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* doc/gcc.texi: Update documentation of source files of C
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / doc / gcc.texi
1 \input texinfo  @c -*-texinfo-*-
2 @c %**start of header
3 @setfilename gcc.info
4 @c @setfilename usegcc.info
5 @c @setfilename portgcc.info
6 @c To produce the full manual, use the "gcc.info" setfilename, and
7 @c make sure the following do NOT begin with '@c' (and the @clear lines DO)
8 @set INTERNALS
9 @set USING
10 @c To produce a user-only manual, use the "usegcc.info" setfilename, and
11 @c make sure the following does NOT begin with '@c':
12 @c @clear INTERNALS
13 @c To produce a porter-only manual, use the "portgcc.info" setfilename,
14 @c and make sure the following does NOT begin with '@c':
15 @c @clear USING
16
17 @c (For FSF printing, turn on smallbook, comment out finalout below;
18 @c that is all that is needed.)
19
20 @c 6/27/96 FSF DO wants smallbook fmt for 1st bound edition.
21 @c @smallbook
22
23 @c i also commented out the finalout command, so if there *are* any
24 @c overfulls, you'll (hopefully) see the rectangle in the right hand
25 @c margin. -mew 15june93
26 @c @finalout
27
28 @c NOTE: checks/things to do:
29 @c
30 @c -have bob do a search in all seven files for "mew" (ideally --mew,
31 @c  but i may have forgotten the occasional "--"..).
32 @c     Just checked... all have `--'!  Bob 22Jul96
33 @c     Use this to search:   grep -n '\-\-mew' *.texi
34 @c -item/itemx, text after all (sub/sub)section titles, etc..
35 @c -consider putting the lists of options on pp 17--> etc in columns or
36 @c  some such.
37 @c -overfulls.  do a search for "mew" in the files, and you will see
38 @c   overfulls that i noted but could not deal with.
39 @c -have to add text:  beginning of chapter 8
40
41 @c
42 @c anything else?                       --mew 10feb93
43
44 @c For consistency, use the following:
45 @c - "back end" as a noun, "back-end" as an adjective.
46 @c - "bit-field" not "bitfield" or "bit field" (following the C and C++
47 @c   standards).
48 @c - "built-in" as an adjective ("built-in function"), or sometimes
49 @c   "built in", not "builtin" (which isn't a word).
50 @c - "front end" as a noun, "front-end" as an adjective.
51
52 @macro gcctabopt{body}
53 @code{\body\}
54 @end macro
55 @macro gccoptlist{body}
56 @smallexample
57 \body\
58 @end smallexample
59 @end macro
60 @c Makeinfo handles the above macro OK, TeX needs manual line breaks;
61 @c they get lost at some point in handling the macro.  But if @macro is
62 @c used here rather than @alias, it produces double line breaks.
63 @iftex
64 @alias gol = *
65 @end iftex
66 @ifnottex
67 @macro gol
68 @end macro
69 @end ifnottex
70
71 @ifset INTERNALS
72 @ifset USING
73 @settitle Using and Porting the GNU Compiler Collection (GCC)
74 @end ifset
75 @end ifset
76 @c seems reasonable to assume at least one of INTERNALS or USING is set...
77 @ifclear INTERNALS
78 @settitle Using the GNU Compiler Collection
79 @end ifclear
80 @ifclear USING
81 @settitle Porting the GNU Compiler Collection
82 @end ifclear
83
84 @c Create a separate index for command line options.
85 @defcodeindex op
86 @c Merge the standard indexes into a single one.
87 @syncodeindex fn cp
88 @syncodeindex vr cp
89 @syncodeindex ky cp
90 @syncodeindex pg cp
91 @syncodeindex tp cp
92
93 @c %**end of header
94
95 @c Use with @@smallbook.
96
97 @c Cause even numbered pages to be printed on the left hand side of
98 @c the page and odd numbered pages to be printed on the right hand
99 @c side of the page.  Using this, you can print on both sides of a
100 @c sheet of paper and have the text on the same part of the sheet.
101
102 @c The text on right hand pages is pushed towards the right hand
103 @c margin and the text on left hand pages is pushed toward the left
104 @c hand margin.
105 @c (To provide the reverse effect, set bindingoffset to -0.75in.)
106
107 @c @tex
108 @c \global\bindingoffset=0.75in
109 @c \global\normaloffset =0.75in
110 @c @end tex
111
112 @c Change the font used for @def... commands, since the default
113 @c proportional one used is bad for names starting __.
114 @tex
115 \global\setfont\defbf\ttbshape{10}{\magstep1}
116 @end tex
117
118 @ifnottex
119 @dircategory Programming
120 @direntry
121 * gcc: (gcc).                  The GNU Compiler Collection.
122 @end direntry
123 @ifset INTERNALS
124 @ifset USING
125 This file documents the use and the internals of the GNU compiler.
126 @end ifset
127 @end ifset
128 @ifclear USING
129 This file documents the internals of the GNU compiler.
130 @end ifclear
131 @ifclear INTERNALS
132 This file documents the use of the GNU compiler.
133 @end ifclear
134 @sp 1
135 Published by the Free Software Foundation@*
136 59 Temple Place - Suite 330@*
137 Boston, MA 02111-1307 USA
138 @sp 1
139 @c When you update the list of years below, search for copyright{} and
140 @c update the other copy too.
141 Copyright (C) 1988, 1989, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998,
142 1999, 2000, 2001 Free Software Foundation, Inc.
143 @sp 1
144 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
145 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1 or
146 any later version published by the Free Software Foundation; with the
147 Invariant Sections being ``GNU General Public License'' and ``Funding
148 Free Software'', the Front-Cover texts being (a) (see below), and with
149 the Back-Cover Texts being (b) (see below).  A copy of the license is
150 included in the section entitled ``GNU Free Documentation License''.
151
152 (a) The FSF's Front-Cover Text is:
153
154      A GNU Manual
155
156 (b) The FSF's Back-Cover Text is:
157
158      You have freedom to copy and modify this GNU Manual, like GNU
159      software.  Copies published by the Free Software Foundation raise
160      funds for GNU development.
161 @end ifnottex
162
163 @setchapternewpage odd
164 @c @finalout
165 @titlepage
166 @ifset INTERNALS
167 @ifset USING
168 @center @titlefont{Using and Porting the GNU Compiler Collection}
169
170 @end ifset
171 @end ifset
172 @ifclear INTERNALS
173 @title Using the GNU Compiler Collection
174 @end ifclear
175 @ifclear USING
176 @title Porting the GNU Compiler Collection
177 @end ifclear
178 @sp 2
179 @center Richard M. Stallman
180 @sp 3
181 @center Last updated 22 June 2001
182 @sp 1
183 @c The version number appears five times more in this file.
184
185 @center for gcc-3.1
186 @page
187 @vskip 0pt plus 1filll
188 Copyright @copyright{} 1988, 1989, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1998,
189 1999, 2000, 2001  Free Software Foundation, Inc.
190 @sp 2
191 For GCC Version 3.1@*
192 @sp 1
193 Published by the Free Software Foundation @*
194 59 Temple Place - Suite 330@*
195 Boston, MA 02111-1307, USA@*
196 Last printed April, 1998.@*
197 Printed copies are available for $50 each.@*
198 ISBN 1-882114-37-X
199 @sp 1
200 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
201 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1 or
202 any later version published by the Free Software Foundation; with the
203 Invariant Sections being ``GNU General Public License'', the Front-Cover
204 texts being (a) (see below), and with the Back-Cover Texts being (b)
205 (see below).  A copy of the license is included in the section entitled
206 ``GNU Free Documentation License''.
207
208 (a) The FSF's Front-Cover Text is:
209
210      A GNU Manual
211
212 (b) The FSF's Back-Cover Text is:
213
214      You have freedom to copy and modify this GNU Manual, like GNU
215      software.  Copies published by the Free Software Foundation raise
216      funds for GNU development.
217 @end titlepage
218 @summarycontents
219 @contents
220 @page
221
222 @node Top, G++ and GCC,, (DIR)
223 @top Introduction
224 @cindex introduction
225
226 @ifset INTERNALS
227 @ifset USING
228 This manual documents how to run, install and port the GNU
229 compiler, as well as its new features and incompatibilities, and how to
230 report bugs.  It corresponds to GCC version 3.1.
231 @end ifset
232 @end ifset
233
234 @ifclear INTERNALS
235 This manual documents how to run and install the GNU compiler,
236 as well as its new features and incompatibilities, and how to report
237 bugs.  It corresponds to GCC version 3.1.
238 @end ifclear
239 @ifclear USING
240 This manual documents how to port the GNU compiler,
241 as well as its new features and incompatibilities, and how to report
242 bugs.  It corresponds to GCC version 3.1.
243 @end ifclear
244
245 @menu
246 @ifset USING
247 * G++ and GCC::     You can compile C or C++ programs.
248 * Standards::       Language standards supported by GCC.
249 * Invoking GCC::    Command options supported by @samp{gcc}.
250 * Installation::    How to configure, compile and install GCC.
251 * C Extensions::    GNU extensions to the C language family.
252 * C++ Extensions::  GNU extensions to the C++ language.
253 * Objective-C::     GNU Objective-C runtime features.
254 * Gcov::            gcov: a GCC test coverage program.
255 * Trouble::         If you have trouble installing GCC.
256 * Bugs::            How, why and where to report bugs.
257 * Service::         How to find suppliers of support for GCC.
258 * Contributing::    How to contribute to testing and developing GCC.
259 * VMS::             Using GCC on VMS.
260 * Makefile::        List of Makefile targets.
261 @end ifset
262 @ifset INTERNALS
263 * Portability::     Goals of GCC's portability features.
264 * Interface::       Function-call interface of GCC output.
265 * Passes::          Order of passes, what they do, and what each file is for.
266 * Trees::           The source representation used by the C and C++ front ends.
267 * RTL::             The intermediate representation that most passes work on.
268 * Machine Desc::    How to write machine description instruction patterns.
269 * Target Macros::   How to write the machine description C macros.
270 * Config::          Writing the @file{xm-@var{machine}.h} file.
271 * Fragments::       Writing the @file{t-@var{target}} and @file{x-@var{host}} files.
272 @end ifset
273
274 * Funding::         How to help assure funding for free software.
275 * GNU/Linux::       Linux and the GNU Project
276
277 * Copying::         GNU General Public License says
278                      how you can copy and share GCC.
279 * GNU Free Documentation License:: How you can copy and share this manual.
280 * Contributors::    People who have contributed to GCC.
281
282 * Option Index::    Index to command line options.
283 * Index::           Index of concepts and symbol names.
284 @end menu
285
286 @ifset USING
287 @node G++ and GCC
288 @chapter Compile C, C++, Objective-C, Fortran, Java or CHILL
289
290 @cindex Objective-C
291 @cindex Fortran
292 @cindex Java
293 @cindex CHILL
294 Several versions of the compiler (C, C++, Objective-C, Fortran, Java
295 and CHILL) are integrated; this is why we use the name
296 ``GNU Compiler Collection''. GCC can compile programs written in any of these
297 languages. The Fortran, CHILL, and Java compilers are described in
298 separate manuals.
299
300 @cindex GCC
301 ``GCC'' is a common shorthand term for the GNU Compiler Collection.  This is both
302 the most general name for the compiler, and the name used when the
303 emphasis is on compiling C programs (as the abbreviation formerly
304 stood for ``GNU C Compiler'').
305
306 @cindex C++
307 @cindex G++
308 When referring to C++ compilation, it is usual to call the compiler
309 ``G++''.  Since there is only one compiler, it is also accurate to call
310 it ``GCC'' no matter what the language context; however, the term
311 ``G++'' is more useful when the emphasis is on compiling C++ programs.
312
313 We use the name ``GCC'' to refer to the compilation system as a
314 whole, and more specifically to the language-independent part of the
315 compiler.  For example, we refer to the optimization options as
316 affecting the behavior of ``GCC'' or sometimes just ``the compiler''.
317
318 Front ends for other languages, such as Ada 95 and Pascal exist but
319 have not yet been integrated into GCC. These front ends, like that for C++,
320 are built in subdirectories of GCC and link to it.  The result is an
321 integrated compiler that can compile programs written in C, C++,
322 Objective-C, or any of the languages for which you have installed front
323 ends.
324
325 In this manual, we only discuss the options for the C, Objective-C, and
326 C++ compilers and those of the GCC core.  Consult the documentation
327 of the other front ends for the options to use when compiling programs
328 written in other languages.
329
330 @cindex compiler compared to C++ preprocessor
331 @cindex intermediate C version, nonexistent
332 @cindex C intermediate output, nonexistent
333 G++ is a @emph{compiler}, not merely a preprocessor.  G++ builds object
334 code directly from your C++ program source.  There is no intermediate C
335 version of the program.  (By contrast, for example, some other
336 implementations use a program that generates a C program from your C++
337 source.)  Avoiding an intermediate C representation of the program means
338 that you get better object code, and better debugging information.  The
339 GNU debugger, GDB, works with this information in the object code to
340 give you comprehensive C++ source-level editing capabilities
341 (@pxref{C,,C and C++,gdb.info, Debugging with GDB}).
342
343 @c FIXME!  Someone who knows something about Objective-C ought to put in
344 @c a paragraph or two about it here, and move the index entry down when
345 @c there is more to point to than the general mention in the 1st par.
346
347 @node Standards
348 @chapter Language Standards Supported by GCC
349 @cindex C standard
350 @cindex C standards
351 @cindex ANSI C standard
352 @cindex ANSI C
353 @cindex ANSI C89
354 @cindex C89
355 @cindex ANSI X3.159-1989
356 @cindex X3.159-1989
357 @cindex ISO C standard
358 @cindex ISO C
359 @cindex ISO C89
360 @cindex ISO C90
361 @cindex ISO/IEC 9899
362 @cindex ISO 9899
363 @cindex C90
364 @cindex ISO C94
365 @cindex C94
366 @cindex ISO C95
367 @cindex C95
368 @cindex ISO C99
369 @cindex C99
370 @cindex ISO C9X
371 @cindex C9X
372 @cindex Technical Corrigenda
373 @cindex TC1
374 @cindex Technical Corrigendum 1
375 @cindex TC2
376 @cindex Technical Corrigendum 2
377 @cindex AMD1
378 @cindex freestanding implementation
379 @cindex freestanding environment
380 @cindex hosted implementation
381 @cindex hosted environment
382 @findex __STDC_HOSTED__
383
384 For each language compiled by GCC for which there is a standard, GCC
385 attempts to follow one or more versions of that standard, possibly
386 with some exceptions, and possibly with some extensions.
387
388 GCC supports three versions of the C standard, although support for
389 the most recent version is not yet complete.
390
391 @opindex std
392 @opindex ansi
393 @opindex pedantic
394 @opindex pedantic-errors
395 The original ANSI C standard (X3.159-1989) was ratified in 1989 and
396 published in 1990.  This standard was ratified as an ISO standard
397 (ISO/IEC 9899:1990) later in 1990.  There were no technical
398 differences between these publications, although the sections of the
399 ANSI standard were renumbered and became clauses in the ISO standard.
400 This standard, in both its forms, is commonly known as @dfn{C89}, or
401 occasionally as @dfn{C90}, from the dates of ratification.  The ANSI
402 standard, but not the ISO standard, also came with a Rationale
403 document.  To select this standard in GCC, use one of the options
404 @option{-ansi}, @option{-std=c89} or @option{-std=iso9899:1990}; to obtain
405 all the diagnostics required by the standard, you should also specify
406 @option{-pedantic} (or @option{-pedantic-errors} if you want them to be
407 errors rather than warnings).  @xref{C Dialect Options,,Options
408 Controlling C Dialect}.
409
410 Errors in the 1990 ISO C standard were corrected in two Technical
411 Corrigenda published in 1994 and 1996.  GCC does not support the
412 uncorrected version.
413
414 An amendment to the 1990 standard was published in 1995.  This
415 amendment added digraphs and @code{__STDC_VERSION__} to the language,
416 but otherwise concerned the library.  This amendment is commonly known
417 as @dfn{AMD1}; the amended standard is sometimes known as @dfn{C94} or
418 @dfn{C95}.  To select this standard in GCC, use the option
419 @option{-std=iso9899:199409} (with, as for other standard versions,
420 @option{-pedantic} to receive all required diagnostics).
421
422 A new edition of the ISO C standard was published in 1999 as ISO/IEC
423 9899:1999, and is commonly known as @dfn{C99}.  GCC has incomplete
424 support for this standard version; see
425 @uref{http://gcc.gnu.org/c99status.html} for details.  To select this
426 standard, use @option{-std=c99} or @option{-std=iso9899:1999}.  (While in
427 development, drafts of this standard version were referred to as
428 @dfn{C9X}.)
429
430 @opindex traditional
431 GCC also has some limited support for traditional (pre-ISO) C with the
432 @option{-traditional} option.  This support may be of use for compiling
433 some very old programs that have not been updated to ISO C, but should
434 not be used for new programs.  It will not work with some modern C
435 libraries such as the GNU C library.
436
437 By default, GCC provides some extensions to the C language that on
438 rare occasions conflict with the C standard.  @xref{C
439 Extensions,,Extensions to the C Language Family}.  Use of the
440 @option{-std} options listed above will disable these extensions where
441 they conflict with the C standard version selected.  You may also
442 select an extended version of the C language explicitly with
443 @option{-std=gnu89} (for C89 with GNU extensions) or @option{-std=gnu99}
444 (for C99 with GNU extensions).  The default, if no C language dialect
445 options are given, is @option{-std=gnu89}; this will change to
446 @option{-std=gnu99} in some future release when the C99 support is
447 complete.  Some features that are part of the C99 standard are
448 accepted as extensions in C89 mode.
449
450 The ISO C standard defines (in clause 4) two classes of conforming
451 implementation.  A @dfn{conforming hosted implementation} supports the
452 whole standard including all the library facilities; a @dfn{conforming
453 freestanding implementation} is only required to provide certain
454 library facilities: those in @code{<float.h>}, @code{<limits.h>},
455 @code{<stdarg.h>}, and @code{<stddef.h>}; since AMD1, also those in
456 @code{<iso646.h>}; and in C99, also those in @code{<stdbool.h>} and
457 @code{<stdint.h>}.  In addition, complex types, added in C99, are not
458 required for freestanding implementations.  The standard also defines
459 two environments for programs, a @dfn{freestanding environment},
460 required of all implementations and which may not have library
461 facilities beyond those required of freestanding implementations,
462 where the handling of program startup and termination are
463 implementation-defined, and a @dfn{hosted environment}, which is not
464 required, in which all the library facilities are provided and startup
465 is through a function @code{int main (void)} or @code{int main (int,
466 char *[])}.  An OS kernel would be a freestanding environment; a
467 program using the facilities of an operating system would normally be
468 in a hosted implementation.
469
470 @opindex ffreestanding
471 GNU CC aims towards being usable as a conforming freestanding
472 implementation, or as the compiler for a conforming hosted
473 implementation.  By default, it will act as the compiler for a hosted
474 implementation, defining @code{__STDC_HOSTED__} as @code{1} and
475 presuming that when the names of ISO C functions are used, they have
476 the semantics defined in the standard.  To make it act as a conforming
477 freestanding implementation for a freestanding environment, use the
478 option @option{-ffreestanding}; it will then define
479 @code{__STDC_HOSTED__} to @code{0} and not make assumptions about the
480 meanings of function names from the standard library.  To build an OS
481 kernel, you may well still need to make your own arrangements for
482 linking and startup.  @xref{C Dialect Options,,Options Controlling C
483 Dialect}.
484
485 GNU CC does not provide the library facilities required only of hosted
486 implementations, nor yet all the facilities required by C99 of
487 freestanding implementations; to use the facilities of a hosted
488 environment, you will need to find them elsewhere (for example, in the
489 GNU C library).  @xref{Standard Libraries,,Standard Libraries}.
490
491 For references to Technical Corrigenda, Rationale documents and
492 information concerning the history of C that is available online, see
493 @uref{http://gcc.gnu.org/readings.html}
494
495 @c FIXME: details of C++ standard.
496
497 There is no formal written standard for Objective-C.  The most
498 authoritative manual is ``Object-Oriented Programming and the
499 Objective-C Language'', available at a number of web sites;
500 @uref{http://developer.apple.com/techpubs/macosx/Cocoa/ObjectiveC/} has a
501 recent version, while @uref{http://www.toodarkpark.org/computers/objc/}
502 is an older example.  @uref{http://www.gnustep.org} includes useful
503 information as well.
504
505 @xref{Language,,The GNU Fortran Language, g77, Using and Porting GNU
506 Fortran}, for details of the Fortran language supported by GCC.
507
508 @xref{Compatibility,,Compatibility with the Java Platform, gcj, GNU gcj},
509 for details of compatibility between @code{gcj} and the Java Platform.
510
511 @xref{References,,Language Definition References, chill, GNU Chill},
512 for details of the CHILL standard.
513
514 @include invoke.texi
515
516 @include install-old.texi
517
518 @include extend.texi
519
520 @include objc.texi
521
522 @include gcov.texi
523
524 @node Trouble
525 @chapter Known Causes of Trouble with GCC
526 @cindex bugs, known
527 @cindex installation trouble
528 @cindex known causes of trouble
529
530 This section describes known problems that affect users of GCC.  Most
531 of these are not GCC bugs per se---if they were, we would fix them.
532 But the result for a user may be like the result of a bug.
533
534 Some of these problems are due to bugs in other software, some are
535 missing features that are too much work to add, and some are places
536 where people's opinions differ as to what is best.
537
538 @menu
539 * Actual Bugs::               Bugs we will fix later.
540 * Cross-Compiler Problems::   Common problems of cross compiling with GCC.
541 * Interoperation::      Problems using GCC with other compilers,
542                            and with certain linkers, assemblers and debuggers.
543 * External Bugs::       Problems compiling certain programs.
544 * Incompatibilities::   GCC is incompatible with traditional C.
545 * Fixed Headers::       GNU C uses corrected versions of system header files.
546                            This is necessary, but doesn't always work smoothly.
547 * Standard Libraries::  GNU C uses the system C library, which might not be
548                            compliant with the ISO C standard.
549 * Disappointments::     Regrettable things we can't change, but not quite bugs.
550 * C++ Misunderstandings::     Common misunderstandings with GNU C++.
551 * Protoize Caveats::    Things to watch out for when using @code{protoize}.
552 * Non-bugs::            Things we think are right, but some others disagree.
553 * Warnings and Errors:: Which problems in your code get warnings,
554                          and which get errors.
555 @end menu
556
557 @node Actual Bugs
558 @section Actual Bugs We Haven't Fixed Yet
559
560 @itemize @bullet
561 @item
562 The @code{fixincludes} script interacts badly with automounters; if the
563 directory of system header files is automounted, it tends to be
564 unmounted while @code{fixincludes} is running.  This would seem to be a
565 bug in the automounter.  We don't know any good way to work around it.
566
567 @item
568 The @code{fixproto} script will sometimes add prototypes for the
569 @code{sigsetjmp} and @code{siglongjmp} functions that reference the
570 @code{jmp_buf} type before that type is defined.  To work around this,
571 edit the offending file and place the typedef in front of the
572 prototypes.
573
574 @item
575 @opindex pedantic-errors
576 When @option{-pedantic-errors} is specified, GCC will incorrectly give
577 an error message when a function name is specified in an expression
578 involving the comma operator.
