 @code{lose} that was compiled without knowledge of this variable (i.e.@: in a
4093 different source file in which the variable wasn't declared).  This is
4094 because @code{lose} might save the register and put some other value there.
4095 For example, you can't expect a global register variable to be available in
4096 the comparison-function that you pass to @code{qsort}, since @code{qsort}
4097 might have put something else in that register.  (If you are prepared to
4098 recompile @code{qsort} with the same global register variable, you can
4099 solve this problem.)
4100
4101 If you want to recompile @code{qsort} or other source files which do not
4102 actually use your global register variable, so that they will not use that
4103 register for any other purpose, then it suffices to specify the compiler
4104 option @option{-ffixed-@var{reg}}.  You need not actually add a global
4105 register declaration to their source code.
4106
4107 A function which can alter the value of a global register variable cannot
4108 safely be called from a function compiled without this variable, because it
4109 could clobber the value the caller expects to find there on return.
4110 Therefore, the function which is the entry point into the part of the
4111 program that uses the global register variable must explicitly save and
4112 restore the value which belongs to its caller.
4113
4114 @cindex register variable after @code{longjmp}
4115 @cindex global register after @code{longjmp}
4116 @cindex value after @code{longjmp}
4117 @findex longjmp
4118 @findex setjmp
4119 On most machines, @code{longjmp} will restore to each global register
4120 variable the value it had at the time of the @code{setjmp}.  On some
4121 machines, however, @code{longjmp} will not change the value of global
4122 register variables.  To be portable, the function that called @code{setjmp}
4123 should make other arrangements to save the values of the global register
4124 variables, and to restore them in a @code{longjmp}.  This way, the same
4125 thing will happen regardless of what @code{longjmp} does.
4126
4127 All global register variable declarations must precede all function
4128 definitions.  If such a declaration could appear after function
4129 definitions, the declaration would be too late to prevent the register from
4130 being used for other purposes in the preceding functions.
4131
4132 Global register variables may not have initial values, because an
4133 executable file has no means to supply initial contents for a register.
4134
4135 On the Sparc, there are reports that g3 @dots{} g7 are suitable
4136 registers, but certain library functions, such as @code{getwd}, as well
4137 as the subroutines for division and remainder, modify g3 and g4.  g1 and
4138 g2 are local temporaries.
4139
4140 On the 68000, a2 @dots{} a5 should be suitable, as should d2 @dots{} d7.
4141 Of course, it will not do to use more than a few of those.
4142
4143 @node Local Reg Vars
4144 @subsection Specifying Registers for Local Variables
4145 @cindex local variables, specifying registers
4146 @cindex specifying registers for local variables
4147 @cindex registers for local variables
4148
4149 You can define a local register variable with a specified register
4150 like this:
4151
4152 @example
4153 register int *foo asm ("a5");
4154 @end example
4155
4156 @noindent
4157 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Note
4158 that this is the same syntax used for defining global register
4159 variables, but for a local variable it would appear within a function.
4160
4161 Naturally the register name is cpu-dependent, but this is not a
4162 problem, since specific registers are most often useful with explicit
4163 assembler instructions (@pxref{Extended Asm}).  Both of these things
4164 generally require that you conditionalize your program according to
4165 cpu type.
4166
4167 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4168 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4169 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4170
4171 Defining such a register variable does not reserve the register; it
4172 remains available for other uses in places where flow control determines
4173 the variable's value is not live.  However, these registers are made
4174 unavailable for use in the reload pass; excessive use of this feature
4175 leaves the compiler too few available registers to compile certain
4176 functions.
4177
4178 This option does not guarantee that GCC will generate code that has
4179 this variable in the register you specify at all times.  You may not
4180 code an explicit reference to this register in an @code{asm} statement
4181 and assume it will always refer to this variable.
4182
4183 Stores into local register variables may be deleted when they appear to be dead
4184 according to dataflow analysis.  References to local register variables may
4185 be deleted or moved or simplified.
4186
4187 @node Alternate Keywords
4188 @section Alternate Keywords
4189 @cindex alternate keywords
4190 @cindex keywords, alternate
4191
4192 @option{-ansi} and the various @option{-std} options disable certain
4193 keywords.  This causes trouble when you want to use GNU C extensions, or
4194 a general-purpose header file that should be usable by all programs,
4195 including ISO C programs.  The keywords @code{asm}, @code{typeof} and
4196 @code{inline} are not available in programs compiled with
4197 @option{-ansi} or @option{-std} (although @code{inline} can be used in a
4198 program compiled with @option{-std=c99}).  The ISO C99 keyword
4199 @code{restrict} is only available when @option{-std=gnu99} (which will
4200 eventually be the default) or @option{-std=c99} (or the equivalent
4201 @option{-std=iso9899:1999}) is used.
4202
4203 The way to solve these problems is to put @samp{__} at the beginning and
4204 end of each problematical keyword.  For example, use @code{__asm__}
4205 instead of @code{asm}, and @code{__inline__} instead of @code{inline}.
4206
4207 Other C compilers won't accept these alternative keywords; if you want to
4208 compile with another compiler, you can define the alternate keywords as
4209 macros to replace them with the customary keywords.  It looks like this:
4210
4211 @example
4212 #ifndef __GNUC__
4213 #define __asm__ asm
4214 #endif
4215 @end example
4216
4217 @findex __extension__
4218 @opindex pedantic
4219 @option{-pedantic} and other options cause warnings for many GNU C extensions.
4220 You can
4221 prevent such warnings within one expression by writing
4222 @code{__extension__} before the expression.  @code{__extension__} has no
4223 effect aside from this.
4224
4225 @node Incomplete Enums
4226 @section Incomplete @code{enum} Types
4227
4228 You can define an @code{enum} tag without specifying its possible values.
4229 This results in an incomplete type, much like what you get if you write
4230 @code{struct foo} without describing the elements.  A later declaration
4231 which does specify the possible values completes the type.
4232
4233 You can't allocate variables or storage using the type while it is
4234 incomplete.  However, you can work with pointers to that type.
4235
4236 This extension may not be very useful, but it makes the handling of
4237 @code{enum} more consistent with the way @code{struct} and @code{union}
4238 are handled.
4239
4240 This extension is not supported by GNU C++.
4241
4242 @node Function Names
4243 @section Function Names as Strings
4244 @cindex @code{__FUNCTION__} identifier
4245 @cindex @code{__PRETTY_FUNCTION__} identifier
4246 @cindex @code{__func__} identifier
4247
4248 GCC predefines two magic identifiers to hold the name of the current
4249 function.  The identifier @code{__FUNCTION__} holds the name of the function
4250 as it appears in the source.  The identifier @code{__PRETTY_FUNCTION__}
4251 holds the name of the function pretty printed in a language specific
4252 fashion.
4253
4254 These names are always the same in a C function, but in a C++ function
4255 they may be different.  For example, this program:
4256
4257 @smallexample
4258 extern "C" @{
4259 extern int printf (char *, ...);
4260 @}
4261
4262 class a @{
4263  public:
4264   sub (int i)
4265     @{
4266       printf ("__FUNCTION__ = %s\n", __FUNCTION__);
4267       printf ("__PRETTY_FUNCTION__ = %s\n", __PRETTY_FUNCTION__);
4268     @}
4269 @};
4270
4271 int
4272 main (void)
4273 @{
4274   a ax;
4275   ax.sub (0);
4276   return 0;
4277 @}
4278 @end smallexample
4279
4280 @noindent
4281 gives this output:
4282
4283 @smallexample
4284 __FUNCTION__ = sub
4285 __PRETTY_FUNCTION__ = int  a::sub (int)
4286 @end smallexample
4287
4288 The compiler automagically replaces the identifiers with a string
4289 literal containing the appropriate name.  Thus, they are neither
4290 preprocessor macros, like @code{__FILE__} and @code{__LINE__}, nor
4291 variables.  This means that they catenate with other string literals, and
4292 that they can be used to initialize char arrays.  For example
4293
4294 @smallexample
4295 char here[] = "Function " __FUNCTION__ " in " __FILE__;
4296 @end smallexample
4297
4298 On the other hand, @samp{#ifdef __FUNCTION__} does not have any special
4299 meaning inside a function, since the preprocessor does not do anything
4300 special with the identifier @code{__FUNCTION__}.
4301
4302 Note that these semantics are deprecated, and that GCC 3.2 will handle
4303 @code{__FUNCTION__} and @code{__PRETTY_FUNCTION__} the same way as
4304 @code{__func__}.  @code{__func__} is defined by the ISO standard C99:
4305
4306 @display
4307 The identifier @code{__func__} is implicitly declared by the translator
4308 as if, immediately following the opening brace of each function
4309 definition, the declaration
4310
4311 @smallexample
4312 static const char __func__[] = "function-name";
4313 @end smallexample
4314
4315 appeared, where function-name is the name of the lexically-enclosing
4316 function.  This name is the unadorned name of the function.
4317 @end display
4318
4319 By this definition, @code{__func__} is a variable, not a string literal.
4320 In particular, @code{__func__} does not catenate with other string
4321 literals.
4322
4323 In @code{C++}, @code{__FUNCTION__} and @code{__PRETTY_FUNCTION__} are
4324 variables, declared in the same way as @code{__func__}.
4325
4326 @node Return Address
4327 @section Getting the Return or Frame Address of a Function
4328
4329 These functions may be used to get information about the callers of a
4330 function.
4331
4332 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_return_address (unsigned int @var{level})
4333 This function returns the return address of the current function, or of
4334 one of its callers.  The @var{level} argument is number of frames to
4335 scan up the call stack.  A value of @code{0} yields the return address
4336 of the current function, a value of @code{1} yields the return address
4337 of the caller of the current function, and so forth. When inlining
4338 the expected behavior is that the function will return the address of
4339 the function that will be returned to.  To work around this behavior use
4340 the @code{noinline} function attribute.
4341
4342 The @var{level} argument must be a constant integer.
4343
4344 On some machines it may be impossible to determine the return address of
4345 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4346 of the stack has been reached, this function will return @code{0} or a
4347 random value. In addition, @code{__builtin_frame_address} may be used
4348 to determine if the top of the stack has been reached.
4349
4350 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4351 purposes.
4352 @end deftypefn
4353
4354 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_frame_address (unsigned int @var{level})
4355 This function is similar to @code{__builtin_return_address}, but it
4356 returns the address of the function frame rather than the return address
4357 of the function.  Calling @code{__builtin_frame_address} with a value of
4358 @code{0} yields the frame address of the current function, a value of
4359 @code{1} yields the frame address of the caller of the current function,
4360 and so forth.
4361
4362 The frame is the area on the stack which holds local variables and saved
4363 registers.  The frame address is normally the address of the first word
4364 pushed on to the stack by the function.  However, the exact definition
4365 depends upon the processor and the calling convention.  If the processor
4366 has a dedicated frame pointer register, and the function has a frame,
4367 then @code{__builtin_frame_address} will return the value of the frame
4368 pointer register.
4369
4370 On some machines it may be impossible to determine the frame address of
4371 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4372 of the stack has been reached, this function will return @code{0} if
4373 the first frame pointer is properly initialized by the startup code.
4374
4375 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4376 purposes.
4377 @end deftypefn
4378
4379 @node Vector Extensions
4380 @section Using vector instructions through built-in functions
4381
4382 On some targets, the instruction set contains SIMD vector instructions that
4383 operate on multiple values contained in one large register at the same time.
4384 For example, on the i386 the MMX, 3Dnow! and SSE extensions can be used
4385 this way.
4386
4387 The first step in using these extensions is to provide the necessary data
4388 types.  This should be done using an appropriate @code{typedef}:
4389
4390 @example
4391 typedef int v4si __attribute__ ((mode(V4SI)));
4392 @end example
4393
4394 The base type @code{int} is effectively ignored by the compiler, the
4395 actual properties of the new type @code{v4si} are defined by the
4396 @code{__attribute__}.  It defines the machine mode to be used; for vector
4397 types these have the form @code{V@var{n}@var{B}}; @var{n} should be the
4398 number of elements in the vector, and @var{B} should be the base mode of the
4399 individual elements.  The following can be used as base modes:
4400
4401 @table @code
4402 @item QI
4403 An integer that is as wide as the smallest addressable unit, usually 8 bits.
4404 @item HI
4405 An integer, twice as wide as a QI mode integer, usually 16 bits.
4406 @item SI
4407 An integer, four times as wide as a QI mode integer, usually 32 bits.
4408 @item DI
4409 An integer, eight times as wide as a QI mode integer, usually 64 bits.
4410 @item SF
4411 A floating point value, as wide as a SI mode integer, usually 32 bits.
4412 @item DF
4413 A floating point value, as wide as a DI mode integer, usually 64 bits.
4414 @end table
4415
4416 There are no @code{V1xx} vector modes - they would be identical to the
4417 corresponding base mode.
4418
4419 Specifying a combination that is not valid for the current architecture
4420 will cause gcc to synthesize the instructions using a narrower mode.
4421 For example, if you specify a variable of type @code{V4SI} and your
4422 architecture does not allow for this specific SIMD type, gcc will
4423 produce code that uses 4 @code{SIs}.
4424
4425 The types defined in this manner can be used with a subset of normal C
4426 operations.  Currently, gcc will allow using the following operators on
4427 these types: @code{+, -, *, /, unary minus}@.
4428
4429 The operations behave like C++ @code{valarrays}.  Addition is defined as
4430 the addition of the corresponding elements of the operands.  For
4431 example, in the code below, each of the 4 elements in @var{a} will be
4432 added to the corresponding 4 elements in @var{b} and the resulting
4433 vector will be stored in @var{c}.
4434
4435 @example
4436 typedef int v4si __attribute__ ((mode(V4SI)));
4437
4438 v4si a, b, c;
4439
4440 c = a + b;
4441 @end example
4442
4443 Subtraction, multiplication, and division operate in a similar manner.
4444 Likewise, the result of using the unary minus operator on a vector type
4445 is a vector whose elements are the negative value of the corresponding
4446 elements in the operand.
4447
4448 You can declare variables and use them in function calls and returns, as
4449 well as in assignments and some casts.  You can specify a vector type as
4450 a return type for a function.  Vector types can also be used as function
4451 arguments.  It is possible to cast from one vector type to another,
4452 provided they are of the same size (in fact, you can also cast vectors
4453 to and from other datatypes of the same size).
4454
4455 You cannot operate between vectors of different lengths or different
4456 signness without a cast.
4457
4458 A port that supports hardware vector operations, usually provides a set
4459 of built-in functions that can be used to operate on vectors.  For
4460 example, a function to add two vectors and multiply the result by a
4461 third could look like this:
4462
4463 @example
4464 v4si f (v4si a, v4si b, v4si c)
4465 @{
4466   v4si tmp = __builtin_addv4si (a, b);
4467   return __builtin_mulv4si (tmp, c);
4468 @}
4469
4470 @end example
4471
4472 @node Other Builtins
4473 @section Other built-in functions provided by GCC
4474 @cindex built-in functions
4475 @findex __builtin_isgreater
4476 @findex __builtin_isgreaterequal
4477 @findex __builtin_isless
4478 @findex __builtin_islessequal
4479 @findex __builtin_islessgreater
4480 @findex __builtin_isunordered
4481 @findex abort
4482 @findex abs
4483 @findex alloca
4484 @findex bcmp
4485 @findex bzero
4486 @findex cimag
4487 @findex cimagf
4488 @findex cimagl
4489 @findex conj
4490 @findex conjf
4491 @findex conjl
4492 @findex cos
4493 @findex cosf
4494 @findex cosl
4495 @findex creal
4496 @findex crealf
4497 @findex creall
4498 @findex exit
4499 @findex _exit
4500 @findex _Exit
4501 @findex fabs
4502 @findex fabsf
4503 @findex fabsl
4504 @findex ffs
4505 @findex fprintf
4506 @findex fprintf_unlocked
4507 @findex fputs
4508 @findex fputs_unlocked
4509 @findex imaxabs
4510 @findex index
4511 @findex labs
4512 @findex llabs
4513 @findex memcmp
4514 @findex memcpy
4515 @findex memset
4516 @findex printf
4517 @findex printf_unlocked
4518 @findex rindex
4519 @findex sin
4520 @findex sinf
4521 @findex sinl
4522 @findex sqrt
4523 @findex sqrtf
4524 @findex sqrtl
4525 @findex strcat
4526 @findex strchr
4527 @findex strcmp
4528 @findex strcpy
4529 @findex strcspn
4530 @findex strlen
4531 @findex strncat
4532 @findex strncmp
4533 @findex strncpy
4534 @findex strpbrk
4535 @findex strrchr
4536 @findex strspn
4537 @findex strstr
4538
4539 GCC provides a large number of built-in functions other than the ones
4540 mentioned above.  Some of these are for internal use in the processing
4541 of exceptions or variable-length argument lists and will not be
4542 documented here because they may change from time to time; we do not
4543 recommend general use of these functions.