579 @end itemize
580
581 @node Cross-Compiler Problems
582 @section Cross-Compiler Problems
583
584 You may run into problems with cross compilation on certain machines,
585 for several reasons.
586
587 @itemize @bullet
588 @item
589 Cross compilation can run into trouble for certain machines because
590 some target machines' assemblers require floating point numbers to be
591 written as @emph{integer} constants in certain contexts.
592
593 The compiler writes these integer constants by examining the floating
594 point value as an integer and printing that integer, because this is
595 simple to write and independent of the details of the floating point
596 representation.  But this does not work if the compiler is running on
597 a different machine with an incompatible floating point format, or
598 even a different byte-ordering.
599
600 In addition, correct constant folding of floating point values
601 requires representing them in the target machine's format.
602 (The C standard does not quite require this, but in practice
603 it is the only way to win.)
604
605 It is now possible to overcome these problems by defining macros such
606 as @code{REAL_VALUE_TYPE}.  But doing so is a substantial amount of
607 work for each target machine.
608 @ifset INTERNALS
609 @xref{Cross-compilation}.
610 @end ifset
611 @ifclear INTERNALS
612 @xref{Cross-compilation,,Cross Compilation and Floating Point Format,
613 gcc.info, Using and Porting GCC}.
614 @end ifclear
615
616 @item
617 At present, the program @file{mips-tfile} which adds debug
618 support to object files on MIPS systems does not work in a cross
619 compile environment.
620 @end itemize
621
622 @node Interoperation
623 @section Interoperation
624
625 This section lists various difficulties encountered in using GNU C or
626 GNU C++ together with other compilers or with the assemblers, linkers,
627 libraries and debuggers on certain systems.
628
629 @itemize @bullet
630 @item
631 Objective-C does not work on the RS/6000.
632
633 @item
634 GNU C++ does not do name mangling in the same way as other C++
635 compilers.  This means that object files compiled with one compiler
636 cannot be used with another.
637
638 This effect is intentional, to protect you from more subtle problems.
639 Compilers differ as to many internal details of C++ implementation,
640 including: how class instances are laid out, how multiple inheritance is
641 implemented, and how virtual function calls are handled.  If the name
642 encoding were made the same, your programs would link against libraries
643 provided from other compilers---but the programs would then crash when
644 run.  Incompatible libraries are then detected at link time, rather than
645 at run time.
646
647 @item
648 Older GDB versions sometimes fail to read the output of GCC version
649 2.  If you have trouble, get GDB version 4.4 or later.
650
651 @item
652 @cindex DBX
653 DBX rejects some files produced by GCC, though it accepts similar
654 constructs in output from PCC.  Until someone can supply a coherent
655 description of what is valid DBX input and what is not, there is
656 nothing I can do about these problems.  You are on your own.
657
658 @item
659 The GNU assembler (GAS) does not support PIC.  To generate PIC code, you
660 must use some other assembler, such as @file{/bin/as}.
661
662 @item
663 On some BSD systems, including some versions of Ultrix, use of profiling
664 causes static variable destructors (currently used only in C++) not to
665 be run.
666
667 @item
668 Use of @option{-I/usr/include} may cause trouble.
669
670 Many systems come with header files that won't work with GCC unless
671 corrected by @code{fixincludes}.  The corrected header files go in a new
672 directory; GCC searches this directory before @file{/usr/include}.
673 If you use @option{-I/usr/include}, this tells GCC to search
674 @file{/usr/include} earlier on, before the corrected headers.  The
675 result is that you get the uncorrected header files.
676
677 Instead, you should use these options (when compiling C programs):
678
679 @smallexample
680 -I/usr/local/lib/gcc-lib/@var{target}/@var{version}/include -I/usr/include
681 @end smallexample
682
683 For C++ programs, GCC also uses a special directory that defines C++
684 interfaces to standard C subroutines.  This directory is meant to be
685 searched @emph{before} other standard include directories, so that it
686 takes precedence.  If you are compiling C++ programs and specifying
687 include directories explicitly, use this option first, then the two
688 options above:
689
690 @example
691 -I/usr/local/lib/g++-include
692 @end example
693
694 @ignore
695 @cindex @code{vfork}, for the Sun-4
696 @item
697 There is a bug in @code{vfork} on the Sun-4 which causes the registers
698 of the child process to clobber those of the parent.  Because of this,
699 programs that call @code{vfork} are likely to lose when compiled
700 optimized with GCC when the child code alters registers which contain
701 C variables in the parent.  This affects variables which are live in the
702 parent across the call to @code{vfork}.
703
704 If you encounter this, you can work around the problem by declaring
705 variables @code{volatile} in the function that calls @code{vfork}, until
706 the problem goes away, or by not declaring them @code{register} and not
707 using @option{-O} for those source files.
708 @end ignore
709
710 @item
711 On some SGI systems, when you use @option{-lgl_s} as an option,
712 it gets translated magically to @samp{-lgl_s -lX11_s -lc_s}.
713 Naturally, this does not happen when you use GCC.
714 You must specify all three options explicitly.
715
716 @item
717 On a Sparc, GCC aligns all values of type @code{double} on an 8-byte
718 boundary, and it expects every @code{double} to be so aligned.  The Sun
719 compiler usually gives @code{double} values 8-byte alignment, with one
720 exception: function arguments of type @code{double} may not be aligned.
721
722 As a result, if a function compiled with Sun CC takes the address of an
723 argument of type @code{double} and passes this pointer of type
724 @code{double *} to a function compiled with GCC, dereferencing the
725 pointer may cause a fatal signal.
726
727 One way to solve this problem is to compile your entire program with GNU
728 CC.  Another solution is to modify the function that is compiled with
729 Sun CC to copy the argument into a local variable; local variables
730 are always properly aligned.  A third solution is to modify the function
731 that uses the pointer to dereference it via the following function
732 @code{access_double} instead of directly with @samp{*}:
733
734 @smallexample
735 inline double
736 access_double (double *unaligned_ptr)
737 @{
738   union d2i @{ double d; int i[2]; @};
739
740   union d2i *p = (union d2i *) unaligned_ptr;
741   union d2i u;
742
743   u.i[0] = p->i[0];
744   u.i[1] = p->i[1];
745
746   return u.d;
747 @}
748 @end smallexample
749
750 @noindent
751 Storing into the pointer can be done likewise with the same union.
752
753 @item
754 On Solaris, the @code{malloc} function in the @file{libmalloc.a} library
755 may allocate memory that is only 4 byte aligned.  Since GCC on the
756 Sparc assumes that doubles are 8 byte aligned, this may result in a
757 fatal signal if doubles are stored in memory allocated by the
758 @file{libmalloc.a} library.
759
760 The solution is to not use the @file{libmalloc.a} library.  Use instead
761 @code{malloc} and related functions from @file{libc.a}; they do not have
762 this problem.
763
764 @item
765 Sun forgot to include a static version of @file{libdl.a} with some
766 versions of SunOS (mainly 4.1).  This results in undefined symbols when
767 linking static binaries (that is, if you use @option{-static}).  If you
768 see undefined symbols @code{_dlclose}, @code{_dlsym} or @code{_dlopen}
769 when linking, compile and link against the file
770 @file{mit/util/misc/dlsym.c} from the MIT version of X windows.
771
772 @item
773 The 128-bit long double format that the Sparc port supports currently
774 works by using the architecturally defined quad-word floating point
775 instructions.  Since there is no hardware that supports these
776 instructions they must be emulated by the operating system.  Long
777 doubles do not work in Sun OS versions 4.0.3 and earlier, because the
778 kernel emulator uses an obsolete and incompatible format.  Long doubles
779 do not work in Sun OS version 4.1.1 due to a problem in a Sun library.
780 Long doubles do work on Sun OS versions 4.1.2 and higher, but GCC
781 does not enable them by default.  Long doubles appear to work in Sun OS
782 5.x (Solaris 2.x).
783
784 @item
785 On HP-UX version 9.01 on the HP PA, the HP compiler @code{cc} does not
786 compile GCC correctly.  We do not yet know why.  However, GCC
787 compiled on earlier HP-UX versions works properly on HP-UX 9.01 and can
788 compile itself properly on 9.01.
789
790 @item
791 On the HP PA machine, ADB sometimes fails to work on functions compiled
792 with GCC.  Specifically, it fails to work on functions that use
793 @code{alloca} or variable-size arrays.  This is because GCC doesn't
794 generate HP-UX unwind descriptors for such functions.  It may even be
795 impossible to generate them.
796
797 @item
798 Debugging (@option{-g}) is not supported on the HP PA machine, unless you use
799 the preliminary GNU tools (@pxref{Installation}).
800
801 @item
802 Taking the address of a label may generate errors from the HP-UX
803 PA assembler.  GAS for the PA does not have this problem.
804
805 @item
806 Using floating point parameters for indirect calls to static functions
807 will not work when using the HP assembler.  There simply is no way for GCC
808 to specify what registers hold arguments for static functions when using
809 the HP assembler.  GAS for the PA does not have this problem.
810
811 @item
812 In extremely rare cases involving some very large functions you may
813 receive errors from the HP linker complaining about an out of bounds
814 unconditional branch offset.  This used to occur more often in previous
815 versions of GCC, but is now exceptionally rare.  If you should run
816 into it, you can work around by making your function smaller.
817
818 @item
819 GCC compiled code sometimes emits warnings from the HP-UX assembler of
820 the form:
821
822 @smallexample
823 (warning) Use of GR3 when
824   frame >= 8192 may cause conflict.
825 @end smallexample
826
827 These warnings are harmless and can be safely ignored.
828
829 @item
830 The current version of the assembler (@file{/bin/as}) for the RS/6000
831 has certain problems that prevent the @option{-g} option in GCC from
832 working.  Note that @file{Makefile.in} uses @option{-g} by default when
833 compiling @file{libgcc2.c}.
834
835 IBM has produced a fixed version of the assembler.  The upgraded
836 assembler unfortunately was not included in any of the AIX 3.2 update
837 PTF releases (3.2.2, 3.2.3, or 3.2.3e).  Users of AIX 3.1 should request
838 PTF U403044 from IBM and users of AIX 3.2 should request PTF U416277.
839 See the file @file{README.RS6000} for more details on these updates.
840
841 You can test for the presence of a fixed assembler by using the
842 command
843
844 @smallexample
845 as -u < /dev/null
846 @end smallexample
847
848 @noindent
849 If the command exits normally, the assembler fix already is installed.
850 If the assembler complains that @option{-u} is an unknown flag, you need to
851 order the fix.
852
853 @item
854 On the IBM RS/6000, compiling code of the form
855
856 @smallexample
857 extern int foo;
858
859 @dots{} foo @dots{}
860
861 static int foo;
862 @end smallexample
863
864 @noindent
865 will cause the linker to report an undefined symbol @code{foo}.
866 Although this behavior differs from most other systems, it is not a
867 bug because redefining an @code{extern} variable as @code{static}
868 is undefined in ISO C.
869
870 @item
871 AIX on the RS/6000 provides support (NLS) for environments outside of
872 the United States.  Compilers and assemblers use NLS to support
873 locale-specific representations of various objects including
874 floating-point numbers (@samp{.} vs @samp{,} for separating decimal fractions).
875 There have been problems reported where the library linked with GCC does
876 not produce the same floating-point formats that the assembler accepts.
877 If you have this problem, set the @env{LANG} environment variable to
878 @samp{C} or @samp{En_US}.
879
880 @item
881 @opindex fdollars-in-identifiers
882 Even if you specify @option{-fdollars-in-identifiers},
883 you cannot successfully use @samp{$} in identifiers on the RS/6000 due
884 to a restriction in the IBM assembler.  GAS supports these
885 identifiers.
886
887 @item
888 On the RS/6000, XLC version 1.3.0.0 will miscompile @file{jump.c}.  XLC
889 version 1.3.0.1 or later fixes this problem.  You can obtain XLC-1.3.0.2
890 by requesting PTF 421749 from IBM.
891
892 @item
893 @opindex mno-serialize-volatile
894 There is an assembler bug in versions of DG/UX prior to 5.4.2.01 that
895 occurs when the @samp{fldcr} instruction is used.  GCC uses
896 @samp{fldcr} on the 88100 to serialize volatile memory references.  Use
897 the option @option{-mno-serialize-volatile} if your version of the
898 assembler has this bug.
899
900 @item
901 On VMS, GAS versions 1.38.1 and earlier may cause spurious warning
902 messages from the linker.  These warning messages complain of mismatched
903 psect attributes.  You can ignore them.  @xref{VMS Install}.
904
905 @item
906 On NewsOS version 3, if you include both of the files @file{stddef.h}
907 and @file{sys/types.h}, you get an error because there are two typedefs
908 of @code{size_t}.  You should change @file{sys/types.h} by adding these
909 lines around the definition of @code{size_t}:
910
911 @smallexample
912 #ifndef _SIZE_T
913 #define _SIZE_T
914 @var{actual-typedef-here}
915 #endif
916 @end smallexample
917
918 @cindex Alliant
919 @item
920 On the Alliant, the system's own convention for returning structures
921 and unions is unusual, and is not compatible with GCC no matter
922 what options are used.
923
924 @cindex RT PC
925 @cindex IBM RT PC
926 @item
927 @opindex mhc-struct-return
928 On the IBM RT PC, the MetaWare HighC compiler (hc) uses a different
929 convention for structure and union returning.  Use the option
930 @option{-mhc-struct-return} to tell GCC to use a convention compatible
931 with it.
932
933 @cindex Vax calling convention
934 @cindex Ultrix calling convention
935 @item
936 @opindex fcall-saved
937 On Ultrix, the Fortran compiler expects registers 2 through 5 to be saved
938 by function calls.  However, the C compiler uses conventions compatible
939 with BSD Unix: registers 2 through 5 may be clobbered by function calls.
940
941 GCC uses the same convention as the Ultrix C compiler.  You can use
942 these options to produce code compatible with the Fortran compiler:
943
944 @smallexample
945 -fcall-saved-r2 -fcall-saved-r3 -fcall-saved-r4 -fcall-saved-r5
946 @end smallexample
947
948 @item
949 On the WE32k, you may find that programs compiled with GCC do not
950 work with the standard shared C library.  You may need to link with
951 the ordinary C compiler.  If you do so, you must specify the following
952 options:
953
954 @smallexample
955 -L/usr/local/lib/gcc-lib/we32k-att-sysv/2.8.1 -lgcc -lc_s
956 @end smallexample
957
958 The first specifies where to find the library @file{libgcc.a}
959 specified with the @option{-lgcc} option.
960
961 GCC does linking by invoking @command{ld}, just as @command{cc} does, and
962 there is no reason why it @emph{should} matter which compilation program
963 you use to invoke @command{ld}.  If someone tracks this problem down,
964 it can probably be fixed easily.
965
966 @item
967 On the Alpha, you may get assembler errors about invalid syntax as a
968 result of floating point constants.  This is due to a bug in the C
969 library functions @code{ecvt}, @code{fcvt} and @code{gcvt}.  Given valid
970 floating point numbers, they sometimes print @samp{NaN}.
971
972 @item
973 On Irix 4.0.5F (and perhaps in some other versions), an assembler bug
974 sometimes reorders instructions incorrectly when optimization is turned
975 on.  If you think this may be happening to you, try using the GNU
976 assembler; GAS version 2.1 supports ECOFF on Irix.
977
978 @opindex noasmopt
979 Or use the @option{-noasmopt} option when you compile GCC with itself,
980 and then again when you compile your program.  (This is a temporary
981 kludge to turn off assembler optimization on Irix.)  If this proves to
982 be what you need, edit the assembler spec in the file @file{specs} so
983 that it unconditionally passes @option{-O0} to the assembler, and never
984 passes @option{-O2} or @option{-O3}.
985 @end itemize
986
987 @node External Bugs
988 @section Problems Compiling Certain Programs
989
990 @c prevent bad page break with this line
991 Certain programs have problems compiling.
992
993 @itemize @bullet
994 @item
995 Parse errors may occur compiling X11 on a Decstation running Ultrix 4.2
996 because of problems in DEC's versions of the X11 header files
997 @file{X11/Xlib.h} and @file{X11/Xutil.h}.  People recommend adding
998 @option{-I/usr/include/mit} to use the MIT versions of the header files,
999 using the @option{-traditional} switch to turn off ISO C, or fixing the
1000 header files by adding this:
1001
1002 @example
1003 #ifdef __STDC__
1004 #define NeedFunctionPrototypes 0
1005 #endif
1006 @end example
1007
1008 @item
1009 On various 386 Unix systems derived from System V, including SCO, ISC,
1010 and ESIX, you may get error messages about running out of virtual memory
1011 while compiling certain programs.
1012
1013 You can prevent this problem by linking GCC with the GNU malloc
1014 (which thus replaces the malloc that comes with the system).  GNU malloc
1015 is available as a separate package, and also in the file
1016 @file{src/gmalloc.c} in the GNU Emacs 19 distribution.
1017
1018 If you have installed GNU malloc as a separate library package, use this
1019 option when you relink GCC:
1020
1021 @example
1022 MALLOC=/usr/local/lib/libgmalloc.a
1023 @end example
1024
1025 Alternatively, if you have compiled @file{gmalloc.c} from Emacs 19, copy
1026 the object file to @file{gmalloc.o} and use this option when you relink
1027 GCC:
1028
1029 @example
1030 MALLOC=gmalloc.o
1031 @end example
1032 @end itemize
1033
1034 @node Incompatibilities
1035 @section Incompatibilities of GCC
1036 @cindex incompatibilities of GCC
1037 @opindex traditional
1038
1039 There are several noteworthy incompatibilities between GNU C and K&R
1040 (non-ISO) versions of C.  The @option{-traditional} option
1041 eliminates many of these incompatibilities, @emph{but not all}, by
1042 telling GNU C to behave like a K&R C compiler.
1043
1044 @itemize @bullet
1045 @cindex string constants
1046 @cindex read-only strings
1047 @cindex shared strings
1048 @item
1049 GCC normally makes string constants read-only.  If several
1050 identical-looking string constants are used, GCC stores only one
1051 copy of the string.
1052
1053 @cindex @code{mktemp}, and constant strings
1054 One consequence is that you cannot call @code{mktemp} with a string
1055 constant argument.  The function @code{mktemp} always alters the
1056 string its argument points to.
1057
1058 @cindex @code{sscanf}, and constant strings
1059 @cindex @code{fscanf}, and constant strings
1060 @cindex @code{scanf}, and constant strings
1061 Another consequence is that @code{sscanf} does not work on some systems
1062 when passed a string constant as its format control string or input.
1063 This is because @code{sscanf} incorrectly tries to write into the string
1064 constant.  Likewise @code{fscanf} and @code{scanf}.
1065
1066 @opindex fwritable-strings
1067 The best solution to these problems is to change the program to use
1068 @code{char}-array variables with initialization strings for these
1069 purposes instead of string constants.  But if this is not possible,
1070 you can use the @option{-fwritable-strings} flag, which directs GCC
1071 to handle string constants the same way most C compilers do.
1072 @option{-traditional} also has this effect, among others.
1073
1074 @item
1075 @code{-2147483648} is positive.
1076
1077 This is because 2147483648 cannot fit in the type @code{int}, so
1078 (following the ISO C rules) its data type is @code{unsigned long int}.
1079 Negating this value yields 2147483648 again.
1080
1081 @item
1082 GCC does not substitute macro arguments when they appear inside of
1083 string constants.  For example, the following macro in GCC
1084
1085 @example
1086 #define foo(a) "a"
1087 @end example
1088
1089 @noindent
1090 will produce output @code{"a"} regardless of what the argument @var{a} is.
1091
1092 The @option{-traditional} option directs GCC to handle such cases
1093 (among others) in the old-fashioned (non-ISO) fashion.
1094
1095 @cindex @code{setjmp} incompatibilities
1096 @cindex @code{longjmp} incompatibilities
1097 @item
1098 When you use @code{setjmp} and @code{longjmp}, the only automatic
1099 variables guaranteed to remain valid are those declared
1100 @code{volatile}.  This is a consequence of automatic register
1101 allocation.  Consider this function:
1102
1103 @example
1104 jmp_buf j;
1105
1106 foo ()
1107 @{
1108   int a, b;
1109
1110   a = fun1 ();
1111   if (setjmp (j))
1112     return a;
1113
1114   a = fun2 ();
1115   /* @r{@code{longjmp (j)} may occur in @code{fun3}.} */
1116   return a + fun3 ();
1117 @}
1118 @end example
1119
1120 Here @code{a} may or may not be restored to its first value when the
1121 @code{longjmp} occurs.  If @code{a} is allocated in a register, then
1122 its first value is restored; otherwise, it keeps the last value stored
1123 in it.
1124
1125 @opindex W
1126 If you use the @option{-W} option with the @option{-O} option, you will
1127 get a warning when GCC thinks such a problem might be possible.
1128
1129 The @option{-traditional} option directs GNU C to put variables in
1130 the stack by default, rather than in registers, in functions that
1131 call @code{setjmp}.  This results in the behavior found in
1132 traditional C compilers.
1133
1134 @item
1135 Programs that use preprocessing directives in the middle of macro
1136 arguments do not work with GCC.  For example, a program like this
1137 will not work:
1138
1139 @example
1140 foobar (
1141 #define luser
1142         hack)
1143 @end example
1144
1145 ISO C does not permit such a construct.  It would make sense to support
1146 it when @option{-traditional} is used, but it is too much work to
1147 implement.
1148
1149 @item
1150 K&R compilers allow comments to cross over an inclusion boundary (i.e.
1151 started in an include file and ended in the including file).  I think
1152 this would be quite ugly and can't imagine it could be needed.
1153
1154 @cindex external declaration scope
1155 @cindex scope of external declarations
1156 @cindex declaration scope
1157 @item
1158 Declarations of external variables and functions within a block apply
1159 only to the block containing the declaration.  In other words, they
1160 have the same scope as any other declaration in the same place.
1161
1162 In some other C compilers, a @code{extern} declaration affects all the
1163 rest of the file even if it happens within a block.
1164
1165 The @option{-traditional} option directs GNU C to treat all @code{extern}
1166 declarations as global, like traditional compilers.
1167
1168 @item
1169 In traditional C, you can combine @code{long}, etc., with a typedef name,
1170 as shown here:
1171
1172 @example
1173 typedef int foo;
1174 typedef long foo bar;
1175 @end example
1176
1177 In ISO C, this is not allowed: @code{long} and other type modifiers
1178 require an explicit @code{int}.  Because this criterion is expressed
1179 by Bison grammar rules rather than C code, the @option{-traditional}
1180 flag cannot alter it.
1181
1182 @cindex typedef names as function parameters
1183 @item
1184 PCC allows typedef names to be used as function parameters.  The
1185 difficulty described immediately above applies here too.
1186
1187 @item
1188 When in @option{-traditional} mode, GCC allows the following erroneous
1189 pair of declarations to appear together in a given scope:
1190
1191 @example
1192 typedef int foo;
1193 typedef foo foo;
1194 @end example
1195
1196 @item
1197 GCC treats all characters of identifiers as significant, even when in
1198 @option{-traditional} mode.  According to K&R-1 (2.2), ``No more than the
1199 first eight characters are significant, although more may be used.''.
1200 Also according to K&R-1 (2.2), ``An identifier is a sequence of letters
1201 and digits; the first character must be a letter.  The underscore _
1202 counts as a letter.'', but GCC also allows dollar signs in identifiers.
1203
1204 @cindex whitespace
1205 @item
1206 PCC allows whitespace in the middle of compound assignment operators
1207 such as @samp{+=}.  GCC, following the ISO standard, does not
1208 allow this.  The difficulty described immediately above applies here
1209 too.
1210
1211 @cindex apostrophes
1212 @cindex '
1213 @item
1214 GCC complains about unterminated character constants inside of
1215 preprocessing conditionals that fail.  Some programs have English
1216 comments enclosed in conditionals that are guaranteed to fail; if these
1217 comments contain apostrophes, GCC will probably report an error.  For
1218 example, this code would produce an error:
1219
1220 @example
1221 #if 0
1222 You can't expect this to work.
1223 #endif
1224 @end example
1225
1226 The best solution to such a problem is to put the text into an actual
1227 C comment delimited by @samp{/*@dots{}*/}.  However,
1228 @option{-traditional} suppresses these error messages.
1229
1230 @item
1231 Many user programs contain the declaration @samp{long time ();}.  In the
1232 past, the system header files on many systems did not actually declare
1233 @code{time}, so it did not matter what type your program declared it to
1234 return.  But in systems with ISO C headers, @code{time} is declared to
1235 return @code{time_t}, and if that is not the same as @code{long}, then
1236 @samp{long time ();} is erroneous.
1237
1238 The solution is to change your program to use appropriate system headers
1239 (@code{<time.h>} on systems with ISO C headers) and not to declare
1240 @code{time} if the system header files declare it, or failing that to
1241 use @code{time_t} as the return type of @code{time}.
1242
1243 @cindex @code{float} as function value type
1244 @item
1245 When compiling functions that return @code{float}, PCC converts it to
1246 a double.  GCC actually returns a @code{float}.  If you are concerned
1247 with PCC compatibility, you should declare your functions to return
1248 @code{double}; you might as well say what you mean.
1249
1250 @cindex structures
1251 @cindex unions
1252 @item
1253 When compiling functions that return structures or unions, GCC
1254 output code normally uses a method different from that used on most
1255 versions of Unix.  As a result, code compiled with GCC cannot call
1256 a structure-returning function compiled with PCC, and vice versa.
1257
1258 The method used by GCC is as follows: a structure or union which is
1259 1, 2, 4 or 8 bytes long is returned like a scalar.  A structure or union
1260 with any other size is stored into an address supplied by the caller
1261 (usually in a special, fixed register, but on some machines it is passed
1262 on the stack).  The machine-description macros @code{STRUCT_VALUE} and
1263 @code{STRUCT_INCOMING_VALUE} tell GCC where to pass this address.
1264
1265 By contrast, PCC on most target machines returns structures and unions
1266 of any size by copying the data into an area of static storage, and then
1267 returning the address of that storage as if it were a pointer value.
1268 The caller must copy the data from that memory area to the place where
1269 the value is wanted.  GCC does not use this method because it is
1270 slower and nonreentrant.
1271
1272 On some newer machines, PCC uses a reentrant convention for all
1273 structure and union returning.  GCC on most of these machines uses a
1274 compatible convention when returning structures and unions in memory,
1275 but still returns small structures and unions in registers.
1276
1277 @opindex fpcc-struct-return
1278 You can tell GCC to use a compatible convention for all structure and
1279 union returning with the option @option{-fpcc-struct-return}.
1280
1281 @cindex preprocessing tokens
1282 @cindex preprocessing numbers
1283 @item
1284 GNU C complains about program fragments such as @samp{0x74ae-0x4000}
1285 which appear to be two hexadecimal constants separated by the minus
1286 operator.  Actually, this string is a single @dfn{preprocessing token}.
1287 Each such token must correspond to one token in C.  Since this does not,
1288 GNU C prints an error message.  Although it may appear obvious that what
1289 is meant is an operator and two values, the ISO C standard specifically
1290 requires that this be treated as erroneous.
1291
1292 A @dfn{preprocessing token} is a @dfn{preprocessing number} if it
1293 begins with a digit and is followed by letters, underscores, digits,
1294 periods and @samp{e+}, @samp{e-}, @samp{E+}, @samp{E-}, @samp{p+},
1295 @samp{p-}, @samp{P+}, or @samp{P-} character sequences.  (In strict C89
1296 mode, the sequences @samp{p+}, @samp{p-}, @samp{P+} and @samp{P-} cannot
1297 appear in preprocessing numbers.)
1298
1299 To make the above program fragment valid, place whitespace in front of
1300 the minus sign.  This whitespace will end the preprocessing number.
1301 @end itemize
1302
1303 @node Fixed Headers
1304 @section Fixed Header Files
1305
1306 GCC needs to install corrected versions of some system header files.
1307 This is because most target systems have some header files that won't
1308 work with GCC unless they are changed.  Some have bugs, some are
1309 incompatible with ISO C, and some depend on special features of other
1310 compilers.
1311
1312 Installing GCC automatically creates and installs the fixed header
1313 files, by running a program called @code{fixincludes} (or for certain
1314 targets an alternative such as @code{fixinc.svr4}).  Normally, you
1315 don't need to pay attention to this.  But there are cases where it
1316 doesn't do the right thing automatically.
1317
1318 @itemize @bullet
1319 @item
1320 If you update the system's header files, such as by installing a new
1321 system version, the fixed header files of GCC are not automatically
1322 updated.  The easiest way to update them is to reinstall GCC.  (If
1323 you want to be clever, look in the makefile and you can find a
1324 shortcut.)
1325
1326 @item
1327 On some systems, in particular SunOS 4, header file directories contain
1328 machine-specific symbolic links in certain places.  This makes it
1329 possible to share most of the header files among hosts running the
1330 same version of SunOS 4 on different machine models.
1331
1332 The programs that fix the header files do not understand this special
1333 way of using symbolic links; therefore, the directory of fixed header
1334 files is good only for the machine model used to build it.
1335
1336 In SunOS 4, only programs that look inside the kernel will notice the
1337 difference between machine models.  Therefore, for most purposes, you
1338 need not be concerned about this.
1339
1340 It is possible to make separate sets of fixed header files for the
1341 different machine models, and arrange a structure of symbolic links so
1342 as to use the proper set, but you'll have to do this by hand.
1343
1344 @item
1345 On Lynxos, GCC by default does not fix the header files.  This is
1346 because bugs in the shell cause the @code{fixincludes} script to fail.
1347
1348 This means you will encounter problems due to bugs in the system header
1349 files.  It may be no comfort that they aren't GCC's fault, but it
1350 does mean that there's nothing for us to do about them.
1351 @end itemize
1352
1353 @node Standard Libraries
1354 @section Standard Libraries
1355
1356 @opindex Wall
1357 GCC by itself attempts to be a conforming freestanding implementation.
1358 @xref{Standards,,Language Standards Supported by GCC}, for details of
1359 what this means.  Beyond the library facilities required of such an
1360 implementation, the rest of the C library is supplied by the vendor of
1361 the operating system.  If that C library doesn't conform to the C
1362 standards, then your programs might get warnings (especially when using
1363 @option{-Wall}) that you don't expect.
1364
1365 For example, the @code{sprintf} function on SunOS 4.1.3 returns
1366 @code{char *} while the C standard says that @code{sprintf} returns an
1367 @code{int}.  The @code{fixincludes} program could make the prototype for
1368 this function match the Standard, but that would be wrong, since the
1369 function will still return @code{char *}.
1370
1371 If you need a Standard compliant library, then you need to find one, as
1372 GCC does not provide one.  The GNU C library (called @code{glibc})
1373 provides ISO C, POSIX, BSD, SystemV and X/Open compatibility for
1374 GNU/Linux and HURD-based GNU systems; no recent version of it supports
1375 other systems, though some very old versions did.  Version 2.2 of the
1376 GNU C library includes nearly complete C99 support.  You could also ask
1377 your operating system vendor if newer libraries are available.
1378
1379 @node Disappointments
1380 @section Disappointments and Misunderstandings
1381
1382 These problems are perhaps regrettable, but we don't know any practical
1383 way around them.
1384
1385 @itemize @bullet
1386 @item
1387 Certain local variables aren't recognized by debuggers when you compile
1388 with optimization.
1389
1390 This occurs because sometimes GCC optimizes the variable out of
1391 existence.  There is no way to tell the debugger how to compute the
1392 value such a variable ``would have had'', and it is not clear that would
1393 be desirable anyway.  So GCC simply does not mention the eliminated
1394 variable when it writes debugging information.
1395
1396 You have to expect a certain amount of disagreement between the
1397 executable and your source code, when you use optimization.
1398
1399 @cindex conflicting types
1400 @cindex scope of declaration
1401 @item
1402 Users often think it is a bug when GCC reports an error for code
1403 like this:
1404
1405 @example
1406 int foo (struct mumble *);
1407
1408 struct mumble @{ @dots{} @};
1409
1410 int foo (struct mumble *x)
1411 @{ @dots{} @}
1412 @end example
1413
1414 This code really is erroneous, because the scope of @code{struct
1415 mumble} in the prototype is limited to the argument list containing it.
1416 It does not refer to the @code{struct mumble} defined with file scope
1417 immediately below---they are two unrelated types with similar names in
1418 different scopes.
1419
1420 But in the definition of @code{foo}, the file-scope type is used
1421 because that is available to be inherited.  Thus, the definition and
1422 the prototype do not match, and you get an error.
1423
1424 This behavior may seem silly, but it's what the ISO standard specifies.
1425 It is easy enough for you to make your code work by moving the
1426 definition of @code{struct mumble} above the prototype.  It's not worth
1427 being incompatible with ISO C just to avoid an error for the example
1428 shown above.
1429
1430 @item
1431 Accesses to bit-fields even in volatile objects works by accessing larger
1432 objects, such as a byte or a word.  You cannot rely on what size of
1433 object is accessed in order to read or write the bit-field; it may even
1434 vary for a given bit-field according to the precise usage.
1435
1436 If you care about controlling the amount of memory that is accessed, use
1437 volatile but do not use bit-fields.
1438
1439 @item
1440 GCC comes with shell scripts to fix certain known problems in system
1441 header files.  They install corrected copies of various header files in
1442 a special directory where only GCC will normally look for them.  The
1443 scripts adapt to various systems by searching all the system header
1444 files for the problem cases that we know about.
1445
1446 If new system header files are installed, nothing automatically arranges
1447 to update the corrected header files.  You will have to reinstall GCC
1448 to fix the new header files.  More specifically, go to the build
1449 directory and delete the files @file{stmp-fixinc} and
1450 @file{stmp-headers}, and the subdirectory @code{include}; then do
1451 @samp{make install} again.
1452
1453 @item
1454 @cindex floating point precision
1455 On 68000 and x86 systems, for instance, you can get paradoxical results
1456 if you test the precise values of floating point numbers.  For example,
1457 you can find that a floating point value which is not a NaN is not equal
1458 to itself.  This results from the fact that the floating point registers
1459 hold a few more bits of precision than fit in a @code{double} in memory.
1460 Compiled code moves values between memory and floating point registers
1461 at its convenience, and moving them into memory truncates them.
1462
1463 @opindex ffloat-store
1464 You can partially avoid this problem by using the @option{-ffloat-store}
1465 option (@pxref{Optimize Options}).
1466
1467 @item
1468 On the MIPS, variable argument functions using @file{varargs.h}
1469 cannot have a floating point value for the first argument.  The
1470 reason for this is that in the absence of a prototype in scope,
1471 if the first argument is a floating point, it is passed in a
1472 floating point register, rather than an integer register.
1473
1474 If the code is rewritten to use the ISO standard @file{stdarg.h}
1475 method of variable arguments, and the prototype is in scope at
1476 the time of the call, everything will work fine.
1477
1478 @item
1479 On the H8/300 and H8/300H, variable argument functions must be
1480 implemented using the ISO standard @file{stdarg.h} method of
1481 variable arguments.  Furthermore, calls to functions using @file{stdarg.h}
1482 variable arguments must have a prototype for the called function
1483 in scope at the time of the call.
1484 @end itemize
1485
1486 @node C++ Misunderstandings
1487 @section Common Misunderstandings with GNU C++
1488
1489 @cindex misunderstandings in C++
1490 @cindex surprises in C++
1491 @cindex C++ misunderstandings
1492 C++ is a complex language and an evolving one, and its standard
1493 definition (the ISO C++ standard) was only recently completed.  As a
1494 result, your C++ compiler may occasionally surprise you, even when its
1495 behavior is correct.  This section discusses some areas that frequently
1496 give rise to questions of this sort.
1497
1498 @menu
1499 * Static Definitions::  Static member declarations are not definitions
1500 * Temporaries::         Temporaries may vanish before you expect
1501 * Copy Assignment::     Copy Assignment operators copy virtual bases twice
1502 @end menu
1503
1504 @node Static Definitions
1505 @subsection Declare @emph{and} Define Static Members
1506
1507 @cindex C++ static data, declaring and defining
1508 @cindex static data in C++, declaring and defining
1509 @cindex declaring static data in C++
1510 @cindex defining static data in C++
1511 When a class has static data members, it is not enough to @emph{declare}
1512 the static member; you must also @emph{define} it.  For example:
1513
1514 @example
1515 class Foo
1516 @{
1517   @dots{}
1518   void method();
1519   static int bar;
1520 @};
1521 @end example
1522
1523 This declaration only establishes that the class @code{Foo} has an
1524 @code{int} named @code{Foo::bar}, and a member function named
1525 @code{Foo::method}.  But you still need to define @emph{both}
1526 @code{method} and @code{bar} elsewhere.  According to the ISO
1527 standard, you must supply an initializer in one (and only one) source
1528 file, such as:
1529
1530 @example
1531 int Foo::bar = 0;
1532 @end example
1533
1534 Other C++ compilers may not correctly implement the standard behavior.
1535 As a result, when you switch to @code{g++} from one of these compilers,
1536 you may discover that a program that appeared to work correctly in fact
1537 does not conform to the standard: @code{g++} reports as undefined
1538 symbols any static data members that lack definitions.
1539
1540 @node Temporaries
1541 @subsection Temporaries May Vanish Before You Expect
1542
1543 @cindex temporaries, lifetime of
1544 @cindex portions of temporary objects, pointers to
1545 It is dangerous to use pointers or references to @emph{portions} of a
1546 temporary object.  The compiler may very well delete the object before
1547 you expect it to, leaving a pointer to garbage.  The most common place
1548 where this problem crops up is in classes like string classes,
1549 especially ones that define a conversion function to type @code{char *}
1550 or @code{const char *}---which is one reason why the standard
1551 @code{string} class requires you to call the @code{c_str} member
1552 function.  However, any class that returns a pointer to some internal
1553 structure is potentially subject to this problem.
1554
1555 For example, a program may use a function @code{strfunc} that returns
1556 @code{string} objects, and another function @code{charfunc} that
1557 operates on pointers to @code{char}:
1558
1559 @example
1560 string strfunc ();
1561 void charfunc (const char *);
1562
1563 void
1564 f ()
1565 @{
1566   const char *p = strfunc().c_str();
1567   @dots{}
1568   charfunc (p);
1569   @dots{}
1570   charfunc (p);
1571 @}
1572 @end example
1573
1574 @noindent
1575 In this situation, it may seem reasonable to save a pointer to the C
1576 string returned by the @code{c_str} member function and use that rather
1577 than call @code{c_str} repeatedly.  However, the temporary string
1578 created by the call to @code{strfunc} is destroyed after @code{p} is
1579 initialized, at which point @code{p} is left pointing to freed memory.
1580
1581 Code like this may run successfully under some other compilers,
1582 particularly obsolete cfront-based compilers that delete temporaries
1583 along with normal local variables.  However, the GNU C++ behavior is
1584 standard-conforming, so if your program depends on late destruction of
1585 temporaries it is not portable.
1586
1587 The safe way to write such code is to give the temporary a name, which
1588 forces it to remain until the end of the scope of the name.  For
1589 example:
1590
1591 @example
1592 string& tmp = strfunc ();
1593 charfunc (tmp.c_str ());
1594 @end example
1595
1596 @node Copy Assignment
1597 @subsection Implicit Copy-Assignment for Virtual Bases
1598
1599 When a base class is virtual, only one subobject of the base class
1600 belongs to each full object. Also, the constructors and destructors are
1601 invoked only once, and called from the most-derived class. However, such
1602 objects behave unspecified when being assigned. For example:
1603
1604 @example
1605 struct Base@{
1606   char *name;
1607   Base(char *n) : name(strdup(n))@{@}
1608   Base& operator= (const Base& other)@{
1609    free (name);
1610    name = strdup (other.name);
1611   @}
1612 @};
1613
1614 struct A:virtual Base@{
1615   int val;
1616   A():Base("A")@{@}
1617 @};
1618
1619 struct B:virtual Base@{
1620   int bval;
1621   B():Base("B")@{@}
1622 @};
1623
1624 struct Derived:public A, public B@{
1625   Derived():Base("Derived")@{@}
1626 @};
1627
1628 void func(Derived &d1, Derived &d2)
1629 @{
1630   d1 = d2;
1631 @}
1632 @end example
1633
1634 The C++ standard specifies that @samp{Base::Base} is only called once
1635 when constructing or copy-constructing a Derived object. It is
1636 unspecified whether @samp{Base::operator=} is called more than once when
1637 the implicit copy-assignment for Derived objects is invoked (as it is
1638 inside @samp{func} in the example).
1639
1640 g++ implements the ``intuitive'' algorithm for copy-assignment: assign all
1641 direct bases, then assign all members. In that algorithm, the virtual
1642 base subobject can be encountered many times. In the example, copying
1643 proceeds in the following order: @samp{val}, @samp{name} (via
1644 @code{strdup}), @samp{bval}, and @samp{name} again.
1645
1646 If application code relies on copy-assignment, a user-defined
1647 copy-assignment operator removes any uncertainties. With such an
1648 operator, the application can define whether and how the virtual base
1649 subobject is assigned.
1650
1651 @node Protoize Caveats
1652 @section Caveats of using @command{protoize}
1653
1654 The conversion programs @command{protoize} and @command{unprotoize} can
1655 sometimes change a source file in a way that won't work unless you
1656 rearrange it.
1657
1658 @itemize @bullet
1659 @item
1660 @command{protoize} can insert references to a type name or type tag before
1661 the definition, or in a file where they are not defined.
1662
1663 If this happens, compiler error messages should show you where the new
1664 references are, so fixing the file by hand is straightforward.
1665
1666 @item
1667 There are some C constructs which @command{protoize} cannot figure out.
1668 For example, it can't determine argument types for declaring a
1669 pointer-to-function variable; this you must do by hand.  @command{protoize}
1670 inserts a comment containing @samp{???} each time it finds such a
1671 variable; so you can find all such variables by searching for this
1672 string.  ISO C does not require declaring the argument types of
1673 pointer-to-function types.
1674
1675 @item
1676 Using @command{unprotoize} can easily introduce bugs.  If the program
1677 relied on prototypes to bring about conversion of arguments, these
1678 conversions will not take place in the program without prototypes.
1679 One case in which you can be sure @command{unprotoize} is safe is when
1680 you are removing prototypes that were made with @command{protoize}; if
1681 the program worked before without any prototypes, it will work again
1682 without them.
1683
1684 @opindex Wconversion
1685 You can find all the places where this problem might occur by compiling
1686 the program with the @option{-Wconversion} option.  It prints a warning
1687 whenever an argument is converted.
1688
1689 @item
1690 Both conversion programs can be confused if there are macro calls in and
1691 around the text to be converted.  In other words, the standard syntax
1692 for a declaration or definition must not result from expanding a macro.
1693 This problem is inherent in the design of C and cannot be fixed.  If
1694 only a few functions have confusing macro calls, you can easily convert
1695 them manually.
1696
1697 @item
1698 @command{protoize} cannot get the argument types for a function whose
1699 definition was not actually compiled due to preprocessing conditionals.
1700 When this happens, @command{protoize} changes nothing in regard to such
1701 a function.  @command{protoize} tries to detect such instances and warn
1702 about them.
1703
1704 You can generally work around this problem by using @command{protoize} step
1705 by step, each time specifying a different set of @option{-D} options for
1706 compilation, until all of the functions have been converted.  There is
1707 no automatic way to verify that you have got them all, however.
1708
1709 @item
1710 Confusion may result if there is an occasion to convert a function
1711 declaration or definition in a region of source code where there is more
1712 than one formal parameter list present.  Thus, attempts to convert code
1713 containing multiple (conditionally compiled) versions of a single
1714 function header (in the same vicinity) may not produce the desired (or
1715 expected) results.
1716
1717 If you plan on converting source files which contain such code, it is
1718 recommended that you first make sure that each conditionally compiled
1719 region of source code which contains an alternative function header also
1720 contains at least one additional follower token (past the final right
1721 parenthesis of the function header).  This should circumvent the
1722 problem.
1723
1724 @item
1725 @command{unprotoize} can become confused when trying to convert a function
1726 definition or declaration which contains a declaration for a
1727 pointer-to-function formal argument which has the same name as the
1728 function being defined or declared.  We recommend you avoid such choices
1729 of formal parameter names.
1730
1731 @item
1732 You might also want to correct some of the indentation by hand and break
1733 long lines.  (The conversion programs don't write lines longer than
1734 eighty characters in any case.)
1735 @end itemize
1736
1737 @node Non-bugs
1738 @section Certain Changes We Don't Want to Make
1739
1740 This section lists changes that people frequently request, but which
1741 we do not make because we think GCC is better without them.
1742
1743 @itemize @bullet
1744 @item
1745 Checking the number and type of arguments to a function which has an
1746 old-fashioned definition and no prototype.
1747
1748 Such a feature would work only occasionally---only for calls that appear
1749 in the same file as the called function, following the definition.  The
1750 only way to check all calls reliably is to add a prototype for the
1751 function.  But adding a prototype eliminates the motivation for this
1752 feature.  So the feature is not worthwhile.
1753
1754 @item
1755 Warning about using an expression whose type is signed as a shift count.
1756
1757 Shift count operands are probably signed more often than unsigned.
1758 Warning about this would cause far more annoyance than good.
1759
1760 @item
1761 Warning about assigning a signed value to an unsigned variable.
1762
1763 Such assignments must be very common; warning about them would cause
1764 more annoyance than good.
1765
1766 @item
1767 Warning when a non-void function value is ignored.
1768
1769 Coming as I do from a Lisp background, I balk at the idea that there is
1770 something dangerous about discarding a value.  There are functions that
1771 return values which some callers may find useful; it makes no sense to
1772 clutter the program with a cast to @code{void} whenever the value isn't
1773 useful.
1774
1775 @item
1776 @opindex fshort-enums
1777 Making @option{-fshort-enums} the default.
1778
1779 This would cause storage layout to be incompatible with most other C
1780 compilers.  And it doesn't seem very important, given that you can get
1781 the same result in other ways.  The case where it matters most is when
1782 the enumeration-valued object is inside a structure, and in that case
1783 you can specify a field width explicitly.
1784
1785 @item
1786 Making bit-fields unsigned by default on particular machines where ``the
1787 ABI standard'' says to do so.
1788
1789 The ISO C standard leaves it up to the implementation whether a bit-field
1790 declared plain @code{int} is signed or not.  This in effect creates two
1791 alternative dialects of C.
1792
1793 @opindex fsigned-bitfields
1794 @opindex funsigned-bitfields
1795 The GNU C compiler supports both dialects; you can specify the signed
1796 dialect with @option{-fsigned-bitfields} and the unsigned dialect with
1797 @option{-funsigned-bitfields}.  However, this leaves open the question of
1798 which dialect to use by default.