4544
4545 The remaining functions are provided for optimization purposes.
4546
4547 @opindex fno-builtin
4548 GCC includes built-in versions of many of the functions in the standard
4549 C library.  The versions prefixed with @code{__builtin_} will always be
4550 treated as having the same meaning as the C library function even if you
4551 specify the @option{-fno-builtin} option. (@pxref{C Dialect Options})
4552 Many of these functions are only optimized in certain cases; if they are
4553 not optimized in a particular case, a call to the library function will
4554 be emitted.
4555
4556 @opindex ansi
4557 @opindex std
4558 The functions @code{abort}, @code{exit}, @code{_Exit} and @code{_exit}
4559 are recognized and presumed not to return, but otherwise are not built
4560 in.  @code{_exit} is not recognized in strict ISO C mode (@option{-ansi},
4561 @option{-std=c89} or @option{-std=c99}).  @code{_Exit} is not recognized in
4562 strict C89 mode (@option{-ansi} or @option{-std=c89}).  All these functions
4563 have corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}, which may be
4564 used even in strict C89 mode.
4565
4566 Outside strict ISO C mode, the functions @code{alloca}, @code{bcmp},
4567 @code{bzero}, @code{index}, @code{rindex}, @code{ffs}, @code{fputs_unlocked},
4568 @code{printf_unlocked} and @code{fprintf_unlocked} may be handled as
4569 built-in functions.  All these functions have corresponding versions
4570 prefixed with @code{__builtin_}, which may be used even in strict C89
4571 mode.
4572
4573 The ISO C99 functions @code{conj}, @code{conjf}, @code{conjl},
4574 @code{creal}, @code{crealf}, @code{creall}, @code{cimag}, @code{cimagf},
4575 @code{cimagl}, @code{llabs} and @code{imaxabs} are handled as built-in
4576 functions except in strict ISO C90 mode.  There are also built-in
4577 versions of the ISO C99 functions @code{cosf}, @code{cosl},
4578 @code{fabsf}, @code{fabsl}, @code{sinf}, @code{sinl}, @code{sqrtf}, and
4579 @code{sqrtl}, that are recognized in any mode since ISO C90 reserves
4580 these names for the purpose to which ISO C99 puts them.  All these
4581 functions have corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
4582
4583 The ISO C90 functions @code{abs}, @code{cos}, @code{fabs},
4584 @code{fprintf}, @code{fputs}, @code{labs}, @code{memcmp}, @code{memcpy},
4585 @code{memset}, @code{printf}, @code{sin}, @code{sqrt}, @code{strcat},
4586 @code{strchr}, @code{strcmp}, @code{strcpy}, @code{strcspn},
4587 @code{strlen}, @code{strncat}, @code{strncmp}, @code{strncpy},
4588 @code{strpbrk}, @code{strrchr}, @code{strspn}, and @code{strstr} are all
4589 recognized as built-in functions unless @option{-fno-builtin} is
4590 specified (or @option{-fno-builtin-@var{function}} is specified for an
4591 individual function).  All of these functions have corresponding
4592 versions prefixed with @code{__builtin_}.
4593
4594 GCC provides built-in versions of the ISO C99 floating point comparison
4595 macros that avoid raising exceptions for unordered operands.  They have
4596 the same names as the standard macros ( @code{isgreater},
4597 @code{isgreaterequal}, @code{isless}, @code{islessequal},
4598 @code{islessgreater}, and @code{isunordered}) , with @code{__builtin_}
4599 prefixed.  We intend for a library implementor to be able to simply
4600 @code{#define} each standard macro to its built-in equivalent.
4601
4602 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_types_compatible_p (@var{type1}, @var{type2})
4603
4604 You can use the built-in function @code{__builtin_types_compatible_p} to
4605 determine whether two types are the same.
4606
4607 This built-in function returns 1 if the unqualified versions of the
4608 types @var{type1} and @var{type2} (which are types, not expressions) are
4609 compatible, 0 otherwise.  The result of this built-in function can be
4610 used in integer constant expressions.
4611
4612 This built-in function ignores top level qualifiers (e.g., @code{const},
4613 @code{volatile}).  For example, @code{int} is equivalent to @code{const
4614 int}.
4615
4616 The type @code{int[]} and @code{int[5]} are compatible.  On the other
4617 hand, @code{int} and @code{char *} are not compatible, even if the size
4618 of their types, on the particular architecture are the same.  Also, the
4619 amount of pointer indirection is taken into account when determining
4620 similarity.  Consequently, @code{short *} is not similar to
4621 @code{short **}.  Furthermore, two types that are typedefed are
4622 considered compatible if their underlying types are compatible.
4623
4624 An @code{enum} type is considered to be compatible with another
4625 @code{enum} type.  For example, @code{enum @{foo, bar@}} is similar to
4626 @code{enum @{hot, dog@}}.
4627
4628 You would typically use this function in code whose execution varies
4629 depending on the arguments' types.  For example:
4630
4631 @smallexample
4632 #define foo(x)                                                  \
4633   (@{                                                           \
4634     typeof (x) tmp;                                             \
4635     if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), long double)) \
4636       tmp = foo_long_double (tmp);                              \
4637     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), double)) \
4638       tmp = foo_double (tmp);                                   \
4639     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), float))  \
4640       tmp = foo_float (tmp);                                    \
4641     else                                                        \
4642       abort ();                                                 \
4643     tmp;                                                        \
4644   @})
4645 @end smallexample
4646
4647 @emph{Note:} This construct is only available for C.
4648
4649 @end deftypefn
4650
4651 @deftypefn {Built-in Function} @var{type} __builtin_choose_expr (@var{const_exp}, @var{exp1}, @var{exp2})
4652
4653 You can use the built-in function @code{__builtin_choose_expr} to
4654 evaluate code depending on the value of a constant expression.  This
4655 built-in function returns @var{exp1} if @var{const_exp}, which is a
4656 constant expression that must be able to be determined at compile time,
4657 is nonzero.  Otherwise it returns 0.
4658
4659 This built-in function is analogous to the @samp{? :} operator in C,
4660 except that the expression returned has its type unaltered by promotion
4661 rules.  Also, the built-in function does not evaluate the expression
4662 that was not chosen.  For example, if @var{const_exp} evaluates to true,
4663 @var{exp2} is not evaluated even if it has side-effects.
4664
4665 This built-in function can return an lvalue if the chosen argument is an
4666 lvalue.
4667
4668 If @var{exp1} is returned, the return type is the same as @var{exp1}'s
4669 type.  Similarly, if @var{exp2} is returned, its return type is the same
4670 as @var{exp2}.
4671
4672 Example:
4673
4674 @smallexample
4675 #define foo(x)                                                               \
4676   __builtin_choose_expr (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), double),  \
4677     foo_double (x),                                                          \
4678     __builtin_choose_expr (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), float), \
4679       foo_float (x),                                                         \
4680       /* @r{The void expression results in a compile-time error}             \
4681          @r{when assigning the result to something.}  */                     \
4682       (void)0))
4683 @end smallexample
4684
4685 @emph{Note:} This construct is only available for C.  Furthermore, the
4686 unused expression (@var{exp1} or @var{exp2} depending on the value of
4687 @var{const_exp}) may still generate syntax errors.  This may change in
4688 future revisions.
4689
4690 @end deftypefn
4691
4692 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_constant_p (@var{exp})
4693 You can use the built-in function @code{__builtin_constant_p} to
4694 determine if a value is known to be constant at compile-time and hence
4695 that GCC can perform constant-folding on expressions involving that
4696 value.  The argument of the function is the value to test.  The function
4697 returns the integer 1 if the argument is known to be a compile-time
4698 constant and 0 if it is not known to be a compile-time constant.  A
4699 return of 0 does not indicate that the value is @emph{not} a constant,
4700 but merely that GCC cannot prove it is a constant with the specified
4701 value of the @option{-O} option.
4702
4703 You would typically use this function in an embedded application where
4704 memory was a critical resource.  If you have some complex calculation,
4705 you may want it to be folded if it involves constants, but need to call
4706 a function if it does not.  For example:
4707
4708 @smallexample
4709 #define Scale_Value(X)      \
4710   (__builtin_constant_p (X) \
4711   ? ((X) * SCALE + OFFSET) : Scale (X))
4712 @end smallexample
4713
4714 You may use this built-in function in either a macro or an inline
4715 function.  However, if you use it in an inlined function and pass an
4716 argument of the function as the argument to the built-in, GCC will
4717 never return 1 when you call the inline function with a string constant
4718 or compound literal (@pxref{Compound Literals}) and will not return 1
4719 when you pass a constant numeric value to the inline function unless you
4720 specify the @option{-O} option.
4721
4722 You may also use @code{__builtin_constant_p} in initializers for static
4723 data.  For instance, you can write
4724
4725 @smallexample
4726 static const int table[] = @{
4727    __builtin_constant_p (EXPRESSION) ? (EXPRESSION) : -1,
4728    /* @r{@dots{}} */
4729 @};
4730 @end smallexample
4731
4732 @noindent
4733 This is an acceptable initializer even if @var{EXPRESSION} is not a
4734 constant expression.  GCC must be more conservative about evaluating the
4735 built-in in this case, because it has no opportunity to perform
4736 optimization.
4737
4738 Previous versions of GCC did not accept this built-in in data
4739 initializers.  The earliest version where it is completely safe is
4740 3.0.1.
4741 @end deftypefn
4742
4743 @deftypefn {Built-in Function} long __builtin_expect (long @var{exp}, long @var{c})
4744 @opindex fprofile-arcs
4745 You may use @code{__builtin_expect} to provide the compiler with
4746 branch prediction information.  In general, you should prefer to
4747 use actual profile feedback for this (@option{-fprofile-arcs}), as
4748 programmers are notoriously bad at predicting how their programs
4749 actually perform.  However, there are applications in which this
4750 data is hard to collect.
4751
4752 The return value is the value of @var{exp}, which should be an
4753 integral expression.  The value of @var{c} must be a compile-time
4754 constant.  The semantics of the built-in are that it is expected
4755 that @var{exp} == @var{c}.  For example:
4756
4757 @smallexample
4758 if (__builtin_expect (x, 0))
4759   foo ();
4760 @end smallexample
4761
4762 @noindent
4763 would indicate that we do not expect to call @code{foo}, since
4764 we expect @code{x} to be zero.  Since you are limited to integral
4765 expressions for @var{exp}, you should use constructions such as
4766
4767 @smallexample
4768 if (__builtin_expect (ptr != NULL, 1))
4769   error ();
4770 @end smallexample
4771
4772 @noindent
4773 when testing pointer or floating-point values.
4774 @end deftypefn
4775
4776 @deftypefn {Built-in Function} void __builtin_prefetch (const void *@var{addr}, ...)
4777 This function is used to minimize cache-miss latency by moving data into
4778 a cache before it is accessed.
4779 You can insert calls to @code{__builtin_prefetch} into code for which
4780 you know addresses of data in memory that is likely to be accessed soon.
4781 If the target supports them, data prefetch instructions will be generated.
4782 If the prefetch is done early enough before the access then the data will
4783 be in the cache by the time it is accessed.
4784
4785 The value of @var{addr} is the address of the memory to prefetch.
4786 There are two optional arguments, @var{rw} and @var{locality}.
4787 The value of @var{rw} is a compile-time constant one or zero; one
4788 means that the prefetch is preparing for a write to the memory address
4789 and zero, the default, means that the prefetch is preparing for a read.
4790 The value @var{locality} must be a compile-time constant integer between
4791 zero and three.  A value of zero means that the data has no temporal
4792 locality, so it need not be left in the cache after the access.  A value
4793 of three means that the data has a high degree of temporal locality and
4794 should be left in all levels of cache possible.  Values of one and two
4795 mean, respectively, a low or moderate degree of temporal locality.  The
4796 default is three.
4797
4798 @smallexample
4799 for (i = 0; i < n; i++)
4800   @{
4801     a[i] = a[i] + b[i];
4802     __builtin_prefetch (&a[i+j], 1, 1);
4803     __builtin_prefetch (&b[i+j], 0, 1);
4804     /* @r{@dots{}} */
4805   @}
4806 @end smallexample
4807
4808 Data prefetch does not generate faults if @var{addr} is invalid, but
4809 the address expression itself must be valid.  For example, a prefetch
4810 of @code{p->next} will not fault if @code{p->next} is not a valid
4811 address, but evaluation will fault if @code{p} is not a valid address.
4812
4813 If the target does not support data prefetch, the address expression
4814 is evaluated if it includes side effects but no other code is generated
4815 and GCC does not issue a warning.
4816 @end deftypefn
4817
4818 @node Target Builtins
4819 @section Built-in Functions Specific to Particular Target Machines
4820
4821 On some target machines, GCC supports many built-in functions specific
4822 to those machines.  Generally these generate calls to specific machine
4823 instructions, but allow the compiler to schedule those calls.
4824
4825 @menu
4826 * Alpha Built-in Functions::
4827 * X86 Built-in Functions::
4828 * PowerPC AltiVec Built-in Functions::
4829 @end menu
4830
4831 @node Alpha Built-in Functions
4832 @subsection Alpha Built-in Functions
4833
4834 These built-in functions are available for the Alpha family of
4835 processors, depending on the command-line switches used.
4836
4837 The following built-in functions are always available.  They
4838 all generate the machine instruction that is part of the name.
4839
4840 @example
4841 long __builtin_alpha_implver (void)
4842 long __builtin_alpha_rpcc (void)
4843 long __builtin_alpha_amask (long)
4844 long __builtin_alpha_cmpbge (long, long)
4845 long __builtin_alpha_extbl (long, long)
4846 long __builtin_alpha_extwl (long, long)
4847 long __builtin_alpha_extll (long, long)
4848 long __builtin_alpha_extql (long, long)
4849 long __builtin_alpha_extwh (long, long)
4850 long __builtin_alpha_extlh (long, long)
4851 long __builtin_alpha_extqh (long, long)
4852 long __builtin_alpha_insbl (long, long)
4853 long __builtin_alpha_inswl (long, long)
4854 long __builtin_alpha_insll (long, long)
4855 long __builtin_alpha_insql (long, long)
4856 long __builtin_alpha_inswh (long, long)
4857 long __builtin_alpha_inslh (long, long)
4858 long __builtin_alpha_insqh (long, long)
4859 long __builtin_alpha_mskbl (long, long)
4860 long __builtin_alpha_mskwl (long, long)
4861 long __builtin_alpha_mskll (long, long)
4862 long __builtin_alpha_mskql (long, long)
4863 long __builtin_alpha_mskwh (long, long)
4864 long __builtin_alpha_msklh (long, long)
4865 long __builtin_alpha_mskqh (long, long)
4866 long __builtin_alpha_umulh (long, long)
4867 long __builtin_alpha_zap (long, long)
4868 long __builtin_alpha_zapnot (long, long)
4869 @end example
4870
4871 The following built-in functions are always with @option{-mmax}
4872 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{pca56} or
4873 later.  They all generate the machine instruction that is part
4874 of the name.
4875
4876 @example
4877 long __builtin_alpha_pklb (long)
4878 long __builtin_alpha_pkwb (long)
4879 long __builtin_alpha_unpkbl (long)
4880 long __builtin_alpha_unpkbw (long)
4881 long __builtin_alpha_minub8 (long, long)
4882 long __builtin_alpha_minsb8 (long, long)
4883 long __builtin_alpha_minuw4 (long, long)
4884 long __builtin_alpha_minsw4 (long, long)
4885 long __builtin_alpha_maxub8 (long, long)
4886 long __builtin_alpha_maxsb8 (long, long)
4887 long __builtin_alpha_maxuw4 (long, long)
4888 long __builtin_alpha_maxsw4 (long, long)
4889 long __builtin_alpha_perr (long, long)
4890 @end example
4891
4892 The following built-in functions are always with @option{-mcix}
4893 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{ev67} or
4894 later.  They all generate the machine instruction that is part
4895 of the name.
4896
4897 @example
4898 long __builtin_alpha_cttz (long)
4899 long __builtin_alpha_ctlz (long)
4900 long __builtin_alpha_ctpop (long)
4901 @end example
4902
4903 The following builtins are available on systems that use the OSF/1
4904 PALcode.  Normally they invoke the @code{rduniq} and @code{wruniq}
4905 PAL calls, but when invoked with @option{-mtls-kernel}, they invoke
4906 @code{rdval} and @code{wrval}.