1799
1800 Currently, the preferred dialect makes plain bit-fields signed, because
1801 this is simplest.  Since @code{int} is the same as @code{signed int} in
1802 every other context, it is cleanest for them to be the same in bit-fields
1803 as well.
1804
1805 Some computer manufacturers have published Application Binary Interface
1806 standards which specify that plain bit-fields should be unsigned.  It is
1807 a mistake, however, to say anything about this issue in an ABI.  This is
1808 because the handling of plain bit-fields distinguishes two dialects of C.
1809 Both dialects are meaningful on every type of machine.  Whether a
1810 particular object file was compiled using signed bit-fields or unsigned
1811 is of no concern to other object files, even if they access the same
1812 bit-fields in the same data structures.
1813
1814 A given program is written in one or the other of these two dialects.
1815 The program stands a chance to work on most any machine if it is
1816 compiled with the proper dialect.  It is unlikely to work at all if
1817 compiled with the wrong dialect.
1818
1819 Many users appreciate the GNU C compiler because it provides an
1820 environment that is uniform across machines.  These users would be
1821 inconvenienced if the compiler treated plain bit-fields differently on
1822 certain machines.
1823
1824 Occasionally users write programs intended only for a particular machine
1825 type.  On these occasions, the users would benefit if the GNU C compiler
1826 were to support by default the same dialect as the other compilers on
1827 that machine.  But such applications are rare.  And users writing a
1828 program to run on more than one type of machine cannot possibly benefit
1829 from this kind of compatibility.
1830
1831 This is why GCC does and will treat plain bit-fields in the same
1832 fashion on all types of machines (by default).
1833
1834 There are some arguments for making bit-fields unsigned by default on all
1835 machines.  If, for example, this becomes a universal de facto standard,
1836 it would make sense for GCC to go along with it.  This is something
1837 to be considered in the future.
1838
1839 (Of course, users strongly concerned about portability should indicate
1840 explicitly in each bit-field whether it is signed or not.  In this way,
1841 they write programs which have the same meaning in both C dialects.)
1842
1843 @item
1844 @opindex ansi
1845 @opindex traditional
1846 @opindex std
1847 Undefining @code{__STDC__} when @option{-ansi} is not used.
1848
1849 Currently, GCC defines @code{__STDC__} as long as you don't use
1850 @option{-traditional}.  This provides good results in practice.
1851
1852 Programmers normally use conditionals on @code{__STDC__} to ask whether
1853 it is safe to use certain features of ISO C, such as function
1854 prototypes or ISO token concatenation.  Since plain @command{gcc} supports
1855 all the features of ISO C, the correct answer to these questions is
1856 ``yes''.
1857
1858 Some users try to use @code{__STDC__} to check for the availability of
1859 certain library facilities.  This is actually incorrect usage in an ISO
1860 C program, because the ISO C standard says that a conforming
1861 freestanding implementation should define @code{__STDC__} even though it
1862 does not have the library facilities.  @samp{gcc -ansi -pedantic} is a
1863 conforming freestanding implementation, and it is therefore required to
1864 define @code{__STDC__}, even though it does not come with an ISO C
1865 library.
1866
1867 Sometimes people say that defining @code{__STDC__} in a compiler that
1868 does not completely conform to the ISO C standard somehow violates the
1869 standard.  This is illogical.  The standard is a standard for compilers
1870 that claim to support ISO C, such as @samp{gcc -ansi}---not for other
1871 compilers such as plain @command{gcc}.  Whatever the ISO C standard says
1872 is relevant to the design of plain @command{gcc} without @option{-ansi} only
1873 for pragmatic reasons, not as a requirement.
1874
1875 GCC normally defines @code{__STDC__} to be 1, and in addition
1876 defines @code{__STRICT_ANSI__} if you specify the @option{-ansi} option,
1877 or a @option{-std} option for strict conformance to some version of ISO C.
1878 On some hosts, system include files use a different convention, where
1879 @code{__STDC__} is normally 0, but is 1 if the user specifies strict
1880 conformance to the C Standard.  GCC follows the host convention when
1881 processing system include files, but when processing user files it follows
1882 the usual GNU C convention.
1883
1884 @item
1885 Undefining @code{__STDC__} in C++.
1886
1887 Programs written to compile with C++-to-C translators get the
1888 value of @code{__STDC__} that goes with the C compiler that is
1889 subsequently used.  These programs must test @code{__STDC__}
1890 to determine what kind of C preprocessor that compiler uses:
1891 whether they should concatenate tokens in the ISO C fashion
1892 or in the traditional fashion.
1893
1894 These programs work properly with GNU C++ if @code{__STDC__} is defined.
1895 They would not work otherwise.
1896
1897 In addition, many header files are written to provide prototypes in ISO
1898 C but not in traditional C.  Many of these header files can work without
1899 change in C++ provided @code{__STDC__} is defined.  If @code{__STDC__}
1900 is not defined, they will all fail, and will all need to be changed to
1901 test explicitly for C++ as well.
1902
1903 @item
1904 Deleting ``empty'' loops.
1905
1906 Historically, GCC has not deleted ``empty'' loops under the
1907 assumption that the most likely reason you would put one in a program is
1908 to have a delay, so deleting them will not make real programs run any
1909 faster.
1910
1911 However, the rationale here is that optimization of a nonempty loop
1912 cannot produce an empty one, which holds for C but is not always the
1913 case for C++.
1914
1915 @opindex funroll-loops
1916 Moreover, with @option{-funroll-loops} small ``empty'' loops are already
1917 removed, so the current behavior is both sub-optimal and inconsistent
1918 and will change in the future.
1919
1920 @item
1921 Making side effects happen in the same order as in some other compiler.
1922
1923 @cindex side effects, order of evaluation
1924 @cindex order of evaluation, side effects
1925 It is never safe to depend on the order of evaluation of side effects.
1926 For example, a function call like this may very well behave differently
1927 from one compiler to another:
1928
1929 @example
1930 void func (int, int);
1931
1932 int i = 2;
1933 func (i++, i++);
1934 @end example
1935
1936 There is no guarantee (in either the C or the C++ standard language
1937 definitions) that the increments will be evaluated in any particular
1938 order.  Either increment might happen first.  @code{func} might get the
1939 arguments @samp{2, 3}, or it might get @samp{3, 2}, or even @samp{2, 2}.
1940
1941 @item
1942 Not allowing structures with volatile fields in registers.
1943
1944 Strictly speaking, there is no prohibition in the ISO C standard
1945 against allowing structures with volatile fields in registers, but
1946 it does not seem to make any sense and is probably not what you wanted
1947 to do.  So the compiler will give an error message in this case.
1948
1949 @item
1950 Making certain warnings into errors by default.
1951
1952 Some ISO C testsuites report failure when the compiler does not produce
1953 an error message for a certain program.
1954
1955 @opindex pedantic-errors
1956 ISO C requires a ``diagnostic'' message for certain kinds of invalid
1957 programs, but a warning is defined by GCC to count as a diagnostic.  If
1958 GCC produces a warning but not an error, that is correct ISO C support.
1959 If test suites call this ``failure'', they should be run with the GCC
1960 option @option{-pedantic-errors}, which will turn these warnings into
1961 errors.
1962
1963 @end itemize
1964
1965 @node Warnings and Errors
1966 @section Warning Messages and Error Messages
1967
1968 @cindex error messages
1969 @cindex warnings vs errors
1970 @cindex messages, warning and error
1971 The GNU compiler can produce two kinds of diagnostics: errors and
1972 warnings.  Each kind has a different purpose:
1973
1974 @itemize @w{}
1975 @item
1976 @dfn{Errors} report problems that make it impossible to compile your
1977 program.  GCC reports errors with the source file name and line
1978 number where the problem is apparent.
1979
1980 @item
1981 @dfn{Warnings} report other unusual conditions in your code that
1982 @emph{may} indicate a problem, although compilation can (and does)
1983 proceed.  Warning messages also report the source file name and line
1984 number, but include the text @samp{warning:} to distinguish them
1985 from error messages.
1986 @end itemize
1987
1988 Warnings may indicate danger points where you should check to make sure
1989 that your program really does what you intend; or the use of obsolete
1990 features; or the use of nonstandard features of GNU C or C++.  Many
1991 warnings are issued only if you ask for them, with one of the @option{-W}
1992 options (for instance, @option{-Wall} requests a variety of useful
1993 warnings).
1994
1995 @opindex pedantic
1996 @opindex pedantic-errors
1997 GCC always tries to compile your program if possible; it never
1998 gratuitously rejects a program whose meaning is clear merely because
1999 (for instance) it fails to conform to a standard.  In some cases,
2000 however, the C and C++ standards specify that certain extensions are
2001 forbidden, and a diagnostic @emph{must} be issued by a conforming
2002 compiler.  The @option{-pedantic} option tells GCC to issue warnings in
2003 such cases; @option{-pedantic-errors} says to make them errors instead.
2004 This does not mean that @emph{all} non-ISO constructs get warnings
2005 or errors.
2006
2007 @xref{Warning Options,,Options to Request or Suppress Warnings}, for
2008 more detail on these and related command-line options.
2009
2010 @node Bugs
2011 @chapter Reporting Bugs
2012 @cindex bugs
2013 @cindex reporting bugs
2014
2015 Your bug reports play an essential role in making GCC reliable.
2016
2017 When you encounter a problem, the first thing to do is to see if it is
2018 already known.  @xref{Trouble}.  If it isn't known, then you should
2019 report the problem.
2020
2021 Reporting a bug may help you by bringing a solution to your problem, or
2022 it may not.  (If it does not, look in the service directory; see
2023 @ref{Service}.)  In any case, the principal function of a bug report is
2024 to help the entire community by making the next version of GCC work
2025 better.  Bug reports are your contribution to the maintenance of GCC.
2026
2027 Since the maintainers are very overloaded, we cannot respond to every
2028 bug report.  However, if the bug has not been fixed, we are likely to
2029 send you a patch and ask you to tell us whether it works.
2030
2031 In order for a bug report to serve its purpose, you must include the
2032 information that makes for fixing the bug.
2033
2034 @menu
2035 * Criteria:  Bug Criteria.   Have you really found a bug?
2036 * Where: Bug Lists.          Where to send your bug report.
2037 * Reporting: Bug Reporting.  How to report a bug effectively.
2038 * GNATS: gccbug.             You can use a bug reporting tool.
2039 * Patches: Sending Patches.  How to send a patch for GCC.
2040 * Known: Trouble.            Known problems.
2041 * Help: Service.             Where to ask for help.
2042 @end menu
2043
2044 @node Bug Criteria,Bug Lists,,Bugs
2045 @section Have You Found a Bug?
2046 @cindex bug criteria
2047
2048 If you are not sure whether you have found a bug, here are some guidelines:
2049
2050 @itemize @bullet
2051 @cindex fatal signal
2052 @cindex core dump
2053 @item
2054 If the compiler gets a fatal signal, for any input whatever, that is a
2055 compiler bug.  Reliable compilers never crash.
2056
2057 @cindex invalid assembly code
2058 @cindex assembly code, invalid
2059 @item
2060 If the compiler produces invalid assembly code, for any input whatever
2061 (except an @code{asm} statement), that is a compiler bug, unless the
2062 compiler reports errors (not just warnings) which would ordinarily
2063 prevent the assembler from being run.
2064
2065 @cindex undefined behavior
2066 @cindex undefined function value
2067 @cindex increment operators
2068 @item
2069 If the compiler produces valid assembly code that does not correctly
2070 execute the input source code, that is a compiler bug.
2071
2072 However, you must double-check to make sure, because you may have run
2073 into an incompatibility between GNU C and traditional C
2074 (@pxref{Incompatibilities}).  These incompatibilities might be considered
2075 bugs, but they are inescapable consequences of valuable features.
2076
2077 Or you may have a program whose behavior is undefined, which happened
2078 by chance to give the desired results with another C or C++ compiler.
2079
2080 For example, in many nonoptimizing compilers, you can write @samp{x;}
2081 at the end of a function instead of @samp{return x;}, with the same
2082 results.  But the value of the function is undefined if @code{return}
2083 is omitted; it is not a bug when GCC produces different results.
2084
2085 Problems often result from expressions with two increment operators,
2086 as in @code{f (*p++, *p++)}.  Your previous compiler might have
2087 interpreted that expression the way you intended; GCC might
2088 interpret it another way.  Neither compiler is wrong.  The bug is
2089 in your code.
2090
2091 After you have localized the error to a single source line, it should
2092 be easy to check for these things.  If your program is correct and
2093 well defined, you have found a compiler bug.
2094
2095 @item
2096 If the compiler produces an error message for valid input, that is a
2097 compiler bug.
2098
2099 @cindex invalid input
2100 @item
2101 If the compiler does not produce an error message for invalid input,
2102 that is a compiler bug.  However, you should note that your idea of
2103 ``invalid input'' might be my idea of ``an extension'' or ``support
2104 for traditional practice''.
2105
2106 @item
2107 If you are an experienced user of one of the languages GCC supports, your
2108 suggestions for improvement of GCC are welcome in any case.
2109 @end itemize
2110
2111 @node Bug Lists,Bug Reporting,Bug Criteria,Bugs
2112 @section Where to Report Bugs
2113 @cindex bug report mailing lists
2114 @kindex gcc-bugs@@gcc.gnu.org or bug-gcc@@gnu.org
2115 Send bug reports for the GNU Compiler Collection to
2116 @email{gcc-bugs@@gcc.gnu.org}.  In accordance with the GNU-wide
2117 convention, in which bug reports for tool ``foo'' are sent
2118 to @samp{bug-foo@@gnu.org}, the address @email{bug-gcc@@gnu.org}
2119 may also be used; it will forward to the address given above.
2120
2121 Please read @uref{http://gcc.gnu.org/bugs.html} for additional and/or
2122 more up-to-date bug reporting instructions before you post a bug report.
2123
2124 @node Bug Reporting,gccbug,Bug Lists,Bugs
2125 @section How to Report Bugs
2126 @cindex compiler bugs, reporting
2127
2128 The fundamental principle of reporting bugs usefully is this:
2129 @strong{report all the facts}.  If you are not sure whether to state a
2130 fact or leave it out, state it!
2131
2132 Often people omit facts because they think they know what causes the
2133 problem and they conclude that some details don't matter.  Thus, you might
2134 assume that the name of the variable you use in an example does not matter.
2135 Well, probably it doesn't, but one cannot be sure.  Perhaps the bug is a
2136 stray memory reference which happens to fetch from the location where that
2137 name is stored in memory; perhaps, if the name were different, the contents
2138 of that location would fool the compiler into doing the right thing despite
2139 the bug.  Play it safe and give a specific, complete example.  That is the
2140 easiest thing for you to do, and the most helpful.
2141
2142 Keep in mind that the purpose of a bug report is to enable someone to
2143 fix the bug if it is not known.  It isn't very important what happens if
2144 the bug is already known.  Therefore, always write your bug reports on
2145 the assumption that the bug is not known.
2146
2147 Sometimes people give a few sketchy facts and ask, ``Does this ring a
2148 bell?''  This cannot help us fix a bug, so it is basically useless.  We
2149 respond by asking for enough details to enable us to investigate.
2150 You might as well expedite matters by sending them to begin with.
2151
2152 Try to make your bug report self-contained.  If we have to ask you for
2153 more information, it is best if you include all the previous information
2154 in your response, as well as the information that was missing.
2155
2156 Please report each bug in a separate message.  This makes it easier for
2157 us to track which bugs have been fixed and to forward your bugs reports
2158 to the appropriate maintainer.
2159
2160 To enable someone to investigate the bug, you should include all these
2161 things:
2162
2163 @itemize @bullet
2164 @item
2165 The version of GCC.  You can get this by running it with the
2166 @option{-v} option.
2167
2168 Without this, we won't know whether there is any point in looking for
2169 the bug in the current version of GCC.
2170
2171 @item
2172 A complete input file that will reproduce the bug.  If the bug is in the
2173 C preprocessor, send a source file and any header files that it
2174 requires.  If the bug is in the compiler proper (@file{cc1}), send the
2175 preprocessor output generated by adding @option{-save-temps} to the
2176 compilation command (@pxref{Debugging Options}).  When you do this, use
2177 the same @option{-I}, @option{-D} or @option{-U} options that you used in
2178 actual compilation. Then send the @var{input}.i or @var{input}.ii files
2179 generated.
2180
2181 A single statement is not enough of an example.  In order to compile it,
2182 it must be embedded in a complete file of compiler input; and the bug
2183 might depend on the details of how this is done.
2184
2185 Without a real example one can compile, all anyone can do about your bug
2186 report is wish you luck.  It would be futile to try to guess how to
2187 provoke the bug.  For example, bugs in register allocation and reloading
2188 frequently depend on every little detail of the function they happen in.
2189
2190 Even if the input file that fails comes from a GNU program, you should
2191 still send the complete test case.  Don't ask the GCC maintainers to
2192 do the extra work of obtaining the program in question---they are all
2193 overworked as it is.  Also, the problem may depend on what is in the
2194 header files on your system; it is unreliable for the GCC maintainers
2195 to try the problem with the header files available to them.  By sending
2196 CPP output, you can eliminate this source of uncertainty and save us
2197 a certain percentage of wild goose chases.
2198
2199 @item
2200 The command arguments you gave GCC to compile that example
2201 and observe the bug.  For example, did you use @option{-O}?  To guarantee
2202 you won't omit something important, list all the options.
2203
2204 If we were to try to guess the arguments, we would probably guess wrong
2205 and then we would not encounter the bug.
2206
2207 @item
2208 The type of machine you are using, and the operating system name and
2209 version number.
2210
2211 @item
2212 The operands you gave to the @code{configure} command when you installed
2213 the compiler.
2214
2215 @item
2216 A complete list of any modifications you have made to the compiler
2217 source.  (We don't promise to investigate the bug unless it happens in
2218 an unmodified compiler.  But if you've made modifications and don't tell
2219 us, then you are sending us on a wild goose chase.)
2220
2221 Be precise about these changes.  A description in English is not
2222 enough---send a context diff for them.
2223
2224 Adding files of your own (such as a machine description for a machine we
2225 don't support) is a modification of the compiler source.
2226
2227 @item
2228 Details of any other deviations from the standard procedure for installing
2229 GCC.
2230
2231 @item
2232 A description of what behavior you observe that you believe is
2233 incorrect.  For example, ``The compiler gets a fatal signal,'' or,
2234 ``The assembler instruction at line 208 in the output is incorrect.''
2235
2236 Of course, if the bug is that the compiler gets a fatal signal, then one
2237 can't miss it.  But if the bug is incorrect output, the maintainer might
2238 not notice unless it is glaringly wrong.  None of us has time to study
2239 all the assembler code from a 50-line C program just on the chance that
2240 one instruction might be wrong.  We need @emph{you} to do this part!
2241
2242 Even if the problem you experience is a fatal signal, you should still
2243 say so explicitly.  Suppose something strange is going on, such as, your
2244 copy of the compiler is out of synch, or you have encountered a bug in
2245 the C library on your system.  (This has happened!)  Your copy might
2246 crash and the copy here would not.  If you @i{said} to expect a crash,
2247 then when the compiler here fails to crash, we would know that the bug
2248 was not happening.  If you don't say to expect a crash, then we would
2249 not know whether the bug was happening.  We would not be able to draw
2250 any conclusion from our observations.
2251
2252 If the problem is a diagnostic when compiling GCC with some other
2253 compiler, say whether it is a warning or an error.
2254
2255 Often the observed symptom is incorrect output when your program is run.
2256 Sad to say, this is not enough information unless the program is short
2257 and simple.  None of us has time to study a large program to figure out
2258 how it would work if compiled correctly, much less which line of it was
2259 compiled wrong.  So you will have to do that.  Tell us which source line
2260 it is, and what incorrect result happens when that line is executed.  A
2261 person who understands the program can find this as easily as finding a
2262 bug in the program itself.
2263
2264 @item
2265 If you send examples of assembler code output from GCC,
2266 please use @option{-g} when you make them.  The debugging information
2267 includes source line numbers which are essential for correlating the
2268 output with the input.
2269
2270 @item
2271 If you wish to mention something in the GCC source, refer to it by
2272 context, not by line number.
2273
2274 The line numbers in the development sources don't match those in your
2275 sources.  Your line numbers would convey no useful information to the
2276 maintainers.
2277
2278 @item
2279 Additional information from a debugger might enable someone to find a
2280 problem on a machine which he does not have available.  However, you
2281 need to think when you collect this information if you want it to have
2282 any chance of being useful.
2283
2284 @cindex backtrace for bug reports
2285 For example, many people send just a backtrace, but that is never
2286 useful by itself.  A simple backtrace with arguments conveys little
2287 about GCC because the compiler is largely data-driven; the same
2288 functions are called over and over for different RTL insns, doing
2289 different things depending on the details of the insn.
2290
2291 Most of the arguments listed in the backtrace are useless because they
2292 are pointers to RTL list structure.  The numeric values of the
2293 pointers, which the debugger prints in the backtrace, have no
2294 significance whatever; all that matters is the contents of the objects
2295 they point to (and most of the contents are other such pointers).
2296
2297 In addition, most compiler passes consist of one or more loops that
2298 scan the RTL insn sequence.  The most vital piece of information about
2299 such a loop---which insn it has reached---is usually in a local variable,
2300 not in an argument.
2301
2302 @findex debug_rtx
2303 What you need to provide in addition to a backtrace are the values of
2304 the local variables for several stack frames up.  When a local
2305 variable or an argument is an RTX, first print its value and then use
2306 the GDB command @code{pr} to print the RTL expression that it points
2307 to.  (If GDB doesn't run on your machine, use your debugger to call
2308 the function @code{debug_rtx} with the RTX as an argument.)  In
2309 general, whenever a variable is a pointer, its value is no use
2310 without the data it points to.
2311 @end itemize
2312
2313 Here are some things that are not necessary:
2314
2315 @itemize @bullet
2316 @item
2317 A description of the envelope of the bug.
2318
2319 Often people who encounter a bug spend a lot of time investigating
2320 which changes to the input file will make the bug go away and which
2321 changes will not affect it.
2322
2323 This is often time consuming and not very useful, because the way we
2324 will find the bug is by running a single example under the debugger with
2325 breakpoints, not by pure deduction from a series of examples.  You might
2326 as well save your time for something else.
2327
2328 Of course, if you can find a simpler example to report @emph{instead} of
2329 the original one, that is a convenience.  Errors in the output will be
2330 easier to spot, running under the debugger will take less time, etc.
2331 Most GCC bugs involve just one function, so the most straightforward
2332 way to simplify an example is to delete all the function definitions
2333 except the one where the bug occurs.  Those earlier in the file may be
2334 replaced by external declarations if the crucial function depends on
2335 them.  (Exception: inline functions may affect compilation of functions
2336 defined later in the file.)
2337
2338 However, simplification is not vital; if you don't want to do this,
2339 report the bug anyway and send the entire test case you used.
2340
2341 @item
2342 In particular, some people insert conditionals @samp{#ifdef BUG} around
2343 a statement which, if removed, makes the bug not happen.  These are just
2344 clutter; we won't pay any attention to them anyway.  Besides, you should
2345 send us cpp output, and that can't have conditionals.
2346
2347 @item
2348 A patch for the bug.
2349
2350 A patch for the bug is useful if it is a good one.  But don't omit the
2351 necessary information, such as the test case, on the assumption that a
2352 patch is all we need.  We might see problems with your patch and decide
2353 to fix the problem another way, or we might not understand it at all.
2354
2355 Sometimes with a program as complicated as GCC it is very hard to
2356 construct an example that will make the program follow a certain path
2357 through the code.  If you don't send the example, we won't be able to
2358 construct one, so we won't be able to verify that the bug is fixed.
2359
2360 And if we can't understand what bug you are trying to fix, or why your
2361 patch should be an improvement, we won't install it.  A test case will
2362 help us to understand.
2363
2364 @xref{Sending Patches}, for guidelines on how to make it easy for us to
2365 understand and install your patches.
2366
2367 @item
2368 A guess about what the bug is or what it depends on.
2369
2370 Such guesses are usually wrong.  Even I can't guess right about such
2371 things without first using the debugger to find the facts.
2372
2373 @item
2374 A core dump file.
2375
2376 We have no way of examining a core dump for your type of machine
2377 unless we have an identical system---and if we do have one,
2378 we should be able to reproduce the crash ourselves.
2379 @end itemize
2380
2381 @node gccbug,Sending Patches, Bug Reporting, Bugs
2382 @section The gccbug script
2383 @cindex gccbug script
2384
2385 To simplify creation of bug reports, and to allow better tracking of
2386 reports, we use the GNATS bug tracking system. Part of that system is
2387 the @code{gccbug} script. This is a Unix shell script, so you need a
2388 shell to run it. It is normally installed in the same directory where
2389 @code{gcc} is installed.
2390
2391 The gccbug script is derived from send-pr, @pxref{using
2392 send-pr,,Creating new Problem Reports,send-pr,Reporting Problems}. When
2393 invoked, it starts a text editor so you can fill out the various fields
2394 of the report. When the you quit the editor, the report is automatically
2395 send to the bug reporting address.
2396
2397 A number of fields in this bug report form are specific to GCC, and are
2398 explained at @uref{http://gcc.gnu.org/gnats.html}.
2399
2400 @node Sending Patches,, gccbug, Bugs
2401 @section Sending Patches for GCC
2402
2403 If you would like to write bug fixes or improvements for the GNU C
2404 compiler, that is very helpful.  Send suggested fixes to the patches
2405 mailing list, @email{gcc-patches@@gcc.gnu.org}.
2406
2407 Please follow these guidelines so we can study your patches efficiently.
2408 If you don't follow these guidelines, your information might still be
2409 useful, but using it will take extra work.  Maintaining GNU C is a lot
2410 of work in the best of circumstances, and we can't keep up unless you do
2411 your best to help.
2412
2413 @itemize @bullet
2414 @item
2415 Send an explanation with your changes of what problem they fix or what
2416 improvement they bring about.  For a bug fix, just include a copy of the
2417 bug report, and explain why the change fixes the bug.
2418
2419 (Referring to a bug report is not as good as including it, because then
2420 we will have to look it up, and we have probably already deleted it if
2421 we've already fixed the bug.)
2422
2423 @item
2424 Always include a proper bug report for the problem you think you have
2425 fixed.  We need to convince ourselves that the change is right before
2426 installing it.  Even if it is right, we might have trouble judging it if
2427 we don't have a way to reproduce the problem.
2428
2429 @item
2430 Include all the comments that are appropriate to help people reading the
2431 source in the future understand why this change was needed.
2432
2433 @item
2434 Don't mix together changes made for different reasons.
2435 Send them @emph{individually}.
2436
2437 If you make two changes for separate reasons, then we might not want to
2438 install them both.  We might want to install just one.  If you send them
2439 all jumbled together in a single set of diffs, we have to do extra work
2440 to disentangle them---to figure out which parts of the change serve
2441 which purpose.  If we don't have time for this, we might have to ignore
2442 your changes entirely.
2443
2444 If you send each change as soon as you have written it, with its own
2445 explanation, then the two changes never get tangled up, and we can
2446 consider each one properly without any extra work to disentangle them.
2447
2448 Ideally, each change you send should be impossible to subdivide into
2449 parts that we might want to consider separately, because each of its
2450 parts gets its motivation from the other parts.
2451
2452 @item
2453 Send each change as soon as that change is finished.  Sometimes people
2454 think they are helping us by accumulating many changes to send them all
2455 together.  As explained above, this is absolutely the worst thing you
2456 could do.
2457
2458 Since you should send each change separately, you might as well send it
2459 right away.  That gives us the option of installing it immediately if it
2460 is important.
2461
2462 @item
2463 Use @samp{diff -c} to make your diffs.  Diffs without context are hard
2464 for us to install reliably.  More than that, they make it hard for us to
2465 study the diffs to decide whether we want to install them.  Unidiff
2466 format is better than contextless diffs, but not as easy to read as
2467 @option{-c} format.
2468
2469 If you have GNU diff, use @samp{diff -cp}, which shows the name of the
2470 function that each change occurs in.
2471
2472 @item
2473 Write the change log entries for your changes.  We get lots of changes,
2474 and we don't have time to do all the change log writing ourselves.
2475
2476 Read the @file{ChangeLog} file to see what sorts of information to put
2477 in, and to learn the style that we use.  The purpose of the change log
2478 is to show people where to find what was changed.  So you need to be
2479 specific about what functions you changed; in large functions, it's
2480 often helpful to indicate where within the function the change was.
2481
2482 On the other hand, once you have shown people where to find the change,
2483 you need not explain its purpose.  Thus, if you add a new function, all
2484 you need to say about it is that it is new.  If you feel that the
2485 purpose needs explaining, it probably does---but the explanation will be
2486 much more useful if you put it in comments in the code.
2487
2488 If you would like your name to appear in the header line for who made
2489 the change, send us the header line.
2490
2491 @item
2492 When you write the fix, keep in mind that we can't install a change that
2493 would break other systems.
2494
2495 People often suggest fixing a problem by changing machine-independent
2496 files such as @file{toplev.c} to do something special that a particular
2497 system needs.  Sometimes it is totally obvious that such changes would
2498 break GCC for almost all users.  We can't possibly make a change like
2499 that.  At best it might tell us how to write another patch that would
2500 solve the problem acceptably.
2501
2502 Sometimes people send fixes that @emph{might} be an improvement in
2503 general---but it is hard to be sure of this.  It's hard to install
2504 such changes because we have to study them very carefully.  Of course,
2505 a good explanation of the reasoning by which you concluded the change
2506 was correct can help convince us.
2507
2508 The safest changes are changes to the configuration files for a
2509 particular machine.  These are safe because they can't create new bugs
2510 on other machines.
2511
2512 Please help us keep up with the workload by designing the patch in a
2513 form that is good to install.
2514 @end itemize
2515
2516 @node Service
2517 @chapter How To Get Help with GCC
2518
2519 If you need help installing, using or changing GCC, there are two
2520 ways to find it:
2521
2522 @itemize @bullet
2523 @item
2524 Send a message to a suitable network mailing list.  First try
2525 @email{gcc-help@@gcc.gnu.org} (for help installing or using GCC), and if
2526 that brings no response, try @email{gcc@@gcc.gnu.org}.  For help
2527 changing GCC, ask @email{gcc@@gcc.gnu.org}.  If you think you have found
2528 a bug in GCC, please report it following the instructions at
2529 @pxref{Bug Reporting}.
2530
2531 @item
2532 Look in the service directory for someone who might help you for a fee.
2533 The service directory is found at
2534 @uref{http://www.gnu.org/prep/service.html}.
2535 @end itemize
2536
2537 @c For further information, see
2538 @c @uref{http://gcc.gnu.org/cgi-bin/fom.cgi?file=12}.
2539 @c FIXME: this URL may be too volatile, this FAQ entry needs to move to
2540 @c the regular web pages before we can uncomment the reference.
2541
2542 @node Contributing
2543 @chapter Contributing to GCC Development
2544
2545 If you would like to help pretest GCC releases to assure they work well,
2546 our current development sources are available by CVS (see
2547 @uref{http://gcc.gnu.org/cvs.html}).  Source and binary snapshots are
2548 also available for FTP; see @uref{http://gcc.gnu.org/snapshots.html}.
2549
2550 If you would like to work on improvements to GCC, please read
2551 @uref{http://gcc.gnu.org/contribute.html} and
2552 @uref{http://gcc.gnu.org/contributewhy.html} for information on how to
2553 make useful contributions and avoid duplication of effort.  Suggested
2554 projects are listed at @uref{http://gcc.gnu.org/projects/}.
2555
2556 @node VMS
2557 @chapter Using GCC on VMS
2558
2559 @c prevent bad page break with this line
2560 Here is how to use GCC on VMS.
2561
2562 @menu
2563 * Include Files and VMS::  Where the preprocessor looks for the include files.
2564 * Global Declarations::    How to do globaldef, globalref and globalvalue with
2565                            GCC.
2566 * VMS Misc::               Misc information.
2567 @end menu
2568
2569 @node Include Files and VMS
2570 @section Include Files and VMS
2571
2572 @cindex include files and VMS
2573 @cindex VMS and include files
2574 @cindex header files and VMS
2575 Due to the differences between the filesystems of Unix and VMS, GCC
2576 attempts to translate file names in @samp{#include} into names that VMS
2577 will understand.  The basic strategy is to prepend a prefix to the
2578 specification of the include file, convert the whole filename to a VMS
2579 filename, and then try to open the file.  GCC tries various prefixes
2580 one by one until one of them succeeds:
2581
2582 @enumerate
2583 @item
2584 The first prefix is the @samp{GNU_CC_INCLUDE:} logical name: this is
2585 where GNU C header files are traditionally stored.  If you wish to store
2586 header files in non-standard locations, then you can assign the logical
2587 @samp{GNU_CC_INCLUDE} to be a search list, where each element of the
2588 list is suitable for use with a rooted logical.
2589
2590 @item
2591 The next prefix tried is @samp{SYS$SYSROOT:[SYSLIB.]}.  This is where
2592 VAX-C header files are traditionally stored.
2593
2594 @item
2595 If the include file specification by itself is a valid VMS filename, the
2596 preprocessor then uses this name with no prefix in an attempt to open
2597 the include file.
2598
2599 @item
2600 If the file specification is not a valid VMS filename (i.e. does not
2601 contain a device or a directory specifier, and contains a @samp{/}
2602 character), the preprocessor tries to convert it from Unix syntax to
2603 VMS syntax.
2604
2605 Conversion works like this: the first directory name becomes a device,
2606 and the rest of the directories are converted into VMS-format directory
2607 names.  For example, the name @file{X11/foobar.h} is
2608 translated to @file{X11:[000000]foobar.h} or @file{X11:foobar.h},
2609 whichever one can be opened.  This strategy allows you to assign a
2610 logical name to point to the actual location of the header files.
2611
2612 @item
2613 If none of these strategies succeeds, the @samp{#include} fails.
2614 @end enumerate
2615
2616 Include directives of the form:
2617
2618 @example
2619 #include foobar
2620 @end example
2621
2622 @noindent
2623 are a common source of incompatibility between VAX-C and GCC.  VAX-C
2624 treats this much like a standard @code{#include <foobar.h>} directive.
2625 That is incompatible with the ISO C behavior implemented by GCC: to
2626 expand the name @code{foobar} as a macro.  Macro expansion should
2627 eventually yield one of the two standard formats for @code{#include}:
2628
2629 @example
2630 #include "@var{file}"
2631 #include <@var{file}>
2632 @end example
2633
2634 If you have this problem, the best solution is to modify the source to
2635 convert the @code{#include} directives to one of the two standard forms.
2636 That will work with either compiler.  If you want a quick and dirty fix,
2637 define the file names as macros with the proper expansion, like this:
2638
2639 @example
2640 #define stdio <stdio.h>
2641 @end example
2642
2643 @noindent
2644 This will work, as long as the name doesn't conflict with anything else
2645 in the program.
2646
2647 Another source of incompatibility is that VAX-C assumes that:
2648
2649 @example
2650 #include "foobar"
2651 @end example
2652
2653 @noindent
2654 is actually asking for the file @file{foobar.h}.  GCC does not
2655 make this assumption, and instead takes what you ask for literally;
2656 it tries to read the file @file{foobar}.  The best way to avoid this
2657 problem is to always specify the desired file extension in your include
2658 directives.
2659
2660 GCC for VMS is distributed with a set of include files that is
2661 sufficient to compile most general purpose programs.  Even though the
2662 GCC distribution does not contain header files to define constants
2663 and structures for some VMS system-specific functions, there is no
2664 reason why you cannot use GCC with any of these functions.  You first
2665 may have to generate or create header files, either by using the public
2666 domain utility @code{UNSDL} (which can be found on a DECUS tape), or by
2667 extracting the relevant modules from one of the system macro libraries,
2668 and using an editor to construct a C header file.
2669
2670 A @code{#include} file name cannot contain a DECNET node name.  The
2671 preprocessor reports an I/O error if you attempt to use a node name,
2672 whether explicitly, or implicitly via a logical name.
2673
2674 @node Global Declarations
2675 @section Global Declarations and VMS
2676
2677 @findex GLOBALREF
2678 @findex GLOBALDEF
2679 @findex GLOBALVALUEDEF
2680 @findex GLOBALVALUEREF
2681 GCC does not provide the @code{globalref}, @code{globaldef} and
2682 @code{globalvalue} keywords of VAX-C.  You can get the same effect with
2683 an obscure feature of GAS, the GNU assembler.  (This requires GAS
2684 version 1.39 or later.)  The following macros allow you to use this
2685 feature in a fairly natural way:
2686
2687 @smallexample
2688 #ifdef __GNUC__
2689 #define GLOBALREF(TYPE,NAME)                      \
2690   TYPE NAME                                       \
2691   asm ("_$$PsectAttributes_GLOBALSYMBOL$$" #NAME)
2692 #define GLOBALDEF(TYPE,NAME,VALUE)                \
2693   TYPE NAME                                       \
2694   asm ("_$$PsectAttributes_GLOBALSYMBOL$$" #NAME) \
2695     = VALUE
2696 #define GLOBALVALUEREF(TYPE,NAME)                 \
2697   const TYPE NAME[1]                              \
2698   asm ("_$$PsectAttributes_GLOBALVALUE$$" #NAME)
2699 #define GLOBALVALUEDEF(TYPE,NAME,VALUE)           \
2700   const TYPE NAME[1]                              \
2701   asm ("_$$PsectAttributes_GLOBALVALUE$$" #NAME)  \
2702     = @{VALUE@}
2703 #else
2704 #define GLOBALREF(TYPE,NAME) \
2705   globalref TYPE NAME
2706 #define GLOBALDEF(TYPE,NAME,VALUE) \
2707   globaldef TYPE NAME = VALUE
2708 #define GLOBALVALUEDEF(TYPE,NAME,VALUE) \
2709   globalvalue TYPE NAME = VALUE
2710 #define GLOBALVALUEREF(TYPE,NAME) \
2711   globalvalue TYPE NAME
2712 #endif
2713 @end smallexample
2714
2715 @noindent
2716 (The @code{_$$PsectAttributes_GLOBALSYMBOL} prefix at the start of the
2717 name is removed by the assembler, after it has modified the attributes
2718 of the symbol).  These macros are provided in the VMS binaries
2719 distribution in a header file @file{GNU_HACKS.H}.  An example of the
2720 usage is:
2721
2722 @example
2723 GLOBALREF (int, ijk);
2724 GLOBALDEF (int, jkl, 0);
2725 @end example
2726
2727 The macros @code{GLOBALREF} and @code{GLOBALDEF} cannot be used
2728 straightforwardly for arrays, since there is no way to insert the array
2729 dimension into the declaration at the right place.  However, you can
2730 declare an array with these macros if you first define a typedef for the
2731 array type, like this:
2732
2733 @example
2734 typedef int intvector[10];
2735 GLOBALREF (intvector, foo);
2736 @end example
2737
2738 Array and structure initializers will also break the macros; you can
2739 define the initializer to be a macro of its own, or you can expand the
2740 @code{GLOBALDEF} macro by hand.  You may find a case where you wish to
2741 use the @code{GLOBALDEF} macro with a large array, but you are not
2742 interested in explicitly initializing each element of the array.  In
2743 such cases you can use an initializer like: @code{@{0,@}}, which will
2744 initialize the entire array to @code{0}.
2745
2746 A shortcoming of this implementation is that a variable declared with
2747 @code{GLOBALVALUEREF} or @code{GLOBALVALUEDEF} is always an array.  For
2748 example, the declaration:
2749
2750 @example
2751 GLOBALVALUEREF(int, ijk);
2752 @end example
2753
2754 @noindent
2755 declares the variable @code{ijk} as an array of type @code{int [1]}.
2756 This is done because a globalvalue is actually a constant; its ``value''
2757 is what the linker would normally consider an address.  That is not how
2758 an integer value works in C, but it is how an array works.  So treating
2759 the symbol as an array name gives consistent results---with the
2760 exception that the value seems to have the wrong type.  @strong{Don't
2761 try to access an element of the array.}  It doesn't have any elements.
2762 The array ``address'' may not be the address of actual storage.
2763
2764 The fact that the symbol is an array may lead to warnings where the
2765 variable is used.  Insert type casts to avoid the warnings.  Here is an
2766 example; it takes advantage of the ISO C feature allowing macros that
2767 expand to use the same name as the macro itself.
2768
2769 @example
2770 GLOBALVALUEREF (int, ss$_normal);
2771 GLOBALVALUEDEF (int, xyzzy,123);
2772 #ifdef __GNUC__
2773 #define ss$_normal ((int) ss$_normal)
2774 #define xyzzy ((int) xyzzy)
2775 #endif
2776 @end example
2777
2778 Don't use @code{globaldef} or @code{globalref} with a variable whose
2779 type is an enumeration type; this is not implemented.  Instead, make the
2780 variable an integer, and use a @code{globalvaluedef} for each of the
2781 enumeration values.  An example of this would be:
2782
2783 @example
2784 #ifdef __GNUC__
2785 GLOBALDEF (int, color, 0);
2786 GLOBALVALUEDEF (int, RED, 0);
2787 GLOBALVALUEDEF (int, BLUE, 1);
2788 GLOBALVALUEDEF (int, GREEN, 3);
2789 #else
2790 enum globaldef color @{RED, BLUE, GREEN = 3@};
2791 #endif
2792 @end example
2793
2794 @node VMS Misc
2795 @section Other VMS Issues
2796
2797 @cindex exit status and VMS
2798 @cindex return value of @code{main}
2799 @cindex @code{main} and the exit status
2800 GCC automatically arranges for @code{main} to return 1 by default if
2801 you fail to specify an explicit return value.  This will be interpreted
2802 by VMS as a status code indicating a normal successful completion.
2803 Version 1 of GCC did not provide this default.
2804
2805 GCC on VMS works only with the GNU assembler, GAS.  You need version
2806 1.37 or later of GAS in order to produce value debugging information for
2807 the VMS debugger.  Use the ordinary VMS linker with the object files
2808 produced by GAS.
2809
2810 @cindex shared VMS run time system
2811 @cindex @file{VAXCRTL}
2812 Under previous versions of GCC, the generated code would occasionally
2813 give strange results when linked to the sharable @file{VAXCRTL} library.
2814 Now this should work.
2815
2816 A caveat for use of @code{const} global variables: the @code{const}
2817 modifier must be specified in every external declaration of the variable
2818 in all of the source files that use that variable.  Otherwise the linker
2819 will issue warnings about conflicting attributes for the variable.  Your
2820 program will still work despite the warnings, but the variable will be
2821 placed in writable storage.
2822
2823 @cindex name augmentation
2824 @cindex case sensitivity and VMS
2825 @cindex VMS and case sensitivity
2826 Although the VMS linker does distinguish between upper and lower case
2827 letters in global symbols, most VMS compilers convert all such symbols
2828 into upper case and most run-time library routines also have upper case
2829 names.  To be able to reliably call such routines, GCC (by means of
2830 the assembler GAS) converts global symbols into upper case like other
2831 VMS compilers.  However, since the usual practice in C is to distinguish
2832 case, GCC (via GAS) tries to preserve usual C behavior by augmenting
2833 each name that is not all lower case.  This means truncating the name
2834 to at most 23 characters and then adding more characters at the end
2835 which encode the case pattern of those 23.   Names which contain at
2836 least one dollar sign are an exception; they are converted directly into
2837 upper case without augmentation.
2838
2839 Name augmentation yields bad results for programs that use precompiled
2840 libraries (such as Xlib) which were generated by another compiler.  You
2841 can use the compiler option @samp{/NOCASE_HACK} to inhibit augmentation;
2842 it makes external C functions and variables case-independent as is usual
2843 on VMS.  Alternatively, you could write all references to the functions
2844 and variables in such libraries using lower case; this will work on VMS,
2845 but is not portable to other systems.  The compiler option @samp{/NAMES}
2846 also provides control over global name handling.
2847
2848 Function and variable names are handled somewhat differently with GNU
2849 C++.  The GNU C++ compiler performs @dfn{name mangling} on function
2850 names, which means that it adds information to the function name to
2851 describe the data types of the arguments that the function takes.  One
2852 result of this is that the name of a function can become very long.
2853 Since the VMS linker only recognizes the first 31 characters in a name,
2854 special action is taken to ensure that each function and variable has a
2855 unique name that can be represented in 31 characters.
2856
2857 If the name (plus a name augmentation, if required) is less than 32
2858 characters in length, then no special action is performed.  If the name
2859 is longer than 31 characters, the assembler (GAS) will generate a
2860 hash string based upon the function name, truncate the function name to
2861 23 characters, and append the hash string to the truncated name.  If the
2862 @samp{/VERBOSE} compiler option is used, the assembler will print both
2863 the full and truncated names of each symbol that is truncated.
2864
2865 The @samp{/NOCASE_HACK} compiler option should not be used when you are
2866 compiling programs that use libg++.  libg++ has several instances of
2867 objects (i.e.  @code{Filebuf} and @code{filebuf}) which become
2868 indistinguishable in a case-insensitive environment.  This leads to
2869 cases where you need to inhibit augmentation selectively (if you were
2870 using libg++ and Xlib in the same program, for example).  There is no
2871 special feature for doing this, but you can get the result by defining a
2872 macro for each mixed case symbol for which you wish to inhibit
2873 augmentation.  The macro should expand into the lower case equivalent of
2874 itself.  For example:
2875
2876 @example
2877 #define StuDlyCapS studlycaps
2878 @end example
2879
2880 These macro definitions can be placed in a header file to minimize the
2881 number of changes to your source code.
2882
2883 @node Makefile
2884 @chapter Makefile Targets
2885 @cindex makefile targets
2886 @cindex targets, makefile
2887
2888 @table @code
2889 @item all
2890 This is the default target.  Depending on what your build/host/target
2891 configuration is, it coordinates all the things that need to be built.
2892
2893 @item doc
2894 Produce info-formatted documentation.  Also, @code{make dvi} is
2895 available for DVI-formatted documentation, and @code{make
2896 generated-manpages} to generate man pages.
2897
2898 @item mostlyclean
2899 Delete the files made while building the compiler.
2900
2901 @item clean
2902 That, and all the other files built by @code{make all}.
2903
2904 @item distclean
2905 That, and all the files created by @code{configure}.
2906
2907 @item extraclean
2908 That, and any temporary or intermediate files, like emacs backup files.
2909
2910 @item maintainer-clean
2911 Distclean plus any file that can be generated from other files.  Note
2912 that additional tools may be required beyond what is normally needed to
2913 build gcc.