4907
4908 @example
4909 void *__builtin_thread_pointer (void)
4910 void __builtin_set_thread_pointer (void *)
4911 @end example
4912
4913 @node X86 Built-in Functions
4914 @subsection X86 Built-in Functions
4915
4916 These built-in functions are available for the i386 and x86-64 family
4917 of computers, depending on the command-line switches used.
4918
4919 The following machine modes are available for use with MMX built-in functions
4920 (@pxref{Vector Extensions}): @code{V2SI} for a vector of two 32-bit integers,
4921 @code{V4HI} for a vector of four 16-bit integers, and @code{V8QI} for a
4922 vector of eight 8-bit integers.  Some of the built-in functions operate on
4923 MMX registers as a whole 64-bit entity, these use @code{DI} as their mode.
4924
4925 If 3Dnow extensions are enabled, @code{V2SF} is used as a mode for a vector
4926 of two 32-bit floating point values.
4927
4928 If SSE extensions are enabled, @code{V4SF} is used for a vector of four 32-bit
4929 floating point values.  Some instructions use a vector of four 32-bit
4930 integers, these use @code{V4SI}.  Finally, some instructions operate on an
4931 entire vector register, interpreting it as a 128-bit integer, these use mode
4932 @code{TI}.
4933
4934 The following built-in functions are made available by @option{-mmmx}.
4935 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
4936
4937 @example
4938 v8qi __builtin_ia32_paddb (v8qi, v8qi)
4939 v4hi __builtin_ia32_paddw (v4hi, v4hi)
4940 v2si __builtin_ia32_paddd (v2si, v2si)
4941 v8qi __builtin_ia32_psubb (v8qi, v8qi)
4942 v4hi __builtin_ia32_psubw (v4hi, v4hi)
4943 v2si __builtin_ia32_psubd (v2si, v2si)
4944 v8qi __builtin_ia32_paddsb (v8qi, v8qi)
4945 v4hi __builtin_ia32_paddsw (v4hi, v4hi)
4946 v8qi __builtin_ia32_psubsb (v8qi, v8qi)
4947 v4hi __builtin_ia32_psubsw (v4hi, v4hi)
4948 v8qi __builtin_ia32_paddusb (v8qi, v8qi)
4949 v4hi __builtin_ia32_paddusw (v4hi, v4hi)
4950 v8qi __builtin_ia32_psubusb (v8qi, v8qi)
4951 v4hi __builtin_ia32_psubusw (v4hi, v4hi)
4952 v4hi __builtin_ia32_pmullw (v4hi, v4hi)
4953 v4hi __builtin_ia32_pmulhw (v4hi, v4hi)
4954 di __builtin_ia32_pand (di, di)
4955 di __builtin_ia32_pandn (di,di)
4956 di __builtin_ia32_por (di, di)
4957 di __builtin_ia32_pxor (di, di)
4958 v8qi __builtin_ia32_pcmpeqb (v8qi, v8qi)
4959 v4hi __builtin_ia32_pcmpeqw (v4hi, v4hi)
4960 v2si __builtin_ia32_pcmpeqd (v2si, v2si)
4961 v8qi __builtin_ia32_pcmpgtb (v8qi, v8qi)
4962 v4hi __builtin_ia32_pcmpgtw (v4hi, v4hi)
4963 v2si __builtin_ia32_pcmpgtd (v2si, v2si)
4964 v8qi __builtin_ia32_punpckhbw (v8qi, v8qi)
4965 v4hi __builtin_ia32_punpckhwd (v4hi, v4hi)
4966 v2si __builtin_ia32_punpckhdq (v2si, v2si)
4967 v8qi __builtin_ia32_punpcklbw (v8qi, v8qi)
4968 v4hi __builtin_ia32_punpcklwd (v4hi, v4hi)
4969 v2si __builtin_ia32_punpckldq (v2si, v2si)
4970 v8qi __builtin_ia32_packsswb (v4hi, v4hi)
4971 v4hi __builtin_ia32_packssdw (v2si, v2si)
4972 v8qi __builtin_ia32_packuswb (v4hi, v4hi)
4973 @end example
4974
4975 The following built-in functions are made available either with
4976 @option{-msse}, or with a combination of @option{-m3dnow} and
4977 @option{-march=athlon}.  All of them generate the machine
4978 instruction that is part of the name.
4979
4980 @example
4981 v4hi __builtin_ia32_pmulhuw (v4hi, v4hi)
4982 v8qi __builtin_ia32_pavgb (v8qi, v8qi)
4983 v4hi __builtin_ia32_pavgw (v4hi, v4hi)
4984 v4hi __builtin_ia32_psadbw (v8qi, v8qi)
4985 v8qi __builtin_ia32_pmaxub (v8qi, v8qi)
4986 v4hi __builtin_ia32_pmaxsw (v4hi, v4hi)
4987 v8qi __builtin_ia32_pminub (v8qi, v8qi)
4988 v4hi __builtin_ia32_pminsw (v4hi, v4hi)
4989 int __builtin_ia32_pextrw (v4hi, int)
4990 v4hi __builtin_ia32_pinsrw (v4hi, int, int)
4991 int __builtin_ia32_pmovmskb (v8qi)
4992 void __builtin_ia32_maskmovq (v8qi, v8qi, char *)
4993 void __builtin_ia32_movntq (di *, di)
4994 void __builtin_ia32_sfence (void)
4995 @end example
4996
4997 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
4998 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
4999
5000 @example
5001 int __builtin_ia32_comieq (v4sf, v4sf)
5002 int __builtin_ia32_comineq (v4sf, v4sf)
5003 int __builtin_ia32_comilt (v4sf, v4sf)
5004 int __builtin_ia32_comile (v4sf, v4sf)
5005 int __builtin_ia32_comigt (v4sf, v4sf)
5006 int __builtin_ia32_comige (v4sf, v4sf)
5007 int __builtin_ia32_ucomieq (v4sf, v4sf)
5008 int __builtin_ia32_ucomineq (v4sf, v4sf)
5009 int __builtin_ia32_ucomilt (v4sf, v4sf)
5010 int __builtin_ia32_ucomile (v4sf, v4sf)
5011 int __builtin_ia32_ucomigt (v4sf, v4sf)
5012 int __builtin_ia32_ucomige (v4sf, v4sf)
5013 v4sf __builtin_ia32_addps (v4sf, v4sf)
5014 v4sf __builtin_ia32_subps (v4sf, v4sf)
5015 v4sf __builtin_ia32_mulps (v4sf, v4sf)
5016 v4sf __builtin_ia32_divps (v4sf, v4sf)
5017 v4sf __builtin_ia32_addss (v4sf, v4sf)
5018 v4sf __builtin_ia32_subss (v4sf, v4sf)
5019 v4sf __builtin_ia32_mulss (v4sf, v4sf)
5020 v4sf __builtin_ia32_divss (v4sf, v4sf)
5021 v4si __builtin_ia32_cmpeqps (v4sf, v4sf)
5022 v4si __builtin_ia32_cmpltps (v4sf, v4sf)
5023 v4si __builtin_ia32_cmpleps (v4sf, v4sf)
5024 v4si __builtin_ia32_cmpgtps (v4sf, v4sf)
5025 v4si __builtin_ia32_cmpgeps (v4sf, v4sf)
5026 v4si __builtin_ia32_cmpunordps (v4sf, v4sf)
5027 v4si __builtin_ia32_cmpneqps (v4sf, v4sf)
5028 v4si __builtin_ia32_cmpnltps (v4sf, v4sf)
5029 v4si __builtin_ia32_cmpnleps (v4sf, v4sf)
5030 v4si __builtin_ia32_cmpngtps (v4sf, v4sf)
5031 v4si __builtin_ia32_cmpngeps (v4sf, v4sf)
5032 v4si __builtin_ia32_cmpordps (v4sf, v4sf)
5033 v4si __builtin_ia32_cmpeqss (v4sf, v4sf)
5034 v4si __builtin_ia32_cmpltss (v4sf, v4sf)
5035 v4si __builtin_ia32_cmpless (v4sf, v4sf)
5036 v4si __builtin_ia32_cmpgtss (v4sf, v4sf)
5037 v4si __builtin_ia32_cmpgess (v4sf, v4sf)
5038 v4si __builtin_ia32_cmpunordss (v4sf, v4sf)
5039 v4si __builtin_ia32_cmpneqss (v4sf, v4sf)
5040 v4si __builtin_ia32_cmpnlts (v4sf, v4sf)
5041 v4si __builtin_ia32_cmpnless (v4sf, v4sf)
5042 v4si __builtin_ia32_cmpngtss (v4sf, v4sf)
5043 v4si __builtin_ia32_cmpngess (v4sf, v4sf)
5044 v4si __builtin_ia32_cmpordss (v4sf, v4sf)
5045 v4sf __builtin_ia32_maxps (v4sf, v4sf)
5046 v4sf __builtin_ia32_maxss (v4sf, v4sf)
5047 v4sf __builtin_ia32_minps (v4sf, v4sf)
5048 v4sf __builtin_ia32_minss (v4sf, v4sf)
5049 v4sf __builtin_ia32_andps (v4sf, v4sf)
5050 v4sf __builtin_ia32_andnps (v4sf, v4sf)
5051 v4sf __builtin_ia32_orps (v4sf, v4sf)
5052 v4sf __builtin_ia32_xorps (v4sf, v4sf)
5053 v4sf __builtin_ia32_movss (v4sf, v4sf)
5054 v4sf __builtin_ia32_movhlps (v4sf, v4sf)
5055 v4sf __builtin_ia32_movlhps (v4sf, v4sf)
5056 v4sf __builtin_ia32_unpckhps (v4sf, v4sf)
5057 v4sf __builtin_ia32_unpcklps (v4sf, v4sf)
5058 v4sf __builtin_ia32_cvtpi2ps (v4sf, v2si)
5059 v4sf __builtin_ia32_cvtsi2ss (v4sf, int)
5060 v2si __builtin_ia32_cvtps2pi (v4sf)
5061 int __builtin_ia32_cvtss2si (v4sf)
5062 v2si __builtin_ia32_cvttps2pi (v4sf)
5063 int __builtin_ia32_cvttss2si (v4sf)
5064 v4sf __builtin_ia32_rcpps (v4sf)
5065 v4sf __builtin_ia32_rsqrtps (v4sf)
5066 v4sf __builtin_ia32_sqrtps (v4sf)
5067 v4sf __builtin_ia32_rcpss (v4sf)
5068 v4sf __builtin_ia32_rsqrtss (v4sf)
5069 v4sf __builtin_ia32_sqrtss (v4sf)
5070 v4sf __builtin_ia32_shufps (v4sf, v4sf, int)
5071 void __builtin_ia32_movntps (float *, v4sf)
5072 int __builtin_ia32_movmskps (v4sf)
5073 @end example
5074
5075 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
5076
5077 @table @code
5078 @item v4sf __builtin_ia32_loadaps (float *)
5079 Generates the @code{movaps} machine instruction as a load from memory.
5080 @item void __builtin_ia32_storeaps (float *, v4sf)
5081 Generates the @code{movaps} machine instruction as a store to memory.
5082 @item v4sf __builtin_ia32_loadups (float *)
5083 Generates the @code{movups} machine instruction as a load from memory.
5084 @item void __builtin_ia32_storeups (float *, v4sf)
5085 Generates the @code{movups} machine instruction as a store to memory.
5086 @item v4sf __builtin_ia32_loadsss (float *)
5087 Generates the @code{movss} machine instruction as a load from memory.
5088 @item void __builtin_ia32_storess (float *, v4sf)
5089 Generates the @code{movss} machine instruction as a store to memory.
5090 @item v4sf __builtin_ia32_loadhps (v4sf, v2si *)
5091 Generates the @code{movhps} machine instruction as a load from memory.
5092 @item v4sf __builtin_ia32_loadlps (v4sf, v2si *)
5093 Generates the @code{movlps} machine instruction as a load from memory
5094 @item void __builtin_ia32_storehps (v4sf, v2si *)
5095 Generates the @code{movhps} machine instruction as a store to memory.
5096 @item void __builtin_ia32_storelps (v4sf, v2si *)
5097 Generates the @code{movlps} machine instruction as a store to memory.
5098 @end table
5099
5100 The following built-in functions are available when @option{-m3dnow} is used.
5101 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5102
5103 @example
5104 void __builtin_ia32_femms (void)
5105 v8qi __builtin_ia32_pavgusb (v8qi, v8qi)
5106 v2si __builtin_ia32_pf2id (v2sf)
5107 v2sf __builtin_ia32_pfacc (v2sf, v2sf)
5108 v2sf __builtin_ia32_pfadd (v2sf, v2sf)
5109 v2si __builtin_ia32_pfcmpeq (v2sf, v2sf)
5110 v2si __builtin_ia32_pfcmpge (v2sf, v2sf)
5111 v2si __builtin_ia32_pfcmpgt (v2sf, v2sf)
5112 v2sf __builtin_ia32_pfmax (v2sf, v2sf)
5113 v2sf __builtin_ia32_pfmin (v2sf, v2sf)
5114 v2sf __builtin_ia32_pfmul (v2sf, v2sf)
5115 v2sf __builtin_ia32_pfrcp (v2sf)
5116 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit1 (v2sf, v2sf)
5117 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit2 (v2sf, v2sf)
5118 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrt (v2sf)
5119 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrtit1 (v2sf, v2sf)
5120 v2sf __builtin_ia32_pfsub (v2sf, v2sf)
5121 v2sf __builtin_ia32_pfsubr (v2sf, v2sf)
5122 v2sf __builtin_ia32_pi2fd (v2si)
5123 v4hi __builtin_ia32_pmulhrw (v4hi, v4hi)
5124 @end example
5125
5126 The following built-in functions are available when both @option{-m3dnow}
5127 and @option{-march=athlon} are used.  All of them generate the machine
5128 instruction that is part of the name.
5129
5130 @example
5131 v2si __builtin_ia32_pf2iw (v2sf)
5132 v2sf __builtin_ia32_pfnacc (v2sf, v2sf)
5133 v2sf __builtin_ia32_pfpnacc (v2sf, v2sf)
5134 v2sf __builtin_ia32_pi2fw (v2si)
5135 v2sf __builtin_ia32_pswapdsf (v2sf)
5136 v2si __builtin_ia32_pswapdsi (v2si)
5137 @end example
5138
5139 @node PowerPC AltiVec Built-in Functions
5140 @subsection PowerPC AltiVec Built-in Functions
5141
5142 These built-in functions are available for the PowerPC family
5143 of computers, depending on the command-line switches used.
5144
5145 The following machine modes are available for use with AltiVec built-in
5146 functions (@pxref{Vector Extensions}): @code{V4SI} for a vector of four
5147 32-bit integers, @code{V4SF} for a vector of four 32-bit floating point
5148 numbers, @code{V8HI} for a vector of eight 16-bit integers, and
5149 @code{V16QI} for a vector of sixteen 8-bit integers.
5150
5151 The following functions are made available by including
5152 @code{<altivec.h>} and using @option{-maltivec} and
5153 @option{-mabi=altivec}.  The functions implement the functionality
5154 described in Motorola's AltiVec Programming Interface Manual.
5155
5156 There are a few differences from Motorola's documentation and GCC's
5157 implementation.  Vector constants are done with curly braces (not
5158 parentheses).  Vector initializers require no casts if the vector
5159 constant is of the same type as the variable it is initializing.  The
5160 @code{vector bool} type is deprecated and will be discontinued in
5161 further revisions.  Use @code{vector signed} instead.  If @code{signed}
5162 or @code{unsigned} is omitted, the vector type will default to
5163 @code{signed}.  Lastly, all overloaded functions are implemented with macros
5164 for the C implementation.  So code the following example will not work:
5165
5166 @smallexample
5167   vec_add ((vector signed int)@{1, 2, 3, 4@}, foo);
5168 @end smallexample
5169
5170 Since vec_add is a macro, the vector constant in the above example will
5171 be treated as four different arguments.  Wrap the entire argument in
5172 parentheses for this to work.  The C++ implementation does not use
5173 macros.
5174
5175 @emph{Note:} Only the @code{<altivec.h>} interface is supported.
5176 Internally, GCC uses built-in functions to achieve the functionality in
5177 the aforementioned header file, but they are not supported and are
5178 subject to change without notice.