2914
2915 @item install
2916 Installs gcc.
2917
2918 @item uninstall
2919 Deletes installed files.
2920
2921 @item check
2922 Run the testsuite.  This creates a @file{testsuite} subdirectory that
2923 has various @file{.sum} and @file{.log} files containing the results of
2924 the testing.  You can run subsets with, for example, @code{make check-gcc}.
2925 You can specify specific tests by setting RUNTESTFLAGS to be the name
2926 of the @file{.exp} file, optionally followed by (for some tests) an equals
2927 and a file wildcard, like:
2928
2929 @example
2930 make check-gcc RUNTESTFLAGS="execute.exp=19980413-*"
2931 @end example
2932
2933 Note that running the testsuite may require additional tools be
2934 installed, such as TCL or dejagnu.
2935
2936 @item bootstrap
2937 Builds gcc three times---once with the native compiler, once with the
2938 native-built compiler it just built, and once with the compiler it built
2939 the second time.  In theory, the last two should produce the same
2940 results, which @code{make compare} can check.  Each step of this process
2941 is called a ``stage'', and the results of each stage @var{N}
2942 (@var{N} = 1@dots{}3) are copied to a subdirectory @file{stage@var{N}/}.
2943
2944 @item bootstrap-lean
2945 Like @code{bootstrap}, except that the various stages are removed once
2946 they're no longer needed.  This saves disk space.
2947
2948 @item bubblestrap
2949 Once bootstrapped, this incrementally rebuilds each of the three stages,
2950 one at a time.  It does this by ``bubbling'' the stages up from their
2951 subdirectories, rebuilding them, and copying them back to their
2952 subdirectories.  This will allow you to, for example, quickly rebuild a
2953 bootstrapped compiler after changing the sources, without having to do a
2954 full bootstrap.
2955
2956 @item quickstrap
2957 Rebuilds the most recently built stage.  Since each stage requires
2958 special invocation, using this target means you don't have to keep track
2959 of which stage you're on or what invocation that stage needs.
2960
2961 @item cleanstrap
2962 Removed everything (@code{make clean}) and rebuilds (@code{make bootstrap}).
2963
2964 @item stage@var{N} (@var{N} = 1@dots{}4)
2965 For each stage, moves the appropriate files to the @file{stage@var{N}}
2966 subdirectory.
2967
2968 @item unstage@var{N} (@var{N} = 1@dots{}4)
2969 Undoes the corresponding @code{stage@var{N}}.
2970
2971 @item restage@var{N} (@var{N} = 1@dots{}4)
2972 Undoes the corresponding @code{stage@var{N}} and rebuilds it with the
2973 appropriate flags.
2974
2975 @item compare
2976 Compares the results of stages 2 and 3.  This ensures that the compiler
2977 is running properly, since it should produce the same object files
2978 regardless of how it itself was compiled.
2979
2980 @end table
2981
2982 @end ifset
2983
2984 @ifset INTERNALS
2985 @node Portability
2986 @chapter GCC and Portability
2987 @cindex portability
2988 @cindex GCC and portability
2989
2990 The main goal of GCC was to make a good, fast compiler for machines in
2991 the class that the GNU system aims to run on: 32-bit machines that address
2992 8-bit bytes and have several general registers.  Elegance, theoretical
2993 power and simplicity are only secondary.
2994
2995 GCC gets most of the information about the target machine from a machine
2996 description which gives an algebraic formula for each of the machine's
2997 instructions.  This is a very clean way to describe the target.  But when
2998 the compiler needs information that is difficult to express in this
2999 fashion, I have not hesitated to define an ad-hoc parameter to the machine
3000 description.  The purpose of portability is to reduce the total work needed
3001 on the compiler; it was not of interest for its own sake.
3002
3003 @cindex endianness
3004 @cindex autoincrement addressing, availability
3005 @findex abort
3006 GCC does not contain machine dependent code, but it does contain code
3007 that depends on machine parameters such as endianness (whether the most
3008 significant byte has the highest or lowest address of the bytes in a word)
3009 and the availability of autoincrement addressing.  In the RTL-generation
3010 pass, it is often necessary to have multiple strategies for generating code
3011 for a particular kind of syntax tree, strategies that are usable for different
3012 combinations of parameters.  Often I have not tried to address all possible
3013 cases, but only the common ones or only the ones that I have encountered.
3014 As a result, a new target may require additional strategies.  You will know
3015 if this happens because the compiler will call @code{abort}.  Fortunately,
3016 the new strategies can be added in a machine-independent fashion, and will
3017 affect only the target machines that need them.
3018 @end ifset
3019
3020 @ifset INTERNALS
3021 @node Interface
3022 @chapter Interfacing to GCC Output
3023 @cindex interfacing to GCC output
3024 @cindex run-time conventions
3025 @cindex function call conventions
3026 @cindex conventions, run-time
3027
3028 GCC is normally configured to use the same function calling convention
3029 normally in use on the target system.  This is done with the
3030 machine-description macros described (@pxref{Target Macros}).
3031
3032 @cindex unions, returning
3033 @cindex structures, returning
3034 @cindex returning structures and unions
3035 However, returning of structure and union values is done differently on
3036 some target machines.  As a result, functions compiled with PCC
3037 returning such types cannot be called from code compiled with GCC,
3038 and vice versa.  This does not cause trouble often because few Unix
3039 library routines return structures or unions.
3040
3041 GCC code returns structures and unions that are 1, 2, 4 or 8 bytes
3042 long in the same registers used for @code{int} or @code{double} return
3043 values.  (GCC typically allocates variables of such types in
3044 registers also.)  Structures and unions of other sizes are returned by
3045 storing them into an address passed by the caller (usually in a
3046 register).  The machine-description macros @code{STRUCT_VALUE} and
3047 @code{STRUCT_INCOMING_VALUE} tell GCC where to pass this address.
3048
3049 By contrast, PCC on most target machines returns structures and unions
3050 of any size by copying the data into an area of static storage, and then
3051 returning the address of that storage as if it were a pointer value.
3052 The caller must copy the data from that memory area to the place where
3053 the value is wanted.  This is slower than the method used by GCC, and
3054 fails to be reentrant.
3055
3056 On some target machines, such as RISC machines and the 80386, the
3057 standard system convention is to pass to the subroutine the address of
3058 where to return the value.  On these machines, GCC has been
3059 configured to be compatible with the standard compiler, when this method
3060 is used.  It may not be compatible for structures of 1, 2, 4 or 8 bytes.
3061
3062 @cindex argument passing
3063 @cindex passing arguments
3064 GCC uses the system's standard convention for passing arguments.  On
3065 some machines, the first few arguments are passed in registers; in
3066 others, all are passed on the stack.  It would be possible to use
3067 registers for argument passing on any machine, and this would probably
3068 result in a significant speedup.  But the result would be complete
3069 incompatibility with code that follows the standard convention.  So this
3070 change is practical only if you are switching to GCC as the sole C
3071 compiler for the system.  We may implement register argument passing on
3072 certain machines once we have a complete GNU system so that we can
3073 compile the libraries with GCC.
3074
3075 On some machines (particularly the Sparc), certain types of arguments
3076 are passed ``by invisible reference''.  This means that the value is
3077 stored in memory, and the address of the memory location is passed to
3078 the subroutine.
3079
3080 @cindex @code{longjmp} and automatic variables
3081 If you use @code{longjmp}, beware of automatic variables.  ISO C says that
3082 automatic variables that are not declared @code{volatile} have undefined
3083 values after a @code{longjmp}.  And this is all GCC promises to do,
3084 because it is very difficult to restore register variables correctly, and
3085 one of GCC's features is that it can put variables in registers without
3086 your asking it to.
3087
3088 If you want a variable to be unaltered by @code{longjmp}, and you don't
3089 want to write @code{volatile} because old C compilers don't accept it,
3090 just take the address of the variable.  If a variable's address is ever
3091 taken, even if just to compute it and ignore it, then the variable cannot
3092 go in a register:
3093
3094 @example
3095 @{
3096   int careful;
3097   &careful;
3098   @dots{}
3099 @}
3100 @end example
3101
3102 @cindex arithmetic libraries
3103 @cindex math libraries
3104 @opindex msoft-float
3105 Code compiled with GCC may call certain library routines.  Most of
3106 them handle arithmetic for which there are no instructions.  This
3107 includes multiply and divide on some machines, and floating point
3108 operations on any machine for which floating point support is disabled
3109 with @option{-msoft-float}.  Some standard parts of the C library, such as
3110 @code{bcopy} or @code{memcpy}, are also called automatically.  The usual
3111 function call interface is used for calling the library routines.
3112
3113 Some of these routines can be defined in mostly machine-independent C;
3114 they appear in @file{libgcc2.c}.  Others must be hand-written in
3115 assembly language for each processor.  Wherever they are defined, they
3116 are compiled into the support library, @file{libgcc.a}, which is
3117 automatically searched when you link programs with GCC.
3118 @end ifset
3119
3120 @ifset INTERNALS
3121 @node Passes
3122 @chapter Passes and Files of the Compiler
3123 @cindex passes and files of the compiler
3124 @cindex files and passes of the compiler
3125 @cindex compiler passes and files
3126
3127 @cindex top level of compiler
3128 The overall control structure of the compiler is in @file{toplev.c}.  This
3129 file is responsible for initialization, decoding arguments, opening and
3130 closing files, and sequencing the passes.
3131
3132 @cindex parsing pass
3133 The parsing pass is invoked only once, to parse the entire input.  A
3134 high level tree representation is then generated from the input, 
3135 one function at a time.  This tree code is then transformed into RTL
3136 intermediate code, and processed. The files involved in transforming
3137 the trees into RTL are @file{expr.c}, @file{expmed.c}, and
3138 @file{stmt.c}. 
3139 @c Note, the above files aren't strictly the only files involved. It's
3140 @c all over the place (function.c, final.c,etc).  However, those are
3141 @c the files that are supposed to be directly involved, and have
3142 @c their purpose listed as such, so i've only listed them.
3143 The order of trees that are processed, is not
3144 necessarily the same order they are generated from 
3145 the input, due to deferred inlining, and other considerations.  
3146
3147 @findex rest_of_compilation
3148 @findex rest_of_decl_compilation
3149 Each time the parsing pass reads a complete function definition or
3150 top-level declaration, it calls either the function
3151 @code{rest_of_compilation}, or the function
3152 @code{rest_of_decl_compilation} in @file{toplev.c}, which are
3153 responsible for all further processing necessary, ending with output of
3154 the assembler language.  All other compiler passes run, in sequence,
3155 within @code{rest_of_compilation}.  When that function returns from
3156 compiling a function definition, the storage used for that function
3157 definition's compilation is entirely freed, unless it is an inline
3158 function, or was deferred for some reason (this can occur in
3159 templates, for example).
3160 @ifset USING
3161 (@pxref{Inline,,An Inline Function is As Fast As a Macro}).
3162 @end ifset
3163 @ifclear USING
3164 (@pxref{Inline,,An Inline Function is As Fast As a Macro,gcc.texi,Using GCC}).
3165 @end ifclear
3166
3167 Here is a list of all the passes of the compiler and their source files.
3168 Also included is a description of where debugging dumps can be requested
3169 with @option{-d} options.
3170
3171 @itemize @bullet
3172 @item
3173 Parsing.  This pass reads the entire text of a function definition,
3174 constructing a high level tree representation.  (Because of the semantic
3175 analysis that takes place during this pass, it does more than is
3176 formally considered to be parsing.)
3177
3178 The tree representation does not entirely follow C syntax, because it is
3179 intended to support other languages as well.
3180
3181 Language-specific data type analysis is also done in this pass, and every
3182 tree node that represents an expression has a data type attached.
3183 Variables are represented as declaration nodes.
3184
3185 The language-independent source files for parsing are
3186 @file{stor-layout.c}, @file{fold-const.c}, and @file{tree.c}.
3187 There are also header files @file{tree.h} and @file{tree.def}
3188 which define the format of the tree representation.@refill
3189
3190 C Preprocessing, for language front ends, that want or require it, is
3191 performed by cpplib, which is covered in seperate documentation.  In
3192 particular, the internals are covered in @xref{Top, ,Cpplib internals, cppinternals, Cpplib Internals}.
3193
3194
3195 @c Avoiding overfull is tricky here.
3196 The source files to parse C are
3197 @file{c-aux-info.c},
3198 @file{c-convert.c},
3199 @file{c-decl.c},
3200 @file{c-errors.c},
3201 @file{c-lang.c},
3202 @file{c-parse.in},
3203 and
3204 @file{c-typeck.c},
3205 along with a header file
3206 @file{c-tree.h}
3207 and some files shared with Objective-C and C++.
3208
3209 The source files for parsing C++ are in @file{cp/}.
3210 They are @file{parse.y},
3211 @file{class.c},@*
3212 @file{cvt.c}, @file{decl.c}, @file{decl2.c},
3213 @file{except.c},@*
3214 @file{expr.c}, @file{init.c}, @file{lex.c},
3215 @file{method.c}, @file{ptree.c},@*
3216 @file{search.c}, @file{spew.c}, @*
3217 @file{semantics.c}, @file{tree.c},
3218 @file{typeck2.c}, and
3219 @file{typeck.c}, along with header files @file{cp-tree.def},
3220 @file{cp-tree.h}, and @file{decl.h}.
3221
3222 The special source files for parsing Objective-C are in @file{objc/}.
3223 They are @file{objc-parse.y}, @file{objc-act.c}, @file{objc-tree.def}, and
3224 @file{objc-act.h}.  Certain C-specific files are used for this as
3225 well.
3226
3227 The files
3228 @file{c-common.c},
3229 @file{c-common.def},
3230 @file{c-dump.c},
3231 @file{c-format.c},
3232 @file{c-lex.c},
3233 @file{c-pragma.c},
3234 and
3235 @file{c-semantics.c},
3236 along with header files
3237 @file{c-common.h},
3238 @file{c-dump.h},
3239 @file{c-lex.h},
3240 and
3241 @file{c-pragma.h},
3242 are also used for all of the above languages.
3243
3244
3245 @cindex Tree optimization
3246 @item
3247 Tree optimization.   This is the optimization of the tree
3248 representation, before converting into RTL code.
3249
3250 @cindex inline on trees, automatic
3251 Currently, the main optimization performed here is tree-based
3252 inlining.  
3253 This is implemented for C++ in @file{cp/optimize.c}.  Note that
3254 tree based inlining turns off rtx based inlining (since it's more
3255 powerful, it would be a waste of time to do rtx based inlining in
3256 addition).
3257 The C front end currently does not perform tree based inlining. 
3258
3259 @cindex constant folding
3260 @cindex arithmetic simplifications
3261 @cindex simplifications, arithmetic
3262 Constant folding and some arithmetic simplifications are also done
3263 during this pass, on the tree representation.
3264 The routines that perform these tasks are located in @file{fold-const.c}. 
3265
3266 @cindex RTL generation
3267 @item
3268 RTL generation.  This is the conversion of syntax tree into RTL code.
3269
3270 @cindex target-parameter-dependent code
3271 This is where the bulk of target-parameter-dependent code is found,
3272 since often it is necessary for strategies to apply only when certain
3273 standard kinds of instructions are available.  The purpose of named
3274 instruction patterns is to provide this information to the RTL
3275 generation pass.
3276
3277 @cindex tail recursion optimization
3278 Optimization is done in this pass for @code{if}-conditions that are
3279 comparisons, boolean operations or conditional expressions.  Tail
3280 recursion is detected at this time also.  Decisions are made about how
3281 best to arrange loops and how to output @code{switch} statements.
3282
3283 @c Avoiding overfull is tricky here.
3284 The source files for RTL generation include
3285 @file{stmt.c},
3286 @file{calls.c},
3287 @file{expr.c},
3288 @file{explow.c},
3289 @file{expmed.c},
3290 @file{function.c},
3291 @file{optabs.c}
3292 and @file{emit-rtl.c}.
3293 Also, the file
3294 @file{insn-emit.c}, generated from the machine description by the
3295 program @code{genemit}, is used in this pass.  The header file
3296 @file{expr.h} is used for communication within this pass.@refill
3297
3298 @findex genflags
3299 @findex gencodes
3300 The header files @file{insn-flags.h} and @file{insn-codes.h},
3301 generated from the machine description by the programs @code{genflags}
3302 and @code{gencodes}, tell this pass which standard names are available
3303 for use and which patterns correspond to them.@refill
3304
3305 Aside from debugging information output, none of the following passes
3306 refers to the tree structure representation of the function (only
3307 part of which is saved).
3308
3309 @cindex inline on rtx, automatic
3310 The decision of whether the function can and should be expanded inline
3311 in its subsequent callers is made at the end of rtl generation.  The
3312 function must meet certain criteria, currently related to the size of
3313 the function and the types and number of parameters it has.  Note that
3314 this function may contain loops, recursive calls to itself
3315 (tail-recursive functions can be inlined!), gotos, in short, all
3316 constructs supported by GCC.  The file @file{integrate.c} contains
3317 the code to save a function's rtl for later inlining and to inline that
3318 rtl when the function is called.  The header file @file{integrate.h}
3319 is also used for this purpose.
3320
3321 @opindex dr
3322 The option @option{-dr} causes a debugging dump of the RTL code after
3323 this pass.  This dump file's name is made by appending @samp{.rtl} to
3324 the input file name.
3325
3326 @c Should the exception handling pass be talked about here?
3327
3328 @cindex sibling call optimization
3329 @item
3330 Sibiling call optimization.   This pass performs tail recursion
3331 elimination, and tail and sibling call optimizations.  The purpose of
3332 these optimizations is to reduce the overhead of function calls,
3333 whenever possible.
3334
3335 The source file of this pass is @file{sibcall.c}
3336
3337 @opindex di
3338 The option @option{-di} causes a debugging dump of the RTL code after
3339 this pass is run. This dump file's name is made by appending
3340 @samp{.sibling} to the input file name.
3341
3342 @cindex jump optimization
3343 @cindex unreachable code
3344 @cindex dead code
3345 @item
3346 Jump optimization.  This pass simplifies jumps to the following
3347 instruction, jumps across jumps, and jumps to jumps.  It deletes
3348 unreferenced labels and unreachable code, except that unreachable code
3349 that contains a loop is not recognized as unreachable in this pass.
3350 (Such loops are deleted later in the basic block analysis.)  It also
3351 converts some code originally written with jumps into sequences of
3352 instructions that directly set values from the results of comparisons,
3353 if the machine has such instructions.
3354
3355 Jump optimization is performed two or three times.  The first time is
3356 immediately following RTL generation.  The second time is after CSE,
3357 but only if CSE says repeated jump optimization is needed.  The
3358 last time is right before the final pass.  That time, cross-jumping
3359 and deletion of no-op move instructions are done together with the
3360 optimizations described above.
3361
3362 The source file of this pass is @file{jump.c}.
3363
3364 @opindex dj
3365 The option @option{-dj} causes a debugging dump of the RTL code after
3366 this pass is run for the first time.  This dump file's name is made by
3367 appending @samp{.jump} to the input file name.
3368
3369 @cindex register use analysis
3370 @item
3371 Register scan.  This pass finds the first and last use of each
3372 register, as a guide for common subexpression elimination.  Its source
3373 is in @file{regclass.c}.
3374
3375 @cindex jump threading
3376 @item
3377 @opindex fthread-jumps
3378 Jump threading.  This pass detects a condition jump that branches to an
3379 identical or inverse test.  Such jumps can be @samp{threaded} through
3380 the second conditional test.  The source code for this pass is in
3381 @file{jump.c}.  This optimization is only performed if
3382 @option{-fthread-jumps} is enabled.
3383
3384 @cindex common subexpression elimination
3385 @cindex constant propagation
3386 @item
3387 Common subexpression elimination.  This pass also does constant
3388 propagation.  Its source files are @file{cse.c}, and @file{cselib.c}.
3389 If constant  propagation causes conditional jumps to become
3390 unconditional or to become no-ops, jump optimization is run again when
3391 CSE is finished. 
3392
3393 @opindex ds
3394 The option @option{-ds} causes a debugging dump of the RTL code after
3395 this pass.  This dump file's name is made by appending @samp{.cse} to
3396 the input file name.
3397
3398 @cindex SSA optimizations
3399 @cindex Single Static Assignment optimizations
3400 @opindex fssa
3401 @item
3402 Static Single Assignment (SSA) based optimization passes. The
3403 SSA conversion passes (to/from) are turned on by the @option{-fssa}
3404 option (it is also done automatically if you enable an SSA optimization pass).
3405 These passes utilize a form called Static Single Assignment. In SSA form,
3406 each variable (pseudo register) is only set once, giving you def-use
3407 and use-def chains for free, and enabling a lot more optimization
3408 passes to be run in linear time.
3409 Conversion to and from SSA form is handled by functions in
3410 @file{ssa.c}.
3411
3412 @opindex de
3413 The option @option{-de} causes a debugging dump of the RTL code after
3414 this pass.  This dump file's name is made by appending @samp{.ssa} to
3415 the input file name.
3416 @itemize @bullet
3417 @cindex SSA DCE 
3418 @cindex DCE, SSA based
3419 @cindex dead code elimination
3420 @opindex fdce
3421 @item
3422 Dead Code Elimination.  Turned on by the @option{-fdce} option. 
3423 This pass performs elimination of code considered unnecessary because it
3424 is never executed.  It operates in linear time.
3425
3426 @opindex dX
3427 The option @option{-dX} causes a debugging dump of the RTL code after
3428 this pass. This dump file's name is made by appending @samp{.dce} to
3429 the input file name.
3430 @end itemize
3431 @cindex global common subexpression elimination
3432 @cindex constant propagation
3433 @cindex copy propagation
3434 @item
3435 Global common subexpression elimination.  This pass performs two
3436 different types of GCSE  depending on whether you are optimizing for
3437 size or not (LCM based GCSE tends to increase code size for a gain in
3438 speed, while Morel-Renvoise based GCSE does not). 
3439 When optimizing for size, GCSE is done using Morel-Renvoise Partial
3440 Redundancy Elimination, with the exception that it does not try to move
3441 invariants out of loops---that is left to  the loop optimization pass.
3442 If MR PRE GCSE is done, code hoisting (aka unification) is also done, as
3443 well as load motion.
3444 If you are optimizing for speed, LCM (lazy code motion) based GCSE is
3445 done. LCM is based on the work of Knoop, Ruthing, and Steffen.  LCM
3446 based GCSE also does loop invariant code motion.  We also perform load
3447 and store motion when optimizing for speed.
3448 Regardless of which type of GCSE is used, the GCSE pass also performs
3449 global constant and  copy propagation.  
3450
3451 The source file for this pass is @file{gcse.c}, and the LCM routines
3452 are in @file{lcm.c}. 
3453
3454 @opindex dG
3455 The option @option{-dG} causes a debugging dump of the RTL code after
3456 this pass.  This dump file's name is made by appending @samp{.gcse} to
3457 the input file name.
3458
3459 @cindex loop optimization
3460 @cindex code motion
3461 @cindex strength-reduction
3462 @item
3463 Loop optimization.  This pass moves constant expressions out of loops,
3464 and optionally does strength-reduction and loop unrolling as well.
3465 Its source files are @file{loop.c} and @file{unroll.c}, plus the header
3466 @file{loop.h} used for communication between them.  Loop unrolling uses
3467 some functions in @file{integrate.c} and the header @file{integrate.h}.
3468 Loop dependency analysis routines are contained in @file{dependence.c}.
3469
3470 @opindex dL
3471 The option @option{-dL} causes a debugging dump of the RTL code after
3472 this pass.  This dump file's name is made by appending @samp{.loop} to
3473 the input file name.