5179
5180 @smallexample
5181 vector signed char vec_abs (vector signed char, vector signed char);
5182 vector signed short vec_abs (vector signed short, vector signed short);
5183 vector signed int vec_abs (vector signed int, vector signed int);
5184 vector signed float vec_abs (vector signed float, vector signed float);
5185
5186 vector signed char vec_abss (vector signed char, vector signed char);
5187 vector signed short vec_abss (vector signed short, vector signed short);
5188
5189 vector signed char vec_add (vector signed char, vector signed char);
5190 vector unsigned char vec_add (vector signed char, vector unsigned char);
5191
5192 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char, vector signed char);
5193
5194 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char,
5195                               vector unsigned char);
5196 vector signed short vec_add (vector signed short, vector signed short);
5197 vector unsigned short vec_add (vector signed short,
5198                                vector unsigned short);
5199 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
5200                                vector signed short);
5201 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
5202                                vector unsigned short);
5203 vector signed int vec_add (vector signed int, vector signed int);
5204 vector unsigned int vec_add (vector signed int, vector unsigned int);
5205 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector signed int);
5206 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector unsigned int);
5207 vector float vec_add (vector float, vector float);
5208
5209 vector unsigned int vec_addc (vector unsigned int, vector unsigned int);
5210
5211 vector unsigned char vec_adds (vector signed char,
5212                                vector unsigned char);
5213 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
5214                                vector signed char);
5215 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
5216                                vector unsigned char);
5217 vector signed char vec_adds (vector signed char, vector signed char);
5218 vector unsigned short vec_adds (vector signed short,
5219                                 vector unsigned short);
5220 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
5221                                 vector signed short);
5222 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
5223                                 vector unsigned short);
5224 vector signed short vec_adds (vector signed short, vector signed short);
5225
5226 vector unsigned int vec_adds (vector signed int, vector unsigned int);
5227 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector signed int);
5228 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector unsigned int);
5229
5230 vector signed int vec_adds (vector signed int, vector signed int);
5231
5232 vector float vec_and (vector float, vector float);
5233 vector float vec_and (vector float, vector signed int);
5234 vector float vec_and (vector signed int, vector float);
5235 vector signed int vec_and (vector signed int, vector signed int);
5236 vector unsigned int vec_and (vector signed int, vector unsigned int);
5237 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector signed int);
5238 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector unsigned int);
5239 vector signed short vec_and (vector signed short, vector signed short);
5240 vector unsigned short vec_and (vector signed short,
5241                                vector unsigned short);
5242 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
5243                                vector signed short);
5244 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
5245                                vector unsigned short);
5246 vector signed char vec_and (vector signed char, vector signed char);
5247 vector unsigned char vec_and (vector signed char, vector unsigned char);
5248
5249 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char, vector signed char);
5250
5251 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char,
5252                               vector unsigned char);
5253
5254 vector float vec_andc (vector float, vector float);
5255 vector float vec_andc (vector float, vector signed int);
5256 vector float vec_andc (vector signed int, vector float);
5257 vector signed int vec_andc (vector signed int, vector signed int);
5258 vector unsigned int vec_andc (vector signed int, vector unsigned int);
5259 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector signed int);
5260 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector unsigned int);
5261
5262 vector signed short vec_andc (vector signed short, vector signed short);
5263
5264 vector unsigned short vec_andc (vector signed short,
5265                                 vector unsigned short);
5266 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
5267                                 vector signed short);
5268 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
5269                                 vector unsigned short);
5270 vector signed char vec_andc (vector signed char, vector signed char);
5271 vector unsigned char vec_andc (vector signed char,
5272                                vector unsigned char);
5273 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
5274                                vector signed char);
5275 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
5276                                vector unsigned char);
5277
5278 vector unsigned char vec_avg (vector unsigned char,
5279                               vector unsigned char);
5280 vector signed char vec_avg (vector signed char, vector signed char);
5281 vector unsigned short vec_avg (vector unsigned short,
5282                                vector unsigned short);
5283 vector signed short vec_avg (vector signed short, vector signed short);
5284 vector unsigned int vec_avg (vector unsigned int, vector unsigned int);
5285 vector signed int vec_avg (vector signed int, vector signed int);
5286
5287 vector float vec_ceil (vector float);
5288
5289 vector signed int vec_cmpb (vector float, vector float);
5290
5291 vector signed char vec_cmpeq (vector signed char, vector signed char);
5292 vector signed char vec_cmpeq (vector unsigned char,
5293                               vector unsigned char);
5294 vector signed short vec_cmpeq (vector signed short,
5295                                vector signed short);
5296 vector signed short vec_cmpeq (vector unsigned short,
5297                                vector unsigned short);
5298 vector signed int vec_cmpeq (vector signed int, vector signed int);
5299 vector signed int vec_cmpeq (vector unsigned int, vector unsigned int);
5300 vector signed int vec_cmpeq (vector float, vector float);
5301
5302 vector signed int vec_cmpge (vector float, vector float);
5303
5304 vector signed char vec_cmpgt (vector unsigned char,
5305                               vector unsigned char);
5306 vector signed char vec_cmpgt (vector signed char, vector signed char);
5307 vector signed short vec_cmpgt (vector unsigned short,
5308                                vector unsigned short);
5309 vector signed short vec_cmpgt (vector signed short,
5310                                vector signed short);
5311 vector signed int vec_cmpgt (vector unsigned int, vector unsigned int);
5312 vector signed int vec_cmpgt (vector signed int, vector signed int);
5313 vector signed int vec_cmpgt (vector float, vector float);
5314
5315 vector signed int vec_cmple (vector float, vector float);
5316
5317 vector signed char vec_cmplt (vector unsigned char,
5318                               vector unsigned char);
5319 vector signed char vec_cmplt (vector signed char, vector signed char);
5320 vector signed short vec_cmplt (vector unsigned short,
5321                                vector unsigned short);
5322 vector signed short vec_cmplt (vector signed short,
5323                                vector signed short);
5324 vector signed int vec_cmplt (vector unsigned int, vector unsigned int);
5325 vector signed int vec_cmplt (vector signed int, vector signed int);
5326 vector signed int vec_cmplt (vector float, vector float);
5327
5328 vector float vec_ctf (vector unsigned int, const char);
5329 vector float vec_ctf (vector signed int, const char);
5330
5331 vector signed int vec_cts (vector float, const char);
5332
5333 vector unsigned int vec_ctu (vector float, const char);
5334
5335 void vec_dss (const char);
5336
5337 void vec_dssall (void);
5338
5339 void vec_dst (void *, int, const char);
5340
5341 void vec_dstst (void *, int, const char);
5342
5343 void vec_dststt (void *, int, const char);
5344
5345 void vec_dstt (void *, int, const char);
5346
5347 vector float vec_expte (vector float, vector float);
5348
5349 vector float vec_floor (vector float, vector float);
5350
5351 vector float vec_ld (int, vector float *);
5352 vector float vec_ld (int, float *):
5353 vector signed int vec_ld (int, int *);
5354 vector signed int vec_ld (int, vector signed int *);
5355 vector unsigned int vec_ld (int, vector unsigned int *);
5356 vector unsigned int vec_ld (int, unsigned int *);
5357 vector signed short vec_ld (int, short *, vector signed short *);
5358 vector unsigned short vec_ld (int, unsigned short *,
5359                               vector unsigned short *);
5360 vector signed char vec_ld (int, signed char *);
5361 vector signed char vec_ld (int, vector signed char *);
5362 vector unsigned char vec_ld (int, unsigned char *);
5363 vector unsigned char vec_ld (int, vector unsigned char *);
5364
5365 vector signed char vec_lde (int, signed char *);
5366 vector unsigned char vec_lde (int, unsigned char *);
5367 vector signed short vec_lde (int, short *);
5368 vector unsigned short vec_lde (int, unsigned short *);
5369 vector float vec_lde (int, float *);
5370 vector signed int vec_lde (int, int *);
5371 vector unsigned int vec_lde (int, unsigned int *);
5372
5373 void float vec_ldl (int, float *);
5374 void float vec_ldl (int, vector float *);
5375 void signed int vec_ldl (int, vector signed int *);
5376 void signed int vec_ldl (int, int *);
5377 void unsigned int vec_ldl (int, unsigned int *);
5378 void unsigned int vec_ldl (int, vector unsigned int *);
5379 void signed short vec_ldl (int, vector signed short *);
5380 void signed short vec_ldl (int, short *);
5381 void unsigned short vec_ldl (int, vector unsigned short *);
5382 void unsigned short vec_ldl (int, unsigned short *);
5383 void signed char vec_ldl (int, vector signed char *);
5384 void signed char vec_ldl (int, signed char *);
5385 void unsigned char vec_ldl (int, vector unsigned char *);
5386 void unsigned char vec_ldl (int, unsigned char *);
5387
5388 vector float vec_loge (vector float);
5389
5390 vector unsigned char vec_lvsl (int, void *, int *);
5391
5392 vector unsigned char vec_lvsr (int, void *, int *);
5393
5394 vector float vec_madd (vector float, vector float, vector float);
5395
5396 vector signed short vec_madds (vector signed short, vector signed short,
5397                                vector signed short);
5398
5399 vector unsigned char vec_max (vector signed char, vector unsigned char);
5400
5401 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char, vector signed char);
5402
5403 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char,
5404                               vector unsigned char);
5405 vector signed char vec_max (vector signed char, vector signed char);
5406 vector unsigned short vec_max (vector signed short,
5407                                vector unsigned short);
5408 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
5409                                vector signed short);
5410 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
5411                                vector unsigned short);
5412 vector signed short vec_max (vector signed short, vector signed short);
5413 vector unsigned int vec_max (vector signed int, vector unsigned int);
5414 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector signed int);
5415 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector unsigned int);
5416 vector signed int vec_max (vector signed int, vector signed int);
5417 vector float vec_max (vector float, vector float);
5418
5419 vector signed char vec_mergeh (vector signed char, vector signed char);
5420 vector unsigned char vec_mergeh (vector unsigned char,
5421                                  vector unsigned char);
5422 vector signed short vec_mergeh (vector signed short,
5423                                 vector signed short);
5424 vector unsigned short vec_mergeh (vector unsigned short,
5425                                   vector unsigned short);
5426 vector float vec_mergeh (vector float, vector float);
5427 vector signed int vec_mergeh (vector signed int, vector signed int);
5428 vector unsigned int vec_mergeh (vector unsigned int,
5429                                 vector unsigned int);
5430
5431 vector signed char vec_mergel (vector signed char, vector signed char);
5432 vector unsigned char vec_mergel (vector unsigned char,
5433                                  vector unsigned char);
5434 vector signed short vec_mergel (vector signed short,
5435                                 vector signed short);
5436 vector unsigned short vec_mergel (vector unsigned short,
5437                                   vector unsigned short);
5438 vector float vec_mergel (vector float, vector float);
5439 vector signed int vec_mergel (vector signed int, vector signed int);
5440 vector unsigned int vec_mergel (vector unsigned int,
5441                                 vector unsigned int);
5442
5443 vector unsigned short vec_mfvscr (void);
5444
5445 vector unsigned char vec_min (vector signed char, vector unsigned char);
5446
5447 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char, vector signed char);
5448
5449 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char,
5450                               vector unsigned char);
5451 vector signed char vec_min (vector signed char, vector signed char);
5452 vector unsigned short vec_min (vector signed short,
5453                                vector unsigned short);
5454 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
5455                                vector signed short);
5456 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
5457                                vector unsigned short);
5458 vector signed short vec_min (vector signed short, vector signed short);
5459 vector unsigned int vec_min (vector signed int, vector unsigned int);
5460 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector signed int);
5461 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector unsigned int);
5462 vector signed int vec_min (vector signed int, vector signed int);
5463 vector float vec_min (vector float, vector float);
5464
5465 vector signed short vec_mladd (vector signed short, vector signed short,
5466                                vector signed short);
5467 vector signed short vec_mladd (vector signed short,
5468                                vector unsigned short,
5469                                vector unsigned short);
5470 vector signed short vec_mladd (vector unsigned short,
5471                                vector signed short,
5472                                vector signed short);
5473 vector unsigned short vec_mladd (vector unsigned short,
5474                                  vector unsigned short,
5475                                  vector unsigned short);
5476
5477 vector signed short vec_mradds (vector signed short,
5478                                 vector signed short,
5479                                 vector signed short);
5480
5481 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned char,
5482                               vector unsigned char,
5483                               vector unsigned int);
5484 vector signed int vec_msum (vector signed char, vector unsigned char,
5485                             vector signed int);
5486 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned short,
5487                               vector unsigned short,
5488                               vector unsigned int);
5489 vector signed int vec_msum (vector signed short, vector signed short,
5490                             vector signed int);
5491
5492 vector unsigned int vec_msums (vector unsigned short,
5493                                vector unsigned short,
5494                                vector unsigned int);
5495 vector signed int vec_msums (vector signed short, vector signed short,
5496                              vector signed int);
5497
5498 void vec_mtvscr (vector signed int);
5499 void vec_mtvscr (vector unsigned int);
5500 void vec_mtvscr (vector signed short);
5501 void vec_mtvscr (vector unsigned short);
5502 void vec_mtvscr (vector signed char);
5503 void vec_mtvscr (vector unsigned char);
5504
5505 vector unsigned short vec_mule (vector unsigned char,
5506                                 vector unsigned char);
5507 vector signed short vec_mule (vector signed char, vector signed char);
5508 vector unsigned int vec_mule (vector unsigned short,
5509                               vector unsigned short);
5510 vector signed int vec_mule (vector signed short, vector signed short);
5511
5512 vector unsigned short vec_mulo (vector unsigned char,
5513                                 vector unsigned char);
5514 vector signed short vec_mulo (vector signed char, vector signed char);
5515 vector unsigned int vec_mulo (vector unsigned short,
5516                               vector unsigned short);
5517 vector signed int vec_mulo (vector signed short, vector signed short);
5518
5519 vector float vec_nmsub (vector float, vector float, vector float);
5520
5521 vector float vec_nor (vector float, vector float);
5522 vector signed int vec_nor (vector signed int, vector signed int);
5523 vector unsigned int vec_nor (vector unsigned int, vector unsigned int);
5524 vector signed short vec_nor (vector signed short, vector signed short);
5525 vector unsigned short vec_nor (vector unsigned short,
5526                                vector unsigned short);
5527 vector signed char vec_nor (vector signed char, vector signed char);
5528 vector unsigned char vec_nor (vector unsigned char,
5529                               vector unsigned char);
5530
5531 vector float vec_or (vector float, vector float);
5532 vector float vec_or (vector float, vector signed int);
5533 vector float vec_or (vector signed int, vector float);
5534 vector signed int vec_or (vector signed int, vector signed int);
5535 vector unsigned int vec_or (vector signed int, vector unsigned int);
5536 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector signed int);
5537 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector unsigned int);
5538 vector signed short vec_or (vector signed short, vector signed short);
5539 vector unsigned short vec_or (vector signed short,
5540                               vector unsigned short);
5541 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
5542                               vector signed short);
5543 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
5544                               vector unsigned short);
5545 vector signed char vec_or (vector signed char, vector signed char);
5546 vector unsigned char vec_or (vector signed char, vector unsigned char);
5547 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char, vector signed char);
5548 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char,
5549                              vector unsigned char);
5550
5551 vector signed char vec_pack (vector signed short, vector signed short);
5552 vector unsigned char vec_pack (vector unsigned short,
5553                                vector unsigned short);
5554 vector signed short vec_pack (vector signed int, vector signed int);
5555 vector unsigned short vec_pack (vector unsigned int,
5556                                 vector unsigned int);
5557
5558 vector signed short vec_packpx (vector unsigned int,
5559                                 vector unsigned int);
5560
5561 vector unsigned char vec_packs (vector unsigned short,
5562                                 vector unsigned short);
5563 vector signed char vec_packs (vector signed short, vector signed short);
5564
5565 vector unsigned short vec_packs (vector unsigned int,
5566                                  vector unsigned int);
5567 vector signed short vec_packs (vector signed int, vector signed int);
5568
5569 vector unsigned char vec_packsu (vector unsigned short,
5570                                  vector unsigned short);
5571 vector unsigned char vec_packsu (vector signed short,
5572                                  vector signed short);
5573 vector unsigned short vec_packsu (vector unsigned int,
5574                                   vector unsigned int);
5575 vector unsigned short vec_packsu (vector signed int, vector signed int);
5576
5577 vector float vec_perm (vector float, vector float,
5578                        vector unsigned char);
5579 vector signed int vec_perm (vector signed int, vector signed int,
5580                             vector unsigned char);
5581 vector unsigned int vec_perm (vector unsigned int, vector unsigned int,
5582                               vector unsigned char);
5583 vector signed short vec_perm (vector signed short, vector signed short,
5584                               vector unsigned char);
5585 vector unsigned short vec_perm (vector unsigned short,
5586                                 vector unsigned short,
5587                                 vector unsigned char);
5588 vector signed char vec_perm (vector signed char, vector signed char,
5589                              vector unsigned char);
5590 vector unsigned char vec_perm (vector unsigned char,
5591                                vector unsigned char,
5592                                vector unsigned char);
5593
5594 vector float vec_re (vector float);
5595
5596 vector signed char vec_rl (vector signed char, vector unsigned char);
5597 vector unsigned char vec_rl (vector unsigned char,
5598                              vector unsigned char);
5599 vector signed short vec_rl (vector signed short, vector unsigned short);
5600
5601 vector unsigned short vec_rl (vector unsigned short,
5602                               vector unsigned short);
5603 vector signed int vec_rl (vector signed int, vector unsigned int);
5604 vector unsigned int vec_rl (vector unsigned int, vector unsigned int);
5605
5606 vector float vec_round (vector float);
5607
5608 vector float vec_rsqrte (vector float);
5609
5610 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector signed int);
5611 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector unsigned int);
5612 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
5613                            vector signed int);
5614 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
5615                            vector unsigned int);
5616 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
5617                              vector signed int);
5618 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
5619                              vector unsigned int);
5620 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
5621                              vector signed short);
5622 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
5623                              vector unsigned short);
5624 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
5625                                vector unsigned short,
5626                                vector signed short);
5627 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
5628                                vector unsigned short,
5629                                vector unsigned short);
5630 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
5631                             vector signed char);
5632 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
5633                             vector unsigned char);
5634 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
5635                               vector unsigned char,
5636                               vector signed char);
5637 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
5638                               vector unsigned char,
5639                               vector unsigned char);
5640
5641 vector signed char vec_sl (vector signed char, vector unsigned char);
5642 vector unsigned char vec_sl (vector unsigned char,
5643                              vector unsigned char);
5644 vector signed short vec_sl (vector signed short, vector unsigned short);
5645
5646 vector unsigned short vec_sl (vector unsigned short,
5647                               vector unsigned short);
5648 vector signed int vec_sl (vector signed int, vector unsigned int);
5649 vector unsigned int vec_sl (vector unsigned int, vector unsigned int);
5650
5651 vector float vec_sld (vector float, vector float, const char);
5652 vector signed int vec_sld (vector signed int, vector signed int,
5653                            const char);
5654 vector unsigned int vec_sld (vector unsigned int, vector unsigned int,
5655                              const char);
5656 vector signed short vec_sld (vector signed short, vector signed short,
5657                              const char);
5658 vector unsigned short vec_sld (vector unsigned short,
5659                                vector unsigned short, const char);
5660 vector signed char vec_sld (vector signed char, vector signed char,
5661                             const char);
5662 vector unsigned char vec_sld (vector unsigned char,
5663                               vector unsigned char,
5664                               const char);
5665
5666 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned int);
5667 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned short);
5668 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned char);
5669 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned int);
5670 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int,
5671                              vector unsigned short);
5672 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned char);
5673
5674 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned int);
5675 vector signed short vec_sll (vector signed short,
5676                              vector unsigned short);
5677 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned char);
5678
5679 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
5680                                vector unsigned int);
5681 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
5682                                vector unsigned short);
5683 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
5684                                vector unsigned char);
5685 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned int);
5686 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned short);
5687 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned char);
5688 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
5689                               vector unsigned int);
5690 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
5691                               vector unsigned short);
5692 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
5693                               vector unsigned char);
5694
5695 vector float vec_slo (vector float, vector signed char);
5696 vector float vec_slo (vector float, vector unsigned char);
5697 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector signed char);
5698 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector unsigned char);
5699 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector signed char);
5700 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector unsigned char);
5701
5702 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector signed char);