3474
3475 @item
3476 @opindex frerun-cse-after-loop
3477 If @option{-frerun-cse-after-loop} was enabled, a second common
3478 subexpression elimination pass is performed after the loop optimization
3479 pass.  Jump threading is also done again at this time if it was specified.
3480
3481 @opindex dt
3482 The option @option{-dt} causes a debugging dump of the RTL code after
3483 this pass.  This dump file's name is made by appending @samp{.cse2} to
3484 the input file name.
3485
3486 @cindex data flow analysis
3487 @cindex analysis, data flow
3488 @cindex basic blocks
3489 @item
3490 Data flow analysis (@file{flow.c}).  This pass divides the program
3491 into basic blocks (and in the process deletes unreachable loops); then
3492 it computes which pseudo-registers are live at each point in the
3493 program, and makes the first instruction that uses a value point at
3494 the instruction that computed the value.
3495
3496 @cindex autoincrement/decrement analysis
3497 This pass also deletes computations whose results are never used, and
3498 combines memory references with add or subtract instructions to make
3499 autoincrement or autodecrement addressing.
3500
3501 @opindex df
3502 The option @option{-df} causes a debugging dump of the RTL code after
3503 this pass.  This dump file's name is made by appending @samp{.flow} to
3504 the input file name.  If stupid register allocation is in use, this
3505 dump file reflects the full results of such allocation.
3506
3507 @cindex instruction combination
3508 @item
3509 Instruction combination (@file{combine.c}).  This pass attempts to
3510 combine groups of two or three instructions that are related by data
3511 flow into single instructions.  It combines the RTL expressions for
3512 the instructions by substitution, simplifies the result using algebra,
3513 and then attempts to match the result against the machine description.
3514
3515 @opindex dc
3516 The option @option{-dc} causes a debugging dump of the RTL code after
3517 this pass.  This dump file's name is made by appending @samp{.combine}
3518 to the input file name.
3519
3520 @cindex if conversion
3521 @item
3522 If-conversion is a transformation that transforms control dependencies
3523 into data dependencies (IE it transforms conditional code into a
3524 single control stream).
3525 It is implemented in the file @file{ifcvt.c}.
3526
3527 @opindex dE
3528 The option @option{-dE} causes a debugging dump of the RTL code after
3529 this pass.  This dump file's name is made by appending @samp{.ce} to
3530 the input file name.
3531
3532 @cindex register movement
3533 @item
3534 Register movement (@file{regmove.c}). This pass looks for cases where
3535 matching constraints would force an instruction to need a reload, and
3536 this reload would be a register to register move.  It then attempts
3537 to change the registers used by the instruction to avoid the move
3538 instruction.
3539
3540 @opindex dN
3541 The option @option{-dN} causes a debugging dump of the RTL code after
3542 this pass.  This dump file's name is made by appending @samp{.regmove}
3543 to the input file name.
3544
3545 @cindex instruction scheduling
3546 @cindex scheduling, instruction
3547 @item
3548 Instruction scheduling (@file{sched.c}).  This pass looks for
3549 instructions whose output will not be available by the time that it is
3550 used in subsequent instructions.  (Memory loads and floating point
3551 instructions often have this behavior on RISC machines).  It re-orders
3552 instructions within a basic block to try to separate the definition and
3553 use of items that otherwise would cause pipeline stalls.
3554
3555 Instruction scheduling is performed twice.  The first time is immediately
3556 after instruction combination and the second is immediately after reload.
3557
3558 @opindex dS
3559 The option @option{-dS} causes a debugging dump of the RTL code after this
3560 pass is run for the first time.  The dump file's name is made by
3561 appending @samp{.sched} to the input file name.
3562
3563 @cindex register class preference pass
3564 @item
3565 Register class preferencing.  The RTL code is scanned to find out
3566 which register class is best for each pseudo register.  The source
3567 file is @file{regclass.c}.
3568
3569 @cindex register allocation
3570 @cindex local register allocation
3571 @item
3572 Local register allocation (@file{local-alloc.c}).  This pass allocates
3573 hard registers to pseudo registers that are used only within one basic
3574 block.  Because the basic block is linear, it can use fast and
3575 powerful techniques to do a very good job.
3576
3577 @opindex dl
3578 The option @option{-dl} causes a debugging dump of the RTL code after
3579 this pass.  This dump file's name is made by appending @samp{.lreg} to
3580 the input file name.
3581
3582 @cindex global register allocation
3583 @item
3584 Global register allocation (@file{global.c}).  This pass
3585 allocates hard registers for the remaining pseudo registers (those
3586 whose life spans are not contained in one basic block).
3587
3588 @cindex reloading
3589 @item
3590 Reloading.  This pass renumbers pseudo registers with the hardware
3591 registers numbers they were allocated.  Pseudo registers that did not
3592 get hard registers are replaced with stack slots.  Then it finds
3593 instructions that are invalid because a value has failed to end up in
3594 a register, or has ended up in a register of the wrong kind.  It fixes
3595 up these instructions by reloading the problematical values
3596 temporarily into registers.  Additional instructions are generated to
3597 do the copying.
3598
3599 The reload pass also optionally eliminates the frame pointer and inserts
3600 instructions to save and restore call-clobbered registers around calls.
3601
3602 Source files are @file{reload.c} and @file{reload1.c}, plus the header
3603 @file{reload.h} used for communication between them.
3604
3605 @opindex dg
3606 The option @option{-dg} causes a debugging dump of the RTL code after
3607 this pass.  This dump file's name is made by appending @samp{.greg} to
3608 the input file name.
3609
3610 @cindex instruction scheduling
3611 @cindex scheduling, instruction
3612 @item
3613 Instruction scheduling is repeated here to try to avoid pipeline stalls
3614 due to memory loads generated for spilled pseudo registers.
3615
3616 @opindex dR
3617 The option @option{-dR} causes a debugging dump of the RTL code after
3618 this pass.  This dump file's name is made by appending @samp{.sched2}
3619 to the input file name.
3620
3621 @cindex basic block reordering
3622 @cindex reordering, block
3623 @item
3624 Basic block reordering.  This pass implements profile guided code
3625 positioning. If profile information is not available, various types of
3626 static analysis are performed to make the predictions normally coming
3627 from the profile feedback (IE execution frequency, branch probability,
3628 etc). It is implemented in the file @file{bb-reorder.c}, and the
3629 various prediction routines are in @file{predict.c}.
3630
3631 @opindex dB
3632 The option @option{-dB} causes a debugging dump of the RTL code after
3633 this pass. This dump file's name is made by appending @samp{.bbro} to
3634 the input file name.
3635
3636 @cindex cross-jumping
3637 @cindex no-op move instructions
3638 @item
3639 Jump optimization is repeated, this time including cross-jumping
3640 and deletion of no-op move instructions.
3641
3642 @opindex dJ
3643 The option @option{-dJ} causes a debugging dump of the RTL code after
3644 this pass.  This dump file's name is made by appending @samp{.jump2}
3645 to the input file name.
3646
3647 @cindex delayed branch scheduling
3648 @cindex scheduling, delayed branch
3649 @item
3650 Delayed branch scheduling.  This optional pass attempts to find
3651 instructions that can go into the delay slots of other instructions,
3652 usually jumps and calls.  The source file name is @file{reorg.c}.
3653
3654 @opindex dd
3655 The option @option{-dd} causes a debugging dump of the RTL code after
3656 this pass.  This dump file's name is made by appending @samp{.dbr}
3657 to the input file name.
3658
3659 @cindex branch shortening
3660 @item
3661 Branch shortening.  On many RISC machines, branch instructions have a
3662 limited range.  Thus, longer sequences of instructions must be used for
3663 long branches.  In this pass, the compiler figures out what how far each
3664 instruction will be from each other instruction, and therefore whether
3665 the usual instructions, or the longer sequences, must be used for each
3666 branch.
3667
3668 @cindex register-to-stack conversion
3669 @item
3670 Conversion from usage of some hard registers to usage of a register
3671 stack may be done at this point.  Currently, this is supported only
3672 for the floating-point registers of the Intel 80387 coprocessor.   The
3673 source file name is @file{reg-stack.c}.
3674
3675 @opindex dk
3676 The options @option{-dk} causes a debugging dump of the RTL code after
3677 this pass.  This dump file's name is made by appending @samp{.stack}
3678 to the input file name.
3679
3680 @cindex final pass
3681 @cindex peephole optimization
3682 @item
3683 Final.  This pass outputs the assembler code for the function.  It is
3684 also responsible for identifying spurious test and compare
3685 instructions.  Machine-specific peephole optimizations are performed
3686 at the same time.  The function entry and exit sequences are generated
3687 directly as assembler code in this pass; they never exist as RTL.
3688
3689 The source files are @file{final.c} plus @file{insn-output.c}; the
3690 latter is generated automatically from the machine description by the
3691 tool @file{genoutput}.  The header file @file{conditions.h} is used
3692 for communication between these files.
3693
3694 @cindex debugging information generation
3695 @item
3696 Debugging information output.  This is run after final because it must
3697 output the stack slot offsets for pseudo registers that did not get
3698 hard registers.  Source files are @file{dbxout.c} for DBX symbol table
3699 format, @file{sdbout.c} for SDB symbol table format,  @file{dwarfout.c}
3700 for DWARF symbol table format, and the files @file{dwarf2out.c} and
3701 @file{dwarf2asm.c} for DWARF2 symbol table format.
3702 @end itemize
3703
3704 Some additional files are used by all or many passes:
3705
3706 @itemize @bullet
3707 @item
3708 Every pass uses @file{machmode.def} and @file{machmode.h} which define
3709 the machine modes.
3710
3711 @item
3712 Several passes use @file{real.h}, which defines the default
3713 representation of floating point constants and how to operate on them.
3714
3715 @item
3716 All the passes that work with RTL use the header files @file{rtl.h}
3717 and @file{rtl.def}, and subroutines in file @file{rtl.c}.  The tools
3718 @code{gen*} also use these files to read and work with the machine
3719 description RTL.
3720
3721 @findex genconfig
3722 @item
3723 Several passes refer to the header file @file{insn-config.h} which
3724 contains a few parameters (C macro definitions) generated
3725 automatically from the machine description RTL by the tool
3726 @code{genconfig}.
3727
3728 @cindex instruction recognizer
3729 @item
3730 Several passes use the instruction recognizer, which consists of
3731 @file{recog.c} and @file{recog.h}, plus the files @file{insn-recog.c}
3732 and @file{insn-extract.c} that are generated automatically from the
3733 machine description by the tools @file{genrecog} and
3734 @file{genextract}.@refill
3735
3736 @item
3737 Several passes use the header files @file{regs.h} which defines the
3738 information recorded about pseudo register usage, and @file{basic-block.h}
3739 which defines the information recorded about basic blocks.
3740
3741 @item
3742 @file{hard-reg-set.h} defines the type @code{HARD_REG_SET}, a bit-vector
3743 with a bit for each hard register, and some macros to manipulate it.
3744 This type is just @code{int} if the machine has few enough hard registers;
3745 otherwise it is an array of @code{int} and some of the macros expand
3746 into loops.
3747
3748 @item
3749 Several passes use instruction attributes.  A definition of the
3750 attributes defined for a particular machine is in file
3751 @file{insn-attr.h}, which is generated from the machine description by
3752 the program @file{genattr}.  The file @file{insn-attrtab.c} contains
3753 subroutines to obtain the attribute values for insns.  It is generated
3754 from the machine description by the program @file{genattrtab}.@refill
3755 @end itemize
3756 @end ifset
3757
3758 @ifset INTERNALS
3759 @include c-tree.texi
3760 @include rtl.texi
3761 @include md.texi
3762 @include tm.texi
3763 @end ifset
3764
3765 @ifset INTERNALS
3766 @node Config
3767 @chapter The Configuration File
3768 @cindex configuration file
3769 @cindex @file{xm-@var{machine}.h}
3770
3771 The configuration file @file{xm-@var{machine}.h} contains macro
3772 definitions that describe the machine and system on which the compiler
3773 is running, unlike the definitions in @file{@var{machine}.h}, which
3774 describe the machine for which the compiler is producing output.  Most
3775 of the values in @file{xm-@var{machine}.h} are actually the same on all
3776 machines that GCC runs on, so large parts of all configuration files
3777 are identical.  But there are some macros that vary:
3778
3779 @table @code
3780 @findex USG
3781 @item USG
3782 Define this macro if the host system is System V.
3783
3784 @findex VMS
3785 @item VMS
3786 Define this macro if the host system is VMS.
3787
3788 @findex FATAL_EXIT_CODE
3789 @item FATAL_EXIT_CODE
3790 A C expression for the status code to be returned when the compiler
3791 exits after serious errors.  The default is the system-provided macro
3792 @samp{EXIT_FAILURE}, or @samp{1} if the system doesn't define that
3793 macro.  Define this macro only if these defaults are incorrect.
3794
3795 @findex SUCCESS_EXIT_CODE
3796 @item SUCCESS_EXIT_CODE
3797 A C expression for the status code to be returned when the compiler
3798 exits without serious errors.  (Warnings are not serious errors.)  The
3799 default is the system-provided macro @samp{EXIT_SUCCESS}, or @samp{0} if
3800 the system doesn't define that macro.  Define this macro only if these
3801 defaults are incorrect.
3802
3803 @findex HOST_WORDS_BIG_ENDIAN
3804 @item HOST_WORDS_BIG_ENDIAN
3805 Defined if the host machine stores words of multi-word values in
3806 big-endian order.  (GCC does not depend on the host byte ordering
3807 within a word.)
3808
3809 @findex HOST_FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN
3810 @item HOST_FLOAT_WORDS_BIG_ENDIAN
3811 Define this macro to be 1 if the host machine stores @code{DFmode},
3812 @code{XFmode} or @code{TFmode} floating point numbers in memory with the
3813 word containing the sign bit at the lowest address; otherwise, define it
3814 to be zero.
3815
3816 This macro need not be defined if the ordering is the same as for
3817 multi-word integers.
3818
3819 @findex HOST_FLOAT_FORMAT
3820 @item HOST_FLOAT_FORMAT
3821 A numeric code distinguishing the floating point format for the host
3822 machine.  See @code{TARGET_FLOAT_FORMAT} in @ref{Storage Layout} for the
3823 alternatives and default.
3824
3825 @findex HOST_BITS_PER_CHAR
3826 @item HOST_BITS_PER_CHAR
3827 A C expression for the number of bits in @code{char} on the host
3828 machine.
3829
3830 @findex HOST_BITS_PER_SHORT
3831 @item HOST_BITS_PER_SHORT
3832 A C expression for the number of bits in @code{short} on the host
3833 machine.
3834
3835 @findex HOST_BITS_PER_INT
3836 @item HOST_BITS_PER_INT
3837 A C expression for the number of bits in @code{int} on the host
3838 machine.
3839
3840 @findex HOST_BITS_PER_LONG
3841 @item HOST_BITS_PER_LONG
3842 A C expression for the number of bits in @code{long} on the host
3843 machine.
3844
3845 @findex HOST_BITS_PER_LONGLONG
3846 @item HOST_BITS_PER_LONGLONG
3847 A C expression for the number of bits in @code{long long} on the host
3848 machine.
3849
3850 @findex ONLY_INT_FIELDS
3851 @item ONLY_INT_FIELDS
3852 Define this macro to indicate that the host compiler only supports
3853 @code{int} bit-fields, rather than other integral types, including
3854 @code{enum}, as do most C compilers.
3855
3856 @findex OBSTACK_CHUNK_SIZE
3857 @item OBSTACK_CHUNK_SIZE
3858 A C expression for the size of ordinary obstack chunks.
3859 If you don't define this, a usually-reasonable default is used.
3860
3861 @findex OBSTACK_CHUNK_ALLOC
3862 @item OBSTACK_CHUNK_ALLOC
3863 The function used to allocate obstack chunks.
3864 If you don't define this, @code{xmalloc} is used.
3865
3866 @findex OBSTACK_CHUNK_FREE
3867 @item OBSTACK_CHUNK_FREE
3868 The function used to free obstack chunks.
3869 If you don't define this, @code{free} is used.
3870
3871 @findex USE_C_ALLOCA
3872 @item USE_C_ALLOCA
3873 Define this macro to indicate that the compiler is running with the
3874 @code{alloca} implemented in C.  This version of @code{alloca} can be
3875 found in the file @file{alloca.c}; to use it, you must also alter the
3876 @file{Makefile} variable @code{ALLOCA}.  (This is done automatically
3877 for the systems on which we know it is needed.)
3878
3879 If you do define this macro, you should probably do it as follows:
3880
3881 @example
3882 #ifndef __GNUC__
3883 #define USE_C_ALLOCA
3884 #else
3885 #define alloca __builtin_alloca
3886 #endif
3887 @end example
3888
3889 @noindent
3890 so that when the compiler is compiled with GCC it uses the more
3891 efficient built-in @code{alloca} function.
3892
3893 @item FUNCTION_CONVERSION_BUG
3894 @findex FUNCTION_CONVERSION_BUG
3895 Define this macro to indicate that the host compiler does not properly
3896 handle converting a function value to a pointer-to-function when it is
3897 used in an expression.
3898
3899 @findex MULTIBYTE_CHARS
3900 @item MULTIBYTE_CHARS
3901 Define this macro to enable support for multibyte characters in the
3902 input to GCC.  This requires that the host system support the ISO C
3903 library functions for converting multibyte characters to wide
3904 characters.
3905
3906 @findex POSIX
3907 @item POSIX
3908 Define this if your system is POSIX.1 compliant.
3909
3910 @findex PATH_SEPARATOR
3911 @item PATH_SEPARATOR
3912 Define this macro to be a C character constant representing the
3913 character used to separate components in paths.  The default value is
3914 the colon character
3915
3916 @findex DIR_SEPARATOR
3917 @item DIR_SEPARATOR
3918 If your system uses some character other than slash to separate
3919 directory names within a file specification, define this macro to be a C
3920 character constant specifying that character.  When GCC displays file
3921 names, the character you specify will be used.  GCC will test for
3922 both slash and the character you specify when parsing filenames.
3923
3924 @findex DIR_SEPARATOR_2
3925 @item DIR_SEPARATOR_2
3926 If your system uses an alternative character other than
3927 @samp{DIR_SEPARATOR} to separate directory names within a file
3928 specification, define this macro to be a C character constant specifying
3929 that character.  If you define this macro, GCC will test for slash,
3930 @samp{DIR_SEPARATOR}, and @samp{DIR_SEPARATOR_2} when parsing filenames.
3931
3932 @findex TARGET_OBJECT_SUFFIX
3933 @item TARGET_OBJECT_SUFFIX
3934 Define this macro to be a C string representing the suffix for object
3935 files on your target machine.  If you do not define this macro, GCC will
3936 use @samp{.o} as the suffix for object files.
3937
3938 @findex TARGET_EXECUTABLE_SUFFIX
3939 @item TARGET_EXECUTABLE_SUFFIX
3940 Define this macro to be a C string representing the suffix to be
3941 automatically added to executable files on your target machine.  If you
3942 do not define this macro, GCC will use the null string as the suffix for
3943 executable files.
3944
3945 @findex HOST_OBJECT_SUFFIX
3946 @item HOST_OBJECT_SUFFIX
3947 Define this macro to be a C string representing the suffix for object
3948 files on your host machine (@samp{xm-*.h}).  If you do not define this
3949 macro, GCC will use @samp{.o} as the suffix for object files.
3950
3951 @findex HOST_EXECUTABLE_SUFFIX
3952 @item HOST_EXECUTABLE_SUFFIX
3953 Define this macro to be a C string representing the suffix for
3954 executable files on your host machine (@samp{xm-*.h}).  If you do not
3955 define this macro, GCC will use the null string as the suffix for
3956 executable files.
3957
3958 @findex HOST_BIT_BUCKET
3959 @item HOST_BIT_BUCKET
3960 The name of a file or file-like object on the host system which acts as
3961 a ``bit bucket''.  If you do not define this macro, GCC will use
3962 @samp{/dev/null} as the bit bucket.  If the target does not support a
3963 bit bucket, this should be defined to the null string, or some other
3964 illegal filename.  If the bit bucket is not writable, GCC will use a
3965 temporary file instead.
3966
3967 @findex COLLECT_EXPORT_LIST
3968 @item COLLECT_EXPORT_LIST
3969 If defined, @code{collect2} will scan the individual object files
3970 specified on its command line and create an export list for the linker.
3971 Define this macro for systems like AIX, where the linker discards
3972 object files that are not referenced from @code{main} and uses export
3973 lists.
3974
3975 @findex COLLECT2_HOST_INITIALIZATION
3976 @item COLLECT2_HOST_INITIALIZATION
3977 If defined, a C statement (sans semicolon) that performs host-dependent
3978 initialization when @code{collect2} is being initialized.
3979
3980 @findex GCC_DRIVER_HOST_INITIALIZATION
3981 @item GCC_DRIVER_HOST_INITIALIZATION
3982 If defined, a C statement (sans semicolon) that performs host-dependent
3983 initialization when a compilation driver is being initialized.
3984
3985 @findex UPDATE_PATH_HOST_CANONICALIZE
3986 @item UPDATE_PATH_HOST_CANONICALIZE (@var{path}, @var{key})
3987 If defined, a C statement (sans semicolon) that performs host-dependent
3988 canonicalization when a path used in a compilation driver or preprocessor is
3989 canonicalized. @var{path} is the path to be canonicalized, and @var{key} is
3990 a translation prefix when its value isn't @code{NULL}. If the C statement
3991 does canonicalize @var{path}, the new path should be returned.
3992 @end table
3993
3994 @findex bzero
3995 @findex bcmp
3996 In addition, configuration files for system V define @code{bcopy},
3997 @code{bzero} and @code{bcmp} as aliases.  Some files define @code{alloca}
3998 as a macro when compiled with GCC, in order to take advantage of the
3999 benefit of GCC's built-in @code{alloca}.
4000
4001 @node Fragments
4002 @chapter Makefile Fragments
4003 @cindex makefile fragment
4004
4005 When you configure GCC using the @file{configure} script
4006 (@pxref{Installation}), it will construct the file @file{Makefile} from
4007 the template file @file{Makefile.in}.  When it does this, it will
4008 incorporate makefile fragment files from the @file{config} directory,
4009 named @file{t-@var{target}} and @file{x-@var{host}}.  If these files do
4010 not exist, it means nothing needs to be added for a given target or
4011 host.
4012
4013 @menu
4014 * Target Fragment:: Writing the @file{t-@var{target}} file.
4015 * Host Fragment::   Writing the @file{x-@var{host}} file.
4016 @end menu
4017
4018 @node Target Fragment
4019 @section The Target Makefile Fragment
4020 @cindex target makefile fragment
4021 @cindex @file{t-@var{target}}
4022
4023 The target makefile fragment, @file{t-@var{target}}, defines special
4024 target dependent variables and targets used in the @file{Makefile}:
4025
4026 @table @code
4027 @findex LIBGCC2_CFLAGS
4028 @item LIBGCC2_CFLAGS
4029 Compiler flags to use when compiling @file{libgcc2.c}.
4030
4031 @findex LIB2FUNCS_EXTRA
4032 @item LIB2FUNCS_EXTRA
4033 A list of source file names to be compiled or assembled and inserted
4034 into @file{libgcc.a}.
4035
4036 @findex Floating Point Emulation
4037 @item Floating Point Emulation
4038 To have GCC include software floating point libraries in @file{libgcc.a}
4039 define @code{FPBIT} and @code{DPBIT} along with a few rules as follows:
4040 @smallexample
4041 # We want fine grained libraries, so use the new code
4042 # to build the floating point emulation libraries.
4043 FPBIT = fp-bit.c
4044 DPBIT = dp-bit.c
4045
4046
4047 fp-bit.c: $(srcdir)/config/fp-bit.c
4048         echo '#define FLOAT' > fp-bit.c
4049         cat $(srcdir)/config/fp-bit.c >> fp-bit.c
4050
4051 dp-bit.c: $(srcdir)/config/fp-bit.c
4052         cat $(srcdir)/config/fp-bit.c > dp-bit.c
4053 @end smallexample
4054
4055 You may need to provide additional #defines at the beginning of @file{fp-bit.c}
4056 and @file{dp-bit.c} to control target endianness and other options.
4057
4058
4059 @findex CRTSTUFF_T_CFLAGS
4060 @item CRTSTUFF_T_CFLAGS
4061 Special flags used when compiling @file{crtstuff.c}.
4062 @xref{Initialization}.
4063
4064 @findex CRTSTUFF_T_CFLAGS_S
4065 @item CRTSTUFF_T_CFLAGS_S
4066 Special flags used when compiling @file{crtstuff.c} for shared
4067 linking.  Used if you use @file{crtbeginS.o} and @file{crtendS.o}
4068 in @code{EXTRA-PARTS}.
4069 @xref{Initialization}.
4070
4071 @findex MULTILIB_OPTIONS
4072 @item MULTILIB_OPTIONS
4073 For some targets, invoking GCC in different ways produces objects
4074 that can not be linked together.  For example, for some targets GCC
4075 produces both big and little endian code.  For these targets, you must
4076 arrange for multiple versions of @file{libgcc.a} to be compiled, one for
4077 each set of incompatible options.  When GCC invokes the linker, it
4078 arranges to link in the right version of @file{libgcc.a}, based on
4079 the command line options used.
4080
4081 The @code{MULTILIB_OPTIONS} macro lists the set of options for which
4082 special versions of @file{libgcc.a} must be built.  Write options that
4083 are mutually incompatible side by side, separated by a slash.  Write
4084 options that may be used together separated by a space.  The build
4085 procedure will build all combinations of compatible options.
4086
4087 For example, if you set @code{MULTILIB_OPTIONS} to @samp{m68000/m68020
4088 msoft-float}, @file{Makefile} will build special versions of
4089 @file{libgcc.a} using the following sets of options:  @option{-m68000},
4090 @option{-m68020}, @option{-msoft-float}, @samp{-m68000 -msoft-float}, and
4091 @samp{-m68020 -msoft-float}.
4092
4093 @findex MULTILIB_DIRNAMES
4094 @item MULTILIB_DIRNAMES
4095 If @code{MULTILIB_OPTIONS} is used, this variable specifies the
4096 directory names that should be used to hold the various libraries.
4097 Write one element in @code{MULTILIB_DIRNAMES} for each element in
4098 @code{MULTILIB_OPTIONS}.  If @code{MULTILIB_DIRNAMES} is not used, the
4099 default value will be @code{MULTILIB_OPTIONS}, with all slashes treated
4100 as spaces.
4101
4102 For example, if @code{MULTILIB_OPTIONS} is set to @samp{m68000/m68020
4103 msoft-float}, then the default value of @code{MULTILIB_DIRNAMES} is
4104 @samp{m68000 m68020 msoft-float}.  You may specify a different value if
4105 you desire a different set of directory names.
4106
4107 @findex MULTILIB_MATCHES
4108 @item MULTILIB_MATCHES
4109 Sometimes the same option may be written in two different ways.  If an
4110 option is listed in @code{MULTILIB_OPTIONS}, GCC needs to know about
4111 any synonyms.  In that case, set @code{MULTILIB_MATCHES} to a list of
4112 items of the form @samp{option=option} to describe all relevant
4113 synonyms.  For example, @samp{m68000=mc68000 m68020=mc68020}.
4114
4115 @findex MULTILIB_EXCEPTIONS
4116 @item MULTILIB_EXCEPTIONS
4117 Sometimes when there are multiple sets of @code{MULTILIB_OPTIONS} being
4118 specified, there are combinations that should not be built.  In that
4119 case, set @code{MULTILIB_EXCEPTIONS} to be all of the switch exceptions
4120 in shell case syntax that should not be built.
4121
4122 For example, in the PowerPC embedded ABI support, it is not desirable
4123 to build libraries compiled with the @option{-mcall-aix} option
4124 and either of the @option{-fleading-underscore} or @option{-mlittle} options
4125 at the same time.  Therefore @code{MULTILIB_EXCEPTIONS} is set to
4126 @code{*mcall-aix/*fleading-underscore* *mlittle/*mcall-aix*}.
4127
4128 @findex MULTILIB_EXTRA_OPTS
4129 @item MULTILIB_EXTRA_OPTS
4130 Sometimes it is desirable that when building multiple versions of
4131 @file{libgcc.a} certain options should always be passed on to the
4132 compiler.  In that case, set @code{MULTILIB_EXTRA_OPTS} to be the list
4133 of options to be used for all builds.
4134 @end table
4135
4136 @node Host Fragment
4137 @section The Host Makefile Fragment
4138 @cindex host makefile fragment
4139 @cindex @file{x-@var{host}}
4140
4141 The host makefile fragment, @file{x-@var{host}}, defines special host
4142 dependent variables and targets used in the @file{Makefile}:
4143
4144 @table @code
4145 @findex CC
4146 @item CC
4147 The compiler to use when building the first stage.
4148
4149 @findex INSTALL
4150 @item INSTALL
4151 The install program to use.
4152 @end table
4153 @end ifset
4154
4155 @node Funding
4156 @unnumbered Funding Free Software
4157
4158 If you want to have more free software a few years from now, it makes
4159 sense for you to help encourage people to contribute funds for its
4160 development.  The most effective approach known is to encourage
4161 commercial redistributors to donate.
4162
4163 Users of free software systems can boost the pace of development by
4164 encouraging for-a-fee distributors to donate part of their selling price
4165 to free software developers---the Free Software Foundation, and others.
4166
4167 The way to convince distributors to do this is to demand it and expect
4168 it from them.  So when you compare distributors, judge them partly by
4169 how much they give to free software development.  Show distributors
4170 they must compete to be the one who gives the most.
4171
4172 To make this approach work, you must insist on numbers that you can
4173 compare, such as, ``We will donate ten dollars to the Frobnitz project
4174 for each disk sold.''  Don't be satisfied with a vague promise, such as
4175 ``A portion of the profits are donated,'' since it doesn't give a basis
4176 for comparison.
4177
4178 Even a precise fraction ``of the profits from this disk'' is not very
4179 meaningful, since creative accounting and unrelated business decisions
4180 can greatly alter what fraction of the sales price counts as profit.
4181 If the price you pay is $50, ten percent of the profit is probably
4182 less than a dollar; it might be a few cents, or nothing at all.
4183
4184 Some redistributors do development work themselves.  This is useful too;
4185 but to keep everyone honest, you need to inquire how much they do, and
4186 what kind.  Some kinds of development make much more long-term
4187 difference than others.  For example, maintaining a separate version of
4188 a program contributes very little; maintaining the standard version of a
4189 program for the whole community contributes much.  Easy new ports
4190 contribute little, since someone else would surely do them; difficult
4191 ports such as adding a new CPU to the GNU Compiler Collection contribute more;
4192 major new features or packages contribute the most.
4193
4194 By establishing the idea that supporting further development is ``the
4195 proper thing to do'' when distributing free software for a fee, we can
4196 assure a steady flow of resources into making more free software.
4197
4198 @display
4199 Copyright (C) 1994 Free Software Foundation, Inc.
4200 Verbatim copying and redistribution of this section is permitted
4201 without royalty; alteration is not permitted.
4202 @end display
4203
4204 @node GNU/Linux
4205 @unnumbered Linux and the GNU Project
4206
4207 Many computer users run a modified version of the GNU system every
4208 day, without realizing it.  Through a peculiar turn of events, the
4209 version of GNU which is widely used today is more often known as
4210 ``Linux'', and many users are not aware of the extent of its
4211 connection with the GNU Project.
4212
4213 There really is a Linux; it is a kernel, and these people are using
4214 it.  But you can't use a kernel by itself; a kernel is useful only as
4215 part of a whole system.  The system in which Linux is typically used
4216 is a modified variant of the GNU system---in other words, a Linux-based
4217 GNU system.
4218
4219 Many users are not fully aware of the distinction between the kernel,
4220 which is Linux, and the whole system, which they also call ``Linux''.
4221 The ambiguous use of the name doesn't promote understanding.
4222
4223 Programmers generally know that Linux is a kernel.  But since they
4224 have generally heard the whole system called ``Linux'' as well, they
4225 often envisage a history which fits that name.  For example, many
4226 believe that once Linus Torvalds finished writing the kernel, his
4227 friends looked around for other free software, and for no particular
4228 reason most everything necessary to make a Unix-like system was
4229 already available.
4230
4231 What they found was no accident---it was the GNU system.  The available
4232 free software added up to a complete system because the GNU Project
4233 had been working since 1984 to make one.  The GNU Manifesto
4234 had set forth the goal of developing a free Unix-like system, called
4235 GNU.  By the time Linux was written, the system was almost finished.
4236
4237 Most free software projects have the goal of developing a particular
4238 program for a particular job.  For example, Linus Torvalds set out to
4239 write a Unix-like kernel (Linux); Donald Knuth set out to write a text
4240 formatter (TeX); Bob Scheifler set out to develop a window system (X
4241 Windows).  It's natural to measure the contribution of this kind of
4242 project by specific programs that came from the project.
4243
4244 If we tried to measure the GNU Project's contribution in this way,
4245 what would we conclude?  One CD-ROM vendor found that in their ``Linux
4246 distribution'', GNU software was the largest single contingent, around
4247 28% of the total source code, and this included some of the essential
4248 major components without which there could be no system.  Linux itself
4249 was about 3%.  So if you were going to pick a name for the system
4250 based on who wrote the programs in the system, the most appropriate
4251 single choice would be ``GNU''.
4252
4253 But we don't think that is the right way to consider the question.
4254 The GNU Project was not, is not, a project to develop specific
4255 software packages.  It was not a project to develop a C compiler,
4256 although we did.  It was not a project to develop a text editor,
4257 although we developed one.  The GNU Project's aim was to develop
4258 @emph{a complete free Unix-like system}.
4259
4260 Many people have made major contributions to the free software in the
4261 system, and they all deserve credit.  But the reason it is @emph{a
4262 system}---and not just a collection of useful programs---is because the
4263 GNU Project set out to make it one.  We wrote the programs that were
4264 needed to make a @emph{complete} free system.  We wrote essential but
4265 unexciting major components, such as the assembler and linker, because
4266 you can't have a system without them.  A complete system needs more
4267 than just programming tools, so we wrote other components as well,
4268 such as the Bourne Again SHell, the PostScript interpreter
4269 Ghostscript, and the GNU C library.
4270
4271 By the early 90s we had put together the whole system aside from the
4272 kernel (and we were also working on a kernel, the GNU Hurd, which runs
4273 on top of Mach).  Developing this kernel has been a lot harder than we
4274 expected, and we are still working on finishing it.
4275
4276 Fortunately, you don't have to wait for it, because Linux is working
4277 now.  When Linus Torvalds wrote Linux, he filled the last major gap.
4278 People could then put Linux together with the GNU system to make a
4279 complete free system: a Linux-based GNU system (or GNU/Linux system,
4280 for short).
4281
4282 Putting them together sounds simple, but it was not a trivial job.
4283 The GNU C library (called glibc for short) needed substantial changes.
4284 Integrating a complete system as a distribution that would work ``out
4285 of the box'' was a big job, too.  It required addressing the issue of
4286 how to install and boot the system---a problem we had not tackled,
4287 because we hadn't yet reached that point.  The people who developed
4288 the various system distributions made a substantial contribution.
4289
4290 The GNU Project supports GNU/Linux systems as well as @emph{the}
4291 GNU system---even with funds.  We funded the rewriting of the
4292 Linux-related extensions to the GNU C library, so that now they are
4293 well integrated, and the newest GNU/Linux systems use the current
4294 library release with no changes.  We also funded an early stage of the
4295 development of Debian GNU/Linux.
4296
4297 We use Linux-based GNU systems today for most of our work, and we hope
4298 you use them too.  But please don't confuse the public by using the
4299 name ``Linux'' ambiguously.  Linux is the kernel, one of the essential
4300 major components of the system.  The system as a whole is more or less
4301 the GNU system.
4302
4303 @node Copying
4304 @unnumbered GNU GENERAL PUBLIC LICENSE
4305 @center Version 2, June 1991
4306
4307 @display
4308 Copyright @copyright{} 1989, 1991 Free Software Foundation, Inc.
4309 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA
4310
4311 Everyone is permitted to copy and distribute verbatim copies
4312 of this license document, but changing it is not allowed.
4313 @end display
4314
4315 @unnumberedsec Preamble
4316
4317   The licenses for most software are designed to take away your
4318 freedom to share and change it.  By contrast, the GNU General Public
4319 License is intended to guarantee your freedom to share and change free
4320 software---to make sure the software is free for all its users.  This
4321 General Public License applies to most of the Free Software
4322 Foundation's software and to any other program whose authors commit to
4323 using it.  (Some other Free Software Foundation software is covered by
4324 the GNU Library General Public License instead.)  You can apply it to
4325 your programs, too.
4326
4327   When we speak of free software, we are referring to freedom, not
4328 price.  Our General Public Licenses are designed to make sure that you
4329 have the freedom to distribute copies of free software (and charge for
4330 this service if you wish), that you receive source code or can get it
4331 if you want it, that you can change the software or use pieces of it
4332 in new free programs; and that you know you can do these things.
4333
4334   To protect your rights, we need to make restrictions that forbid
4335 anyone to deny you these rights or to ask you to surrender the rights.
4336 These restrictions translate to certain responsibilities for you if you
4337 distribute copies of the software, or if you modify it.
4338
4339   For example, if you distribute copies of such a program, whether
4340 gratis or for a fee, you must give the recipients all the rights that
4341 you have.  You must make sure that they, too, receive or can get the
4342 source code.  And you must show them these terms so they know their
4343 rights.
4344
4345   We protect your rights with two steps: (1) copyright the software, and
4346 (2) offer you this license which gives you legal permission to copy,
4347 distribute and/or modify the software.
4348
4349   Also, for each author's protection and ours, we want to make certain
4350 that everyone understands that there is no warranty for this free
4351 software.  If the software is modified by someone else and passed on, we
4352 want its recipients to know that what they have is not the original, so
4353 that any problems introduced by others will not reflect on the original
4354 authors' reputations.
4355
4356   Finally, any free program is threatened constantly by software
4357 patents.  We wish to avoid the danger that redistributors of a free
4358 program will individually obtain patent licenses, in effect making the
4359 program proprietary.  To prevent this, we have made it clear that any
4360 patent must be licensed for everyone's free use or not licensed at all.
4361
4362   The precise terms and conditions for copying, distribution and
4363 modification follow.
4364
4365 @iftex
4366 @unnumberedsec TERMS AND CONDITIONS FOR COPYING, DISTRIBUTION AND MODIFICATION
4367 @end iftex
4368 @ifnottex
4369 @center TERMS AND CONDITIONS FOR COPYING, DISTRIBUTION AND MODIFICATION
4370 @end ifnottex
4371
4372 @enumerate 0
4373 @item
4374 This License applies to any program or other work which contains
4375 a notice placed by the copyright holder saying it may be distributed
4376 under the terms of this General Public License.  The ``Program'', below,
4377 refers to any such program or work, and a ``work based on the Program''
4378 means either the Program or any derivative work under copyright law:
4379 that is to say, a work containing the Program or a portion of it,
4380 either verbatim or with modifications and/or translated into another
4381 language.  (Hereinafter, translation is included without limitation in
4382 the term ``modification''.)  Each licensee is addressed as ``you''.
4383
4384 Activities other than copying, distribution and modification are not
4385 covered by this License; they are outside its scope.  The act of
4386 running the Program is not restricted, and the output from the Program
4387 is covered only if its contents constitute a work based on the
4388 Program (independent of having been made by running the Program).
4389 Whether that is true depends on what the Program does.
4390
4391 @item
4392 You may copy and distribute verbatim copies of the Program's
4393 source code as you receive it, in any medium, provided that you
4394 conspicuously and appropriately publish on each copy an appropriate
4395 copyright notice and disclaimer of warranty; keep intact all the
4396 notices that refer to this License and to the absence of any warranty;
4397 and give any other recipients of the Program a copy of this License
4398 along with the Program.
4399
4400 You may charge a fee for the physical act of transferring a copy, and
4401 you may at your option offer warranty protection in exchange for a fee.
4402
4403 @item
4404 You may modify your copy or copies of the Program or any portion
4405 of it, thus forming a work based on the Program, and copy and
4406 distribute such modifications or work under the terms of Section 1
4407 above, provided that you also meet all of these conditions:
4408
4409 @enumerate a
4410 @item
4411 You must cause the modified files to carry prominent notices
4412 stating that you changed the files and the date of any change.
4413
4414 @item
4415 You must cause any work that you distribute or publish, that in
4416 whole or in part contains or is derived from the Program or any
4417 part thereof, to be licensed as a whole at no charge to all third
4418 parties under the terms of this License.
4419
4420 @item
4421 If the modified program normally reads commands interactively
4422 when run, you must cause it, when started running for such
4423 interactive use in the most ordinary way, to print or display an
4424 announcement including an appropriate copyright notice and a
4425 notice that there is no warranty (or else, saying that you provide
4426 a warranty) and that users may redistribute the program under
4427 these conditions, and telling the user how to view a copy of this
4428 License.  (Exception: if the Program itself is interactive but
4429 does not normally print such an announcement, your work based on
4430 the Program is not required to print an announcement.)
4431 @end enumerate
4432
4433 These requirements apply to the modified work as a whole.  If
4434 identifiable sections of that work are not derived from the Program,
4435 and can be reasonably considered independent and separate works in
4436 themselves, then this License, and its terms, do not apply to those
4437 sections when you distribute them as separate works.  But when you
4438 distribute the same sections as part of a whole which is a work based
4439 on the Program, the distribution of the whole must be on the terms of
4440 this License, whose permissions for other licensees extend to the
4441 entire whole, and thus to each and every part regardless of who wrote it.
4442
4443 Thus, it is not the intent of this section to claim rights or contest
4444 your rights to work written entirely by you; rather, the intent is to
4445 exercise the right to control the distribution of derivative or
4446 collective works based on the Program.
4447
4448 In addition, mere aggregation of another work not based on the Program
4449 with the Program (or with a work based on the Program) on a volume of
4450 a storage or distribution medium does not bring the other work under
4451 the scope of this License.
4452
4453 @item
4454 You may copy and distribute the Program (or a work based on it,
4455 under Section 2) in object code or executable form under the terms of
4456 Sections 1 and 2 above provided that you also do one of the following:
4457
4458 @enumerate a
4459 @item
4460 Accompany it with the complete corresponding machine-readable
4461 source code, which must be distributed under the terms of Sections
4462 1 and 2 above on a medium customarily used for software interchange; or,
4463
4464 @item
4465 Accompany it with a written offer, valid for at least three
4466 years, to give any third party, for a charge no more than your
4467 cost of physically performing source distribution, a complete
4468 machine-readable copy of the corresponding source code, to be
4469 distributed under the terms of Sections 1 and 2 above on a medium
4470 customarily used for software interchange; or,
4471
4472 @item
4473 Accompany it with the information you received as to the offer
4474 to distribute corresponding source code.  (This alternative is
4475 allowed only for noncommercial distribution and only if you
4476 received the program in object code or executable form with such
4477 an offer, in accord with Subsection b above.)
4478 @end enumerate
4479
4480 The source code for a work means the preferred form of the work for
4481 making modifications to it.  For an executable work, complete source
4482 code means all the source code for all modules it contains, plus any
4483 associated interface definition files, plus the scripts used to
4484 control compilation and installation of the executable.  However, as a
4485 special exception, the source code distributed need not include
4486 anything that is normally distributed (in either source or binary
4487 form) with the major components (compiler, kernel, and so on) of the
4488 operating system on which the executable runs, unless that component
4489 itself accompanies the executable.
4490
4491 If distribution of executable or object code is made by offering
4492 access to copy from a designated place, then offering equivalent
4493 access to copy the source code from the same place counts as
4494 distribution of the source code, even though third parties are not
4495 compelled to copy the source along with the object code.
4496
4497 @item
4498 You may not copy, modify, sublicense, or distribute the Program
4499 except as expressly provided under this License.  Any attempt
4500 otherwise to copy, modify, sublicense or distribute the Program is
4501 void, and will automatically terminate your rights under this License.
4502 However, parties who have received copies, or rights, from you under
4503 this License will not have their licenses terminated so long as such
4504 parties remain in full compliance.
4505
4506 @item
4507 You are not required to accept this License, since you have not
4508 signed it.  However, nothing else grants you permission to modify or
4509 distribute the Program or its derivative works.  These actions are
4510 prohibited by law if you do not accept this License.  Therefore, by
4511 modifying or distributing the Program (or any work based on the
4512 Program), you indicate your acceptance of this License to do so, and
4513 all its terms and conditions for copying, distributing or modifying
4514 the Program or works based on it.
4515
4516 @item
4517 Each time you redistribute the Program (or any work based on the
4518 Program), the recipient automatically receives a license from the
4519 original licensor to copy, distribute or modify the Program subject to
4520 these terms and conditions.  You may not impose any further
4521 restrictions on the recipients' exercise of the rights granted herein.
4522 You are not responsible for enforcing compliance by third parties to
4523 this License.
4524
4525 @item
4526 If, as a consequence of a court judgment or allegation of patent
4527 infringement or for any other reason (not limited to patent issues),
4528 conditions are imposed on you (whether by court order, agreement or
4529 otherwise) that contradict the conditions of this License, they do not
4530 excuse you from the conditions of this License.  If you cannot
4531 distribute so as to satisfy simultaneously your obligations under this
4532 License and any other pertinent obligations, then as a consequence you
4533 may not distribute the Program at all.  For example, if a patent
4534 license would not permit royalty-free redistribution of the Program by
4535 all those who receive copies directly or indirectly through you, then
4536 the only way you could satisfy both it and this License would be to
4537 refrain entirely from distribution of the Program.
4538
4539 If any portion of this section is held invalid or unenforceable under
4540 any particular circumstance, the balance of the section is intended to
4541 apply and the section as a whole is intended to apply in other
4542 circumstances.
4543
4544 It is not the purpose of this section to induce you to infringe any
4545 patents or other property right claims or to contest validity of any
4546 such claims; this section has the sole purpose of protecting the
4547 integrity of the free software distribution system, which is
4548 implemented by public license practices.  Many people have made
4549 generous contributions to the wide range of software distributed
4550 through that system in reliance on consistent application of that
4551 system; it is up to the author/donor to decide if he or she is willing
4552 to distribute software through any other system and a licensee cannot
4553 impose that choice.
4554
4555 This section is intended to make thoroughly clear what is believed to
4556 be a consequence of the rest of this License.
4557
4558 @item
4559 If the distribution and/or use of the Program is restricted in
4560 certain countries either by patents or by copyrighted interfaces, the
4561 original copyright holder