5703 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector unsigned char);
5704
5705 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
5706                                vector signed char);
5707 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
5708                                vector unsigned char);
5709 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector signed char);
5710 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector unsigned char);
5711 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char, vector signed char);
5712
5713 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char,
5714                               vector unsigned char);
5715
5716 vector signed char vec_splat (vector signed char, const char);
5717 vector unsigned char vec_splat (vector unsigned char, const char);
5718 vector signed short vec_splat (vector signed short, const char);
5719 vector unsigned short vec_splat (vector unsigned short, const char);
5720 vector float vec_splat (vector float, const char);
5721 vector signed int vec_splat (vector signed int, const char);
5722 vector unsigned int vec_splat (vector unsigned int, const char);
5723
5724 vector signed char vec_splat_s8 (const char);
5725
5726 vector signed short vec_splat_s16 (const char);
5727
5728 vector signed int vec_splat_s32 (const char);
5729
5730 vector unsigned char vec_splat_u8 (const char);
5731
5732 vector unsigned short vec_splat_u16 (const char);
5733
5734 vector unsigned int vec_splat_u32 (const char);
5735
5736 vector signed char vec_sr (vector signed char, vector unsigned char);
5737 vector unsigned char vec_sr (vector unsigned char,
5738                              vector unsigned char);
5739 vector signed short vec_sr (vector signed short, vector unsigned short);
5740
5741 vector unsigned short vec_sr (vector unsigned short,
5742                               vector unsigned short);
5743 vector signed int vec_sr (vector signed int, vector unsigned int);
5744 vector unsigned int vec_sr (vector unsigned int, vector unsigned int);
5745
5746 vector signed char vec_sra (vector signed char, vector unsigned char);
5747 vector unsigned char vec_sra (vector unsigned char,
5748                               vector unsigned char);
5749 vector signed short vec_sra (vector signed short,
5750                              vector unsigned short);
5751 vector unsigned short vec_sra (vector unsigned short,
5752                                vector unsigned short);
5753 vector signed int vec_sra (vector signed int, vector unsigned int);
5754 vector unsigned int vec_sra (vector unsigned int, vector unsigned int);
5755
5756 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned int);
5757 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned short);
5758 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned char);
5759 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned int);
5760 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int,
5761                              vector unsigned short);
5762 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned char);
5763
5764 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned int);
5765 vector signed short vec_srl (vector signed short,
5766                              vector unsigned short);
5767 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned char);
5768
5769 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
5770                                vector unsigned int);
5771 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
5772                                vector unsigned short);
5773 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
5774                                vector unsigned char);
5775 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned int);
5776 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned short);
5777 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned char);
5778 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
5779                               vector unsigned int);
5780 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
5781                               vector unsigned short);
5782 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
5783                               vector unsigned char);
5784
5785 vector float vec_sro (vector float, vector signed char);
5786 vector float vec_sro (vector float, vector unsigned char);
5787 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector signed char);
5788 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector unsigned char);
5789 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector signed char);
5790 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector unsigned char);
5791
5792 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector signed char);
5793 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector unsigned char);
5794
5795 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
5796                                vector signed char);
5797 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
5798                                vector unsigned char);
5799 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector signed char);
5800 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector unsigned char);
5801 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char, vector signed char);
5802
5803 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char,
5804                               vector unsigned char);
5805
5806 void vec_st (vector float, int, float *);
5807 void vec_st (vector float, int, vector float *);
5808 void vec_st (vector signed int, int, int *);
5809 void vec_st (vector signed int, int, unsigned int *);
5810 void vec_st (vector unsigned int, int, unsigned int *);
5811 void vec_st (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
5812 void vec_st (vector signed short, int, short *);
5813 void vec_st (vector signed short, int, vector unsigned short *);
5814 void vec_st (vector signed short, int, vector signed short *);
5815 void vec_st (vector unsigned short, int, unsigned short *);
5816 void vec_st (vector unsigned short, int, vector unsigned short *);
5817 void vec_st (vector signed char, int, signed char *);
5818 void vec_st (vector signed char, int, unsigned char *);
5819 void vec_st (vector signed char, int, vector signed char *);
5820 void vec_st (vector unsigned char, int, unsigned char *);
5821 void vec_st (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
5822
5823 void vec_ste (vector signed char, int, unsigned char *);
5824 void vec_ste (vector signed char, int, signed char *);
5825 void vec_ste (vector unsigned char, int, unsigned char *);
5826 void vec_ste (vector signed short, int, short *);
5827 void vec_ste (vector signed short, int, unsigned short *);
5828 void vec_ste (vector unsigned short, int, void *);
5829 void vec_ste (vector signed int, int, unsigned int *);
5830 void vec_ste (vector signed int, int, int *);
5831 void vec_ste (vector unsigned int, int, unsigned int *);
5832 void vec_ste (vector float, int, float *);
5833
5834 void vec_stl (vector float, int, vector float *);
5835 void vec_stl (vector float, int, float *);
5836 void vec_stl (vector signed int, int, vector signed int *);
5837 void vec_stl (vector signed int, int, int *);
5838 void vec_stl (vector signed int, int, unsigned int *);
5839 void vec_stl (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
5840 void vec_stl (vector unsigned int, int, unsigned int *);
5841 void vec_stl (vector signed short, int, short *);
5842 void vec_stl (vector signed short, int, unsigned short *);
5843 void vec_stl (vector signed short, int, vector signed short *);
5844 void vec_stl (vector unsigned short, int, unsigned short *);
5845 void vec_stl (vector unsigned short, int, vector signed short *);
5846 void vec_stl (vector signed char, int, signed char *);
5847 void vec_stl (vector signed char, int, unsigned char *);
5848 void vec_stl (vector signed char, int, vector signed char *);
5849 void vec_stl (vector unsigned char, int, unsigned char *);
5850 void vec_stl (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
5851
5852 vector signed char vec_sub (vector signed char, vector signed char);
5853 vector unsigned char vec_sub (vector signed char, vector unsigned char);
5854
5855 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char, vector signed char);
5856
5857 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char,
5858                               vector unsigned char);
5859 vector signed short vec_sub (vector signed short, vector signed short);
5860 vector unsigned short vec_sub (vector signed short,
5861                                vector unsigned short);
5862 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
5863                                vector signed short);
5864 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
5865                                vector unsigned short);
5866 vector signed int vec_sub (vector signed int, vector signed int);
5867 vector unsigned int vec_sub (vector signed int, vector unsigned int);
5868 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector signed int);
5869 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector unsigned int);
5870 vector float vec_sub (vector float, vector float);
5871
5872 vector unsigned int vec_subc (vector unsigned int, vector unsigned int);
5873
5874 vector unsigned char vec_subs (vector signed char,
5875                                vector unsigned char);
5876 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
5877                                vector signed char);
5878 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
5879                                vector unsigned char);
5880 vector signed char vec_subs (vector signed char, vector signed char);
5881 vector unsigned short vec_subs (vector signed short,
5882                                 vector unsigned short);
5883 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
5884                                 vector signed short);
5885 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
5886                                 vector unsigned short);
5887 vector signed short vec_subs (vector signed short, vector signed short);
5888
5889 vector unsigned int vec_subs (vector signed int, vector unsigned int);
5890 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector signed int);
5891 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector unsigned int);
5892
5893 vector signed int vec_subs (vector signed int, vector signed int);
5894
5895 vector unsigned int vec_sum4s (vector unsigned char,
5896                                vector unsigned int);
5897 vector signed int vec_sum4s (vector signed char, vector signed int);
5898 vector signed int vec_sum4s (vector signed short, vector signed int);
5899
5900 vector signed int vec_sum2s (vector signed int, vector signed int);
5901
5902 vector signed int vec_sums (vector signed int, vector signed int);
5903
5904 vector float vec_trunc (vector float);
5905
5906 vector signed short vec_unpackh (vector signed char);
5907 vector unsigned int vec_unpackh (vector signed short);
5908 vector signed int vec_unpackh (vector signed short);
5909
5910 vector signed short vec_unpackl (vector signed char);
5911 vector unsigned int vec_unpackl (vector signed short);
5912 vector signed int vec_unpackl (vector signed short);
5913
5914 vector float vec_xor (vector float, vector float);
5915 vector float vec_xor (vector float, vector signed int);
5916 vector float vec_xor (vector signed int, vector float);
5917 vector signed int vec_xor (vector signed int, vector signed int);
5918 vector unsigned int vec_xor (vector signed int, vector unsigned int);
5919 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector signed int);
5920 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector unsigned int);
5921 vector signed short vec_xor (vector signed short, vector signed short);
5922 vector unsigned short vec_xor (vector signed short,
5923                                vector unsigned short);
5924 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
5925                                vector signed short);
5926 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
5927                                vector unsigned short);
5928 vector signed char vec_xor (vector signed char, vector signed char);
5929 vector unsigned char vec_xor (vector signed char, vector unsigned char);
5930
5931 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char, vector signed char);
5932
5933 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char,
5934                               vector unsigned char);
5935
5936 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector unsigned char);
5937
5938 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector signed char);
5939 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char, vector signed char);
5940
5941 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char,
5942                               vector unsigned char);
5943 vector signed int vec_all_eq (vector signed short,
5944                               vector unsigned short);
5945 vector signed int vec_all_eq (vector signed short, vector signed short);
5946
5947 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
5948                               vector signed short);
5949 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
5950                               vector unsigned short);
5951 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector unsigned int);
5952 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector signed int);
5953 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector signed int);
5954 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
5955
5956 vector signed int vec_all_eq (vector float, vector float);
5957
5958 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector unsigned char);
5959
5960 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char, vector signed char);
5961
5962 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char,
5963                               vector unsigned char);
5964 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector signed char);
5965 vector signed int vec_all_ge (vector signed short,
5966                               vector unsigned short);
5967 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
5968                               vector signed short);
5969 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
5970                               vector unsigned short);
5971 vector signed int vec_all_ge (vector signed short, vector signed short);
5972
5973 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector unsigned int);
5974 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector signed int);
5975 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
5976
5977 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector signed int);
5978 vector signed int vec_all_ge (vector float, vector float);
5979
5980 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector unsigned char);
5981
5982 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char, vector signed char);
5983
5984 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char,
5985                               vector unsigned char);
5986 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector signed char);
5987 vector signed int vec_all_gt (vector signed short,
5988                               vector unsigned short);
5989 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
5990                               vector signed short);
5991 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
5992                               vector unsigned short);
5993 vector signed int vec_all_gt (vector signed short, vector signed short);
5994
5995 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector unsigned int);
5996 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector signed int);
5997 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
5998
5999 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector signed int);
6000 vector signed int vec_all_gt (vector float, vector float);
6001
6002 vector signed int vec_all_in (vector float, vector float);
6003
6004 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector unsigned char);
6005
6006 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char, vector signed char);
6007
6008 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char,
6009                               vector unsigned char);
6010 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector signed char);
6011 vector signed int vec_all_le (vector signed short,
6012                               vector unsigned short);
6013 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
6014                               vector signed short);
6015 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
6016                               vector unsigned short);
6017 vector signed int vec_all_le (vector signed short, vector signed short);
6018
6019 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector unsigned int);
6020 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector signed int);
6021 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
6022
6023 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector signed int);
6024 vector signed int vec_all_le (vector float, vector float);
6025
6026 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector unsigned char);
6027
6028 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char, vector signed char);
6029
6030 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char,
6031                               vector unsigned char);
6032 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector signed char);
6033 vector signed int vec_all_lt (vector signed short,
6034                               vector unsigned short);
6035 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
6036                               vector signed short);
6037 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
6038                               vector unsigned short);
6039 vector signed int vec_all_lt (vector signed short, vector signed short);
6040
6041 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector unsigned int);
6042 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector signed int);
6043 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6044
6045 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector signed int);
6046 vector signed int vec_all_lt (vector float, vector float);
6047
6048 vector signed int vec_all_nan (vector float);
6049
6050 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector unsigned char);
6051
6052 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector signed char);
6053 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char, vector signed char);
6054
6055 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char,
6056                               vector unsigned char);
6057 vector signed int vec_all_ne (vector signed short,
6058                               vector unsigned short);
6059 vector signed int vec_all_ne (vector signed short, vector signed short);
6060
6061 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
6062                               vector signed short);
6063 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
6064                               vector unsigned short);
6065 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector unsigned int);
6066 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector signed int);
6067 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector signed int);
6068 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
6069
6070 vector signed int vec_all_ne (vector float, vector float);
6071
6072 vector signed int vec_all_nge (vector float, vector float);
6073
6074 vector signed int vec_all_ngt (vector float, vector float);
6075
6076 vector signed int vec_all_nle (vector float, vector float);
6077
6078 vector signed int vec_all_nlt (vector float, vector float);
6079
6080 vector signed int vec_all_numeric (vector float);
6081
6082 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector unsigned char);
6083
6084 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector signed char);
6085 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char, vector signed char);
6086
6087 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char,
6088                               vector unsigned char);
6089 vector signed int vec_any_eq (vector signed short,
6090                               vector unsigned short);
6091 vector signed int vec_any_eq (vector signed short, vector signed short);
6092
6093 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
6094                               vector signed short);
6095 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
6096                               vector unsigned short);
6097 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector unsigned int);
6098 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector signed int);
6099 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector signed int);
6100 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
6101
6102 vector signed int vec_any_eq (vector float, vector float);
6103
6104 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector unsigned char);
6105
6106 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char, vector signed char);
6107
6108 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char,
6109                               vector unsigned char);
6110 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector signed char);
6111 vector signed int vec_any_ge (vector signed short,
6112                               vector unsigned short);
6113 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
6114                               vector signed short);
6115 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
6116                               vector unsigned short);
6117 vector signed int vec_any_ge (vector signed short, vector signed short);
6118
6119 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector unsigned int);
6120 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector signed int);
6121 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
6122
6123 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector signed int);
6124 vector signed int vec_any_ge (vector float, vector float);
6125
6126 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector unsigned char);
6127
6128 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char, vector signed char);
6129
6130 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char,
6131                               vector unsigned char);
6132 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector signed char);
6133 vector signed int vec_any_gt (vector signed short,
6134                               vector unsigned short);
6135 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
6136                               vector signed short);
6137 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
6138                               vector unsigned short);
6139 vector signed int vec_any_gt (vector signed short, vector signed short);
6140
6141 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector unsigned int);
6142 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector signed int);
6143 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6144
6145 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector signed int);
6146 vector signed int vec_any_gt (vector float, vector float);
6147
6148 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector unsigned char);
6149
6150 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char, vector signed char);
6151
6152 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char,
6153                               vector unsigned char);
6154 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector signed char);
6155 vector signed int vec_any_le (vector signed short,
6156                               vector unsigned short);
6157 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
6158                               vector signed short);
6159 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
6160                               vector unsigned short);
6161 vector signed int vec_any_le (vector signed short, vector signed short);
6162
6163 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector unsigned int);
6164 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector signed int);
6165 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
6166
6167 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector signed int);
6168 vector signed int vec_any_le (vector float, vector float);
6169
6170 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector unsigned char);
6171
6172 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char, vector signed char);
6173
6174 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char,
6175                               vector unsigned char);
6176 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector signed char);
6177 vector signed int vec_any_lt (vector signed short,
6178                               vector unsigned short);
6179 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
6180                               vector signed short);
6181 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
6182                               vector unsigned short);
6183 vector signed int vec_any_lt (vector signed short, vector signed short);
6184
6185 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector unsigned int);
6186 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector signed int);
6187 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6188
6189 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector signed int);
6190 vector signed int vec_any_lt (vector float, vector float);
6191
6192 vector signed int vec_any_nan (vector float);
6193
6194 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector unsigned char);
6195
6196 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector signed char);
6197 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char, vector signed char);
6198
6199 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char,
6200                               vector unsigned char);
6201 vector signed int vec_any_ne (vector signed short,
6202                               vector unsigned short);
6203 vector signed int vec_any_ne (vector signed short, vector signed short);
6204
6205 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
6206                               vector signed short);
6207 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
6208                               vector unsigned short);
6209 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector unsigned int);
6210 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector signed int);
6211 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector signed int);
6212 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
6213
6214 vector signed int vec_any_ne (vector float, vector float);
6215
6216 vector signed int vec_any_nge (vector float, vector float);
6217
6218 vector signed int vec_any_ngt (vector float, vector float);
6219
6220 vector signed int vec_any_nle (vector float, vector float);
6221
6222 vector signed int vec_any_nlt (vector float, vector float);
6223
6224 vector signed int vec_any_numeric (vector float);
6225
6226 vector signed int vec_any_out (vector float, vector float);
6227 @end smallexample
6228
6229 @node Pragmas
6230 @section Pragmas Accepted by GCC
6231 @cindex pragmas
6232 @cindex #pragma
6233
6234 GCC supports several types of pragmas, primarily in order to compile
6235 code originally written for other compilers.  Note that in general
6236 we do not recommend the use of pragmas; @xref{Function Attributes},
6237 for further explanation.
6238
6239 @menu
6240 * ARM Pragmas::
6241 * RS/6000 and PowerPC Pragmas::
6242 * Darwin Pragmas::
6243 * Solaris Pragmas::
6244 * Tru64 Pragmas::
6245 @end menu
6246
6247 @node ARM Pragmas
6248 @subsection ARM Pragmas
6249
6250 The ARM target defines pragmas for controlling the default addition of
6251 @code{long_call} and @code{short_call} attributes to functions.
6252 @xref{Function Attributes}, for information about the effects of these
6253 attributes.
6254
6255 @table @code
6256 @item long_calls
6257 @cindex pragma, long_calls
6258 Set all subsequent functions to have the @code{long_call} attribute.
6259
6260 @item no_long_calls
6261 @cindex pragma, no_long_calls
6262 Set all subsequent functions to have the @code{short_call} attribute.
6263
6264 @item long_calls_off
6265 @cindex pragma, long_calls_off
6266 Do not affect the @code{long_call} or @code{short_call} attributes of
6267 subsequent functions.
6268 @end table
6269
6270 @node RS/6000 and PowerPC Pragmas
6271 @subsection RS/6000 and PowerPC Pragmas
6272
6273 The RS/6000 and PowerPC targets define one pragma for controlling
6274 whether or not the @code{longcall} attribute is added to function
6275 declarations by default.  This pragma overrides the @option{-mlongcall}
6276 option, but not the @code{longcall} and @code{shortcall} attributes.
6277 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information about when long
6278 calls are and are not necessary.
6279
6280 @table @code
6281 @item longcall (1)
6282 @cindex pragma, longcall
6283 Apply the @code{longcall} attribute to all subsequent function
6284 declarations.
6285
6286 @item longcall (0)
6287 Do not apply the @code{longcall} attribute to subsequent function
6288 declarations.
6289 @end table
6290
6291 @c Describe c4x pragmas here.
6292 @c Describe h8300 pragmas here.
6293 @c Describe i370 pragmas here.
6294 @c Describe i960 pragmas here.
6295 @c Describe sh pragmas here.
6296 @c Describe v850 pragmas here.
6297
6298 @node Darwin Pragmas
6299 @subsection Darwin Pragmas
6300
6301 The following pragmas are available for all architectures running the
6302 Darwin operating system.  These are useful for compatibility with other
6303 MacOS compilers.
6304
6305 @table @code
6306 @item mark @var{tokens}@dots{}
6307 @cindex pragma, mark
6308 This pragma is accepted, but has no effect.
6309
6310 @item options align=@var{alignment}
6311 @cindex pragma, options align
6312 This pragma sets the alignment of fields in structures.  The values of
6313 @var{alignment} may be @code{mac68k}, to emulate m68k alignment, or
6314 @code{power}, to emulate PowerPC alignment.  Uses of this pragma nest
6315 properly; to restore the previous setting, use @code{reset} for the
6316 @var{alignment}.
6317
6318 @item segment @var{tokens}@dots{}
6319 @cindex pragma, segment
6320 This pragma is accepted, but has no effect.
6321
6322 @item unused (@var{var} [, @var{var}]@dots{})
6323 @cindex pragma, unused
6324 This pragma declares variables to be possibly unused.  GCC will not
6325 produce warnings for the listed variables.  The effect is similar to
6326 that of the @code{unused} attribute, except that this pragma may appear
6327 anywhere within the variables' scopes.
6328 @end table
6329
6330 @node Solaris Pragmas
6331 @subsection Solaris Pragmas
6332
6333 For compatibility with the SunPRO compiler, the following pragma
6334 is supported.
6335
6336 @table @code
6337 @item redefine_extname @var{oldname} @var{newname}
6338 @cindex pragma, redefine_extname
6339
6340 This pragma gives the C function @var{oldname} the assembler label
6341 @var{newname}.  The pragma must appear before the function declaration.
6342 This pragma is equivalent to the asm labels extension (@pxref{Asm
6343 Labels}).  The preprocessor defines @code{__PRAGMA_REDEFINE_EXTNAME}
6344 if the pragma is available.
6345 @end table
6346
6347 @node Tru64 Pragmas
6348 @subsection Tru64 Pragmas
6349
6350 For compatibility with the Compaq C compiler, the following pragma
6351 is supported.
6352
6353 @table @code
6354 @item extern_prefix @var{string}
6355 @cindex pragma, extern_prefix
6356
6357 This pragma renames all subsequent function and variable declarations
6358 such that @var{string} is prepended to the name.  This effect may be
6359 terminated by using another @code{extern_prefix} pragma with the
6360 empty string.
6361
6362 This pragma is similar in intent to to the asm labels extension
6363 (@pxref{Asm Labels}) in that the system programmer wants to change
6364 the assembly-level ABI without changing the source-level API.  The
6365 preprocessor defines @code{__EXTERN_PREFIX} if the pragma is available.
6366 @end table
6367
6368 @node Unnamed Fields
6369 @section Unnamed struct/union fields within structs/unions.
6370 @cindex struct
6371 @cindex union
6372
6373 For compatibility with other compilers, GCC allows you to define
6374 a structure or union that contains, as fields, structures and unions
6375 without names.  For example:
6376
6377 @example
6378 struct @{
6379   int a;
6380   union @{
6381     int b;
6382     float c;
6383   @};
6384   int d;
6385 @} foo;
6386 @end example
6387
6388 In this example, the user would be able to access members of the unnamed
6389 union with code like @samp{foo.b}.  Note that only unnamed structs and
6390 unions are allowed, you may not have, for example, an unnamed
6391 @code{int}.
6392
6393 You must never create such structures that cause ambiguous field definitions.
6394 For example, this structure:
6395
6396 @example
6397 struct @{
6398   int a;
6399   struct @{
6400     int a;
6401   @};
6402 @} foo;
6403 @end example
6404
6405 It is ambiguous which @code{a} is being referred to with @samp{foo.a}.
6406 Such constructs are not supported and must be avoided.  In the future,
6407 such constructs may be detected and treated as compilation errors.
6408
6409 @node Thread-Local
6410 @section Thread-Local Storage
6411 @cindex Thread-Local Storage
6412 @cindex @acronym{TLS}
6413 @cindex __thread
6414
6415 Thread-local storage (@acronym{TLS}) is a mechanism by which variables
6416 are allocated such that there is one instance of the variable per extant
6417 thread.  The run-time model GCC uses to implement this originates
6418 in the IA-64 processor-specific ABI, but has since been migrated
6419 to other processors as well.  It requires significant support from
6420 the linker (@command{ld}), dynamic linker (@command{ld.so}), and
6421 system libraries (@file{libc.so} and @file{libpthread.so}), so it
6422 is not available everywhere.
6423
6424 At the user level, the extension is visible with a new storage
6425 class keyword: @code{__thread}.  For example:
6426
6427 @example
6428 __thread int i;
6429 extern __thread struct state s;
6430 static __thread char *p;
6431 @end example
6432
6433 The @code{__thread} specifier may be used alone, with the @code{extern}
6434 or @code{static} specifiers, but with no other storage class specifier.
6435 When used with @code{extern} or @code{static}, @code{__thread} must appear
6436 immediately after the other storage class specifier.
6437
6438 The @code{__thread} specifier may be applied to any global, file-scoped
6439 static, function-scoped static, or static data member of a class.  It may
6440 not be applied to block-scoped automatic or non-static data member.
6441
6442 When the address-of operator is applied to a thread-local variable, it is
6443 evaluated at run-time and returns the address of the current thread's
6444 instance of that variable.  An address so obtained may be used by any
6445 thread.  When a thread terminates, any pointers to thread-local variables
6446 in that thread become invalid.
6447
6448 No static initialization may refer to the address of a thread-local variable.
6449
6450 In C++, if an initializer is present for a thread-local variable, it must
6451 be a @var{constant-expression}, as defined in 5.19.2 of the ANSI/ISO C++
6452 standard.
6453
6454 See @uref{http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf,
6455 ELF Handling For Thread-Local Storage} for a detailed explanation of
6456 the four thread-local storage addressing models, and how the run-time
6457 is expected to function.
6458
6459 @menu
6460 * C99 Thread-Local Edits::
6461 * C++98 Thread-Local Edits::
6462 @end menu
6463
6464 @node C99 Thread-Local Edits
6465 @subsection ISO/IEC 9899:1999 Edits for Thread-Local Storage
6466
6467 The following are a set of changes to ISO/IEC 9899:1999 (aka C99)
6468 that document the exact semantics of the language extension.
6469
6470 @itemize @bullet
6471 @item
6472 @cite{5.1.2  Execution environments}
6473
6474 Add new text after paragraph 1
6475
6476 @quotation
6477 Within either execution environment, a @dfn{thread} is a flow of
6478 control within a program.  It is implementation defined whether
6479 or not there may be more than one thread associated with a program.
6480 It is implementation defined how threads beyond the first are
6481 created, the name and type of the function called at thread
6482 startup, and how threads may be terminated.  However, objects
6483 with thread storage duration shall be initialized before thread
6484 startup.
6485 @end quotation
6486
6487 @item
6488 @cite{6.2.4  Storage durations of objects}
6489
6490 Add new text before paragraph 3
6491
6492 @quotation
6493 An object whose identifier is declared with the storage-class
6494 specifier @w{@code{__thread}} has @dfn{thread storage duration}.
6495 Its lifetime is the entire execution of the thread, and its
6496 stored value is initialized only once, prior to thread startup.
6497 @end quotation
6498
6499 @item
6500 @cite{6.4.1  Keywords}
6501
6502 Add @code{__thread}.
6503
6504 @item
6505 @cite{6.7.1  Storage-class specifiers}
6506
6507 Add @code{__thread} to the list of storage class specifiers in
6508 paragraph 1.
6509
6510 Change paragraph 2 to
6511
6512 @quotation
6513 With the exception of @code{__thread}, at most one storage-class
6514 specifier may be given [@dots{}].  The @code{__thread} specifier may
6515 be used alone, or immediately following @code{extern} or
6516 @code{static}.
6517 @end quotation
6518
6519 Add new text after paragraph 6
6520
6521 @quotation
6522 The declaration of an identifier for a variable that has
6523 block scope that specifies @code{__thread} shall also
6524 specify either @code{extern} or @code{static}.
6525
6526 The @code{__thread} specifier shall be used only with
6527 variables.
6528 @end quotation
6529 @end itemize
6530
6531 @node C++98 Thread-Local Edits
6532 @subsection ISO/IEC 14882:1998 Edits for Thread-Local Storage
6533
6534 The following are a set of changes to ISO/IEC 14882:1998 (aka C++98)
6535 that document the exact semantics of the language extension.
6536
6537 @itemize @bullet
6538 @b{[intro.execution]}
6539
6540 New text after paragraph 4
6541
6542 @quotation
6543 A @dfn{thread} is a flow of control within the abstract machine.
6544 It is implementation defined whether or not there may be more than
6545 one thread.
6546 @end quotation
6547
6548 New text after paragraph 7
6549
6550 @quotation
6551 It is unspecified whether additional action must be taken to
6552 ensure when and whether side effects are visible to other threads.
6553 @end quotation
6554
6555 @item
6556 @b{[lex.key]}
6557
6558 Add @code{__thread}.
6559
6560 @item
6561 @b{[basic.start.main]}
6562
6563 Add after paragraph 5
6564
6565 @quotation
6566 The thread that begins execution at the @code{main} function is called
6567 the @dfn{main thread}.  It is implementation defined how functions
6568 beginning threads other than the main thread are designated or typed.
6569 A function so designated, as well as the @code{main} function, is called
6570 a @dfn{thread startup function}.  It is implementation defined what
6571 happens if a thread startup function returns.  It is implementation
6572 defined what happens to other threads when any thread calls @code{exit}.
6573 @end quotation
6574
6575 @item
6576 @b{[basic.start.init]}
6577
6578 Add after paragraph 4
6579
6580 @quotation
6581 The storage for an object of thread storage duration shall be
6582 staticly initialized before the first statement of the thread startup
6583 function.  An object of thread storage duration shall not require
6584 dynamic initialization.
6585 @end quotation
6586
6587 @item
6588 @b{[basic.start.term]}
6589
6590 Add after paragraph 3
6591
6592 @quotation
6593 The type of an object with thread storage duration shall not have a
6594 non-trivial destructor, nor shall it be an array type whose elements
6595 (directly or indirectly) have non-trivial destructors.
6596 @end quotation
6597
6598 @item
6599 @b{[basic.stc]}
6600
6601 Add ``thread storage duration'' to the list in paragraph 1.
6602
6603 Change paragraph 2
6604
6605 @quotation
6606 Thread, static, and automatic storage durations are associated with
6607 objects introduced by declarations [@dots{}].
6608 @end quotation
6609
6610 Add @code{__thread} to the list of specifiers in paragraph 3.
6611
6612 @item
6613 @b{[basic.stc.thread]}
6614
6615 New section before @b{[basic.stc.static]}
6616
6617 @quotation
6618 The keyword @code{__thread} applied to an non-local object gives the
6619 object thread storage duration.
6620
6621 A local variable or class data member declared both @code{static}
6622 and @code{__thread} gives the variable or member thread storage
6623 duration.
6624 @end quotation
6625
6626 @item
6627 @b{[basic.stc.static]}
6628
6629 Change paragraph 1
6630
6631 @quotation
6632 All objects which have neither thread storage duration, dynamic
6633 storage duration nor are local [@dots{}].
6634 @end quotation
6635
6636 @item
6637 @b{[dcl.stc]}
6638
6639 Add @code{__thread} to the list in paragraph 1.
6640
6641 Change paragraph 1
6642
6643 @quotation
6644 With the exception of @code{__thread}, at most one
6645 @var{storage-class-specifier} shall appear in a given
6646 @var{decl-specifier-seq}.  The @code{__thread} specifier may
6647 be used alone, or immediately following the @code{extern} or
6648 @code{static} specifiers.  [@dots{}]
6649 @end quotation
6650
6651 Add after paragraph 5
6652
6653 @quotation
6654 The @code{__thread} specifier can be applied only to the names of objects
6655 and to anonymous unions.
6656 @end quotation
6657
6658 @item
6659 @b{[class.mem]}
6660
6661 Add after paragraph 6
6662
6663 @quotation
6664 Non-@code{static} members shall not be @code{__thread}.
6665 @end quotation
6666 @end itemize
6667
6668 @node C++ Extensions
6669 @chapter Extensions to the C++ Language
6670 @cindex extensions, C++ language
6671 @cindex C++ language extensions
6672
6673 The GNU compiler provides these extensions to the C++ language (and you
6674 can also use most of the C language extensions in your C++ programs).  If you
6675 want to write code that checks whether these features are available, you can
6676 test for the GNU compiler the same way as for C programs: check for a
6677 predefined macro @code{__GNUC__}.  You can also use @code{__GNUG__} to
6678 test specifically for GNU C++ (@pxref{Standard Predefined,,Standard
6679 Predefined Macros,cpp.info,The C Preprocessor}).
6680
6681 @menu
6682 * Min and Max::         C++ Minimum and maximum operators.
6683 * Volatiles::           What constitutes an access to a volatile object.
6684 * Restricted Pointers:: C99 restricted pointers and references.
6685 * Vague Linkage::       Where G++ puts inlines, vtables and such.
6686 * C++ Interface::       You can use a single C++ header file for both
6687                         declarations and definitions.
6688 * Template Instantiation:: Methods for ensuring that exactly one copy of
6689                         each needed template instantiation is emitted.
6690 * Bound member functions:: You can extract a function pointer to the
6691                         method denoted by a @samp{->*} or @samp{.*} expression.
6692 * C++ Attributes::      Variable, function, and type attributes for C++ only.
6693 * Java Exceptions::     Tweaking exception handling to work with Java.
6694 * Deprecated Features:: Things might disappear from g++.
6695 * Backwards Compatibility:: Compatibilities with earlier definitions of C++.
6696 @end menu
6697
6698 @node Min and Max
6699 @section Minimum and Maximum Operators in C++
6700
6701 It is very convenient to have operators which return the ``minimum'' or the
6702 ``maximum'' of two arguments.  In GNU C++ (but not in GNU C),
6703
6704 @table @code
6705 @item @var{a} <? @var{b}
6706 @findex <?
6707 @cindex minimum operator
6708 is the @dfn{minimum}, returning the smaller of the numeric values
6709 @var{a} and @var{b};
6710
6711 @item @var{a} >? @var{b}
6712 @findex >?
6713 @cindex maximum operator
6714 is the @dfn{maximum}, returning the larger of the numeric values @var{a}
6715 and @var{b}.
6716 @end table
6717
6718 These operations are not primitive in ordinary C++, since you can
6719 use a macro to return the minimum of two things in C++, as in the
6720 following example.
6721
6722 @example
6723 #define MIN(X,Y) ((X) < (Y) ? : (X) : (Y))
6724 @end example
6725
6726 @noindent
6727 You might then use @w{@samp{int min = MIN (i, j);}} to set @var{min} to
6728 the minimum value of variables @var{i} and @var{j}.
6729
6730 However, side effects in @code{X} or @code{Y} may cause unintended
6731 behavior.  For example, @code{MIN (i++, j++)} will fail, incrementing
6732 the smaller counter twice.  A GNU C extension allows you to write safe
6733 macros that avoid this kind of problem (@pxref{Naming Types,,Naming an
6734 Expression's Type}).  However, writing @code{MIN} and @code{MAX} as
6735 macros also forces you to use function-call notation for a
6736 fundamental arithmetic operation.  Using GNU C++ extensions, you can
6737 write @w{@samp{int min = i <? j;}} instead.
6738
6739 Since @code{<?} and @code{>?} are built into the compiler, they properly
6740 handle expressions with side-effects;  @w{@samp{int min = i++ <? j++;}}
6741 works correctly.
6742
6743 @node Volatiles
6744 @section When is a Volatile Object Accessed?
6745 @cindex accessing volatiles
6746 @cindex volatile read
6747 @cindex volatile write
6748 @cindex volatile access
6749
6750 Both the C and C++ standard have the concept of volatile objects.  These
6751 are normally accessed by pointers and used for accessing hardware.  The
6752 standards encourage compilers to refrain from optimizations
6753 concerning accesses to volatile objects that it might perform on
6754 non-volatile objects.  The C standard leaves it implementation defined
6755 as to what constitutes a volatile access.  The C++ standard omits to
6756 specify this, except to say that C++ should behave in a similar manner
6757 to C with respect to volatiles, where possible.  The minimum either
6758 standard specifies is that at a sequence point all previous accesses to
6759 volatile objects have stabilized and no subsequent accesses have
6760 occurred.  Thus an implementation is free to reorder and combine
6761 volatile accesses which occur between sequence points, but cannot do so
6762 for accesses across a sequence point.  The use of volatiles does not
6763 allow you to violate the restriction on updating objects multiple times
6764 within a sequence point.
6765
6766 In most expressions, it is intuitively obvious what is a read and what is
6767 a write.  For instance
6768
6769 @example
6770 volatile int *dst = @var{somevalue};
6771 volatile int *src = @var{someothervalue};
6772 *dst = *src;
6773 @end example
6774
6775 @noindent
6776 will cause a read of the volatile object pointed to by @var{src} and stores the
6777 value into the volatile object pointed to by @var{dst}.  There is no
6778 guarantee that these reads and writes are atomic, especially for objects
6779 larger than @code{int}.
6780
6781 Less obvious expressions are where something which looks like an access
6782 is used in a void context.  An example would be,
6783
6784 @example
6785 volatile int *src = @var{somevalue};
6786 *src;
6787 @end example
6788
6789 With C, such expressions are rvalues, and as rvalues cause a read of
6790 the object, GCC interprets this as a read of the volatile being pointed
6791 to.  The C++ standard specifies that such expressions do not undergo
6792 lvalue to rvalue conversion, and that the type of the dereferenced
6793 object may be incomplete.  The C++ standard does not specify explicitly
6794 that it is this lvalue to rvalue conversion which is responsible for
6795 causing an access.  However, there is reason to believe that it is,
6796 because otherwise certain simple expressions become undefined.  However,
6797 because it would surprise most programmers, G++ treats dereferencing a
6798 pointer to volatile object of complete type in a void context as a read
6799 of the object.  When the object has incomplete type, G++ issues a
6800 warning.
6801
6802 @example
6803 struct S;
6804 struct T @{int m;@};
6805 volatile S *ptr1 = @var{somevalue};
6806 volatile T *ptr2 = @var{somevalue};
6807 *ptr1;
6808 *ptr2;
6809 @end example
6810
6811 In this example, a warning is issued for @code{*ptr1}, and @code{*ptr2}
6812 causes a read of the object pointed to.  If you wish to force an error on
6813 the first case, you must force a conversion to rvalue with, for instance
6814 a static cast, @code{static_cast<S>(*ptr1)}.
6815
6816 When using a reference to volatile, G++ does not treat equivalent
6817 expressions as accesses to volatiles, but instead issues a warning that
6818 no volatile is accessed.  The rationale for this is that otherwise it
6819 becomes difficult to determine where volatile access occur, and not
6820 possible to ignore the return value from functions returning volatile
6821 references.  Again, if you wish to force a read, cast the reference to
6822 an rvalue.
6823
6824 @node Restricted Pointers
6825 @section Restricting Pointer Aliasing
6826 @cindex restricted pointers
6827 @cindex restricted references
6828 @cindex restricted this pointer
6829
6830 As with gcc, g++ understands the C99 feature of restricted pointers,
6831 specified with the @code{__restrict__}, or @code{__restrict} type
6832 qualifier.  Because you cannot compile C++ by specifying the @option{-std=c99}
6833 language flag, @code{restrict} is not a keyword in C++.
6834
6835 In addition to allowing restricted pointers, you can specify restricted
6836 references, which indicate that the reference is not aliased in the local
6837 context.
6838
6839 @example
6840 void fn (int *__restrict__ rptr, int &__restrict__ rref)
6841 @{
6842   /* @r{@dots{}} */
6843 @}
6844 @end example
6845
6846 @noindent
6847 In the body of @code{fn}, @var{rptr} points to an unaliased integer and
6848 @var{rref} refers to a (different) unaliased integer.
6849
6850 You may also specify whether a member function's @var{this} pointer is
6851 unaliased by using @code{__restrict__} as a member function qualifier.
6852
6853 @example
6854 void T::fn () __restrict__
6855 @{
6856   /* @r{@dots{}} */
6857 @}
6858 @end example
6859
6860 @noindent
6861 Within the body of @code{T::fn}, @var{this} will have the effective
6862 definition @code{T *__restrict__ const this}.  Notice that the
6863 interpretation of a @code{__restrict__} member function qualifier is
6864 different to that of @code{const} or @code{volatile} qualifier, in that it
6865 is applied to the pointer rather than the object.  This is consistent with
6866 other compilers which implement restricted pointers.
6867
6868 As with all outermost parameter qualifiers, @code{__restrict__} is
6869 ignored in function definition matching.  This means you only need to
6870 specify @code{__restrict__} in a function definition, rather than
6871 in a function prototype as well.
6872
6873 @node Vague Linkage
6874 @section Vague Linkage
6875 @cindex vague linkage
6876
6877 There are several constructs in C++ which require space in the object
6878 file but are not clearly tied to a single translation unit.  We say that
6879 these constructs have ``vague linkage''.  Typically such constructs are
6880 emitted wherever they are needed, though sometimes we can be more
6881 clever.
6882
6883 @table @asis
6884 @item Inline Functions
6885 Inline functions are typically defined in a header file which can be
6886 included in many different compilations.  Hopefully they can usually be
6887 inlined, but sometimes an out-of-line copy is necessary, if the address
6888 of the function is taken or if inlining fails.  In general, we emit an
6889 out-of-line copy in all translation units where one is needed.  As an
6890 exception, we only emit inline virtual functions with the vtable, since
6891 it will always require a copy.
6892
6893 Local static variables and string constants used in an inline function
6894 are also considered to have vague linkage, since they must be shared
6895 between all inlined and out-of-line instances of the function.
6896
6897 @item VTables
6898 @cindex vtable
6899 C++ virtual functions are implemented in most compilers using a lookup
6900 table, known as a vtable.  The vtable contains pointers to the virtual
6901 functions provided by a class, and each object of the class contains a
6902 pointer to its vtable (or vtables, in some multiple-inheritance
6903 situations).  If the class declares any non-inline, non-pure virtual
6904 functions, the first one is chosen as the ``key method'' for the class,
6905 and the vtable is only emitted in the translation unit where the key
6906 method is defined.
6907
6908 @emph{Note:} If the chosen key method is later defined as inline, the
6909 vtable will still be emitted in every translation unit which defines it.
6910 Make sure that any inline virtuals are declared inline in the class
6911 body, even if they are not defined there.
6912
6913 @item type_info objects
6914 @cindex type_info
6915 @cindex RTTI
6916 C++ requires information about types to be written out in order to
6917 implement @samp{dynamic_cast}, @samp{typeid} and exception handling.
6918 For polymorphic classes (classes with virtual functions), the type_info
6919 object is written out along with the vtable so that @samp{dynamic_cast}
6920 can determine the dynamic type of a class object at runtime.  For all
6921 other types, we write out the type_info object when it is used: when
6922 applying @samp{typeid} to an expression, throwing an object, or
6923 referring to a type in a catch clause or exception specification.
6924
6925 @item Template Instantiations
6926 Most everything in this section also applies to template instantiations,
6927 but there are other options as well.
6928 @xref{Template Instantiation,,Where's the Template?}.
6929
6930 @end table
6931
6932 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
6933 Linux/GNU or Solaris 2, or on Microsoft Windows, duplicate copies of
6934 these constructs will be discarded at link time.  This is known as
6935 COMDAT support.
6936
6937 On targets that don't support COMDAT, but do support weak symbols, GCC
6938 will use them.  This way one copy will override all the others, but
6939 the unused copies will still take up space in the executable.
6940
6941 For targets which do not support either COMDAT or weak symbols,
6942 most entities with vague linkage will be emitted as local symbols to
6943 avoid duplicate definition errors from the linker.  This will not happen
6944 for local statics in inlines, however, as having multiple copies will
6945 almost certainly break things.
6946
6947 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
6948 another way to control placement of these constructs.
6949
6950 @node C++ Interface
6951 @section Declarations and Definitions in One Header
6952
6953 @cindex interface and implementation headers, C++
6954 @cindex C++ interface and implementation headers
6955 C++ object definitions can be quite complex.  In principle, your source
6956 code will need two kinds of things for each object that you use across
6957 more than one source file.  First, you need an @dfn{interface}
6958 specification, describing its structure with type declarations and
6959 function prototypes.  Second, you need the @dfn{implementation} itself.
6960 It can be tedious to maintain a separate interface description in a
6961 header file, in parallel to the actual implementation.  It is also
6962 dangerous, since separate interface and implementation definitions may
6963 not remain parallel.
6964
6965 @cindex pragmas, interface and implementation
6966 With GNU C++, you can use a single header file for both purposes.
6967
6968 @quotation
6969 @emph{Warning:} The mechanism to specify this is in transition.  For the
6970 nonce, you must use one of two @code{#pragma} commands; in a future
6971 release of GNU C++, an alternative mechanism will make these
6972 @code{#pragma} commands unnecessary.
6973 @end quotation
6974
6975 The header file contains the full definitions, but is marked with
6976 @samp{#pragma interface} in the source code.  This allows the compiler
6977 to use the header file only as an interface specification when ordinary
6978 source files incorporate it with @code{#include}.  In the single source
6979 file where the full implementation belongs, you can use either a naming
6980 convention or @samp{#pragma implementation} to indicate this alternate
6981 use of the header file.
6982
6983 @table @code
6984 @item #pragma interface
6985 @itemx #pragma interface "@var{subdir}/@var{objects}.h"
6986 @kindex #pragma interface
6987 Use this directive in @emph{header files} that define object classes, to save
6988 space in most of the object files that use those classes.  Normally,
6989 local copies of certain information (backup copies of inline member
6990 functions, debugging information, and the internal tables that implement
6991 virtual functions) must be kept in each object file that includes class
6992 definitions.  You can use this pragma to avoid such duplication.  When a
6993 header file containing @samp{#pragma interface} is included in a
6994 compilation, this auxiliary information will not be generated (unless
6995 the main input source file itself uses @samp{#pragma implementation}).
6996 Instead, the object files will contain references to be resolved at link
6997 time.
6998
6999 The second form of this directive is useful for the case where you have
7000 multiple headers with the same name in different directories.  If you
7001 use this form, you must specify the same string to @samp{#pragma
7002 implementation}.
7003
7004 @item #pragma implementation
7005 @itemx #pragma implementation "@var{objects}.h"
7006 @kindex #pragma implementation
7007 Use this pragma in a @emph{main input file}, when you want full output from
7008 included header files to be generated (and made globally visible).  The
7009 included header file, in turn, should use @samp{#pragma interface}.
7010 Backup copies of inline member functions, debugging information, and the
7011 internal tables used to implement virtual functions are all generated in
7012 implementation files.
7013
7014 @cindex implied @code{#pragma implementation}
7015 @cindex @code{#pragma implementation}, implied
7016 @cindex naming convention, implementation headers
7017 If you use @samp{#pragma implementation} with no argument, it applies to
7018 an include file with the same basename@footnote{A file's @dfn{basename}
7019 was the name stripped of all leading path information and of trailing
7020 suffixes, such as @samp{.h} or @samp{.C} or @samp{.cc}.} as your source
7021 file.  For example, in @file{allclass.cc}, giving just
7022 @samp{#pragma implementation}
7023 by itself is equivalent to @samp{#pragma implementation "allclass.h"}.
7024
7025 In versions of GNU C++ prior to 2.6.0 @file{allclass.h} was treated as
7026 an implementation file whenever you would include it from
7027 @file{allclass.cc} even if you never specified @samp{#pragma
7028 implementation}.  This was deemed to be more trouble than it was worth,
7029 however, and disabled.
7030
7031 If you use an explicit @samp{#pragma implementation}, it must appear in
7032 your source file @emph{before} you include the affected header files.
7033
7034 Use the string argument if you want a single implementation file to
7035 include code from multiple header files.  (You must also use
7036 @samp{#include} to include the header file; @samp{#pragma
7037 implementation} only specifies how to use the file---it doesn't actually
7038 include it.)
7039
7040 There is no way to split up the contents of a single header file into
7041 multiple implementation files.
7042 @end table
7043
7044 @cindex inlining and C++ pragmas
7045 @cindex C++ pragmas, effect on inlining
7046 @cindex pragmas in C++, effect on inlining
7047 @samp{#pragma implementation} and @samp{#pragma interface} also have an
7048 effect on function inlining.
7049
7050 If you define a class in a header file marked with @samp{#pragma
7051 interface}, the effect on a function defined in that class is similar to
7052 an explicit @code{extern} declaration---the compiler emits no code at
7053 all to define an independent version of the function.  Its definition
7054 is used only for inlining with its callers.
7055
7056 @opindex fno-implement-inlines
7057 Conversely, when you include the same header file in a main source file
7058 that declares it as @samp{#pragma implementation}, the compiler emits
7059 code for the function itself; this defines a version of the function
7060 that can be found via pointers (or by callers compiled without
7061 inlining).  If all calls to the function can be inlined, you can avoid
7062 emitting the function by compiling with @option{-fno-implement-inlines}.
7063 If any calls were not inlined, you will get linker errors.
7064
7065 @node Template Instantiation
7066 @section Where's the Template?
7067
7068 @cindex template instantiation
7069
7070 C++ templates are the first language feature to require more
7071 intelligence from the environment than one usually finds on a UNIX
7072 system.  Somehow the compiler and linker have to make sure that each
7073 template instance occurs exactly once in the executable if it is needed,
7074 and not at all otherwise.  There are two basic approaches to this
7075 problem, which I will refer to as the Borland model and the Cfront model.
7076
7077 @table @asis
7078 @item Borland model
7079 Borland C++ solved the template instantiation problem by adding the code
7080 equivalent of common blocks to their linker; the compiler emits template
7081 instances in each translation unit that uses them, and the linker
7082 collapses them together.  The advantage of this model is that the linker
7083 only has to consider the object files themselves; there is no external
7084 complexity to worry about.  This disadvantage is that compilation time
7085 is increased because the template code is being compiled repeatedly.
7086 Code written for this model tends to include definitions of all
7087 templates in the header file, since they must be seen to be
7088 instantiated.
7089
7090 @item Cfront model
7091 The AT&T C++ translator, Cfront, solved the template instantiation
7092 problem by creating the notion of a template repository, an
7093 automatically maintained place where template instances are stored.  A
7094 more modern version of the repository works as follows: As individual
7095 object files are built, the compiler places any template definitions and
7096 instantiations encountered in the repository.  At link time, the link
7097 wrapper adds in the objects in the repository and compiles any needed
7098 instances that were not previously emitted.  The advantages of this
7099 model are more optimal compilation speed and the ability to use the
7100 system linker; to implement the Borland model a compiler vendor also
7101 needs to replace the linker.  The disadvantages are vastly increased
7102 complexity, and thus potential for error; for some code this can be
7103 just as transparent, but in practice it can been very difficult to build
7104 multiple programs in one directory and one program in multiple
7105 directories.  Code written for this model tends to separate definitions
7106 of non-inline member templates into a separate file, which should be
7107 compiled separately.
7108 @end table
7109
7110 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
7111 Linux/GNU or Solaris 2, or on Microsoft Windows, g++ supports the
7112 Borland model.  On other systems, g++ implements neither automatic
7113 model.
7114
7115 A future version of g++ will support a hybrid model whereby the compiler
7116 will emit any instantiations for which the template definition is
7117 included in the compile, and store template definitions and
7118 instantiation context information into the object file for the rest.
7119 The link wrapper will extract that information as necessary and invoke
7120 the compiler to produce the remaining instantiations.  The linker will
7121 then combine duplicate instantiations.
7122
7123 In the mean time, you have the following options for dealing with
7124 template instantiations:
7125
7126 @enumerate
7127 @item
7128 @opindex frepo
7129 Compile your template-using code with @option{-frepo}.  The compiler will
7130 generate files with the extension @samp{.rpo} listing all of the
7131 template instantiations used in the corresponding object files which
7132 could be instantiated there; the link wrapper, @samp{collect2}, will
7133 then update the @samp{.rpo} files to tell the compiler where to place
7134 those instantiations and rebuild any affected object files.  The
7135 link-time overhead is negligible after the first pass, as the compiler
7136 will continue to place the instantiations in the same files.
7137
7138 This is your best option for application code written for the Borland
7139 model, as it will just work.  Code written for the Cfront model will
7140 need to be modified so that the template definitions are available at
7141 one or more points of instantiation; usually this is as simple as adding
7142 @code{#include <tmethods.cc>} to the end of each template header.
7143
7144 For library code, if you want the library to provide all of the template
7145 instantiations it needs, just try to link all of its object files
7146 together; the link will fail, but cause the instantiations to be
7147 generated as a side effect.  Be warned, however, that this may cause
7148 conflicts if multiple libraries try to provide the same instantiations.
7149 For greater control, use explicit instantiation as described in the next
7150 option.
7151
7152 @item
7153 @opindex fno-implicit-templates
7154 Compile your code with @option{-fno-implicit-templates} to disable the
7155 implicit generation of template instances, and explicitly instantiate
7156 all the ones you use.  This approach requires more knowledge of exactly
7157 which instances you need than do the others, but it's less
7158 mysterious and allows greater control.  You can scatter the explicit
7159 instantiations throughout your program, perhaps putting them in the
7160 translation units where the instances are used or the translation units
7161 that define the templates themselves; you can put all of the explicit
7162 instantiations you need into one big file; or you can create small files
7163 like
7164
7165 @example
7166 #include "Foo.h"
7167 #include "Foo.cc"
7168
7169 template class Foo<int>;
7170 template ostream& operator <<
7171                 (ostream&, const Foo<int>&);
7172 @end example
7173
7174 for each of the instances you need, and create a template instantiation
7175 library from those.
7176
7177 If you are using Cfront-model code, you can probably get away with not
7178 using @option{-fno-implicit-templates} when compiling files that don't
7179 @samp{#include} the member template definitions.
7180
7181 If you use one big file to do the instantiations, you may want to
7182 compile it without @option{-fno-implicit-templates} so you get all of the
7183 instances required by your explicit instantiations (but not by any
7184 other files) without having to specify them as well.
7185
7186 g++ has extended the template instantiation syntax outlined in the
7187 Working Paper to allow forward declaration of explicit instantiations
7188 (with @code{extern}), instantiation of the compiler support data for a
7189 template class (i.e.@: the vtable) without instantiating any of its
7190 members (with @code{inline}), and instantiation of only the static data
7191 members of a template class, without the support data or member
7192 functions (with (@code{static}):
7193
7194 @example
7195 extern template int max (int, int);
7196 inline template class Foo<int>;
7197 static template class Foo<int>;
7198 @end example
7199
7200 @item
7201 Do nothing.  Pretend g++ does implement automatic instantiation
7202 management.  Code written for the Borland model will work fine, but
7203 each translation unit will contain instances of each of the templates it
7204 uses.  In a large program, this can lead to an unacceptable amount of code
7205 duplication.
7206
7207 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
7208 more discussion of these pragmas.
7209 @end enumerate
7210
7211 @node Bound member functions
7212 @section Extracting the function pointer from a bound pointer to member function
7213
7214 @cindex pmf
7215 @cindex pointer to member function
7216 @cindex bound pointer to member function
7217
7218 In C++, pointer to member functions (PMFs) are implemented using a wide
7219 pointer of sorts to handle all the possible call mechanisms; the PMF
7220 needs to store information about how to adjust the @samp{this} pointer,
7221 and if the function pointed to is virtual, where to find the vtable, and
7222 where in the vtable to look for the member function.  If you are using
7223 PMFs in an inner loop, you should really reconsider that decision.  If
7224 that is not an option, you can extract the pointer to the function that
7225 would be called for a given object/PMF pair and call it directly inside
7226 the inner loop, to save a bit of time.
7227
7228 Note that you will still be paying the penalty for the call through a
7229 function pointer; on most modern architectures, such a call defeats the
7230 branch prediction features of the CPU@.  This is also true of normal
7231 virtual function calls.
7232
7233 The syntax for this extension is
7234
7235 @example
7236 extern A a;
7237 extern int (A::*fp)();
7238 typedef int (*fptr)(A *);
7239
7240 fptr p = (fptr)(a.*fp);
7241 @end example
7242
7243 For PMF constants (i.e.@: expressions of the form @samp{&Klasse::Member}),
7244 no object is needed to obtain the address of the function.  They can be
7245 converted to function pointers directly:
7246
7247 @example
7248 fptr p1 = (fptr)(&A::foo);
7249 @end example
7250
7251 @opindex Wno-pmf-conversions
7252 You must specify @option{-Wno-pmf-conversions} to use this extension.
7253
7254 @node C++ Attributes
7255 @section C++-Specific Variable, Function, and Type Attributes
7256
7257 Some attributes only make sense for C++ programs.
7258
7259 @table @code
7260 @item init_priority (@var{priority})
7261 @cindex init_priority attribute
7262
7263
7264 In Standard C++, objects defined at namespace scope are guaranteed to be
7265 initialized in an order in strict accordance with that of their definitions
7266 @emph{in a given translation unit}.  No guarantee is made for initializations
7267 across translation units.  However, GNU C++ allows users to control the
7268 order of initialization of objects defined at namespace scope with the
7269 @code{init_priority} attribute by specifying a relative @var{priority},
7270 a constant integral expression currently bounded between 101 and 65535
7271 inclusive.  Lower numbers indicate a higher priority.
7272
7273 In the following example, @code{A} would normally be created before
7274 @code{B}, but the @code{init_priority} attribute has reversed that order:
7275
7276 @example
7277 Some_Class  A  __attribute__ ((init_priority (2000)));
7278 Some_Class  B  __attribute__ ((init_priority (543)));
7279 @end example
7280
7281 @noindent
7282 Note that the particular values of @var{priority} do not matter; only their
7283 relative ordering.
7284
7285 @item java_interface
7286 @cindex java_interface attribute
7287
7288 This type attribute informs C++ that the class is a Java interface.  It may
7289 only be applied to classes declared within an @code{extern "Java"} block.
7290 Calls to methods declared in this interface will be dispatched using GCJ's
7291 interface table mechanism, instead of regular virtual table dispatch.
7292
7293 @end table
7294
7295 @node Java Exceptions
7296 @section Java Exceptions
7297
7298 The Java language uses a slightly different exception handling model
7299 from C++.  Normally, GNU C++ will automatically detect when you are
7300 writing C++ code that uses Java exceptions, and handle them
7301 appropriately.  However, if C++ code only needs to execute destructors
7302 when Java exceptions are thrown through it, GCC will guess incorrectly.
7303 Sample problematic code is:
7304
7305 @example
7306   struct S @{ ~S(); @};
7307   extern void bar();    // is written in Java, and may throw exceptions
7308   void foo()
7309   @{
7310     S s;
7311     bar();
7312   @}
7313 @end example
7314
7315 @noindent
7316 The usual effect of an incorrect guess is a link failure, complaining of
7317 a missing routine called @samp{__gxx_personality_v0}.
7318
7319 You can inform the compiler that Java exceptions are to be used in a
7320 translation unit, irrespective of what it might think, by writing
7321 @samp{@w{#pragma GCC java_exceptions}} at the head of the file.  This
7322 @samp{#pragma} must appear before any functions that throw or catch
7323 exceptions, or run destructors when exceptions are thrown through them.
7324
7325 You cannot mix Java and C++ exceptions in the same translation unit.  It
7326 is believed to be safe to throw a C++ exception from one file through
7327 another file compiled for the Java exception model, or vice versa, but
7328 there may be bugs in this area.
7329
7330 @node Deprecated Features
7331 @section Deprecated Features
7332
7333 In the past, the GNU C++ compiler was extended to experiment with new
7334 features, at a time when the C++ language was still evolving.  Now that
7335 the C++ standard is complete, some of those features are superseded by
7336 superior alternatives.  Using the old features might cause a warning in
7337 some cases that the feature will be dropped in the future.  In other
7338 cases, the feature might be gone already.
7339
7340 While the list below is not exhaustive, it documents some of the options
7341 that are now deprecated:
7342
7343 @table @code
7344 @item -fexternal-templates
7345 @itemx -falt-external-templates
7346 These are two of the many ways for g++ to implement template
7347 instantiation.  @xref{Template Instantiation}.  The C++ standard clearly
7348 defines how template definitions have to be organized across
7349 implementation units.  g++ has an implicit instantiation mechanism that
7350 should work just fine for standard-conforming code.
7351
7352 @item -fstrict-prototype
7353 @itemx -fno-strict-prototype
7354 Previously it was possible to use an empty prototype parameter list to
7355 indicate an unspecified number of parameters (like C), rather than no
7356 parameters, as C++ demands.  This feature has been removed, except where
7357 it is required for backwards compatibility @xref{Backwards Compatibility}.
7358 @end table
7359
7360 The named return value extension has been deprecated, and is now
7361 removed from g++.
7362
7363 The use of initializer lists with new expressions has been deprecated,
7364 and is now removed from g++.
7365
7366 Floating and complex non-type template parameters have been deprecated,
7367 and are now removed from g++.
7368
7369 The implicit typename extension has been deprecated and will be removed
7370 from g++ at some point.  In some cases g++ determines that a dependant
7371 type such as @code{TPL<T>::X} is a type without needing a
7372 @code{typename} keyword, contrary to the standard.
7373
7374 @node Backwards Compatibility
7375 @section Backwards Compatibility
7376 @cindex Backwards Compatibility
7377 @cindex ARM [Annotated C++ Reference Manual]
7378
7379 Now that there is a definitive ISO standard C++, G++ has a specification
7380 to adhere to.  The C++ language evolved over time, and features that
7381 used to be acceptable in previous drafts of the standard, such as the ARM
7382 [Annotated C++ Reference Manual], are no longer accepted.  In order to allow
7383 compilation of C++ written to such drafts, G++ contains some backwards
7384 compatibilities.  @emph{All such backwards compatibility features are
7385 liable to disappear in future versions of G++.} They should be considered
7386 deprecated @xref{Deprecated Features}.
7387
7388 @table @code
7389 @item For scope
7390 If a variable is declared at for scope, it used to remain in scope until
7391 the end of the scope which contained the for statement (rather than just
7392 within the for scope).  G++ retains this, but issues a warning, if such a
7393 variable is accessed outside the for scope.
7394
7395 @item Implicit C language
7396 Old C system header files did not contain an @code{extern "C" @{@dots{}@}}
7397 scope to set the language.  On such systems, all header files are
7398 implicitly scoped inside a C language scope.  Also, an empty prototype
7399 @code{()} will be treated as an unspecified number of arguments, rather
7400 than no arguments, as C++ demands.
7401 @end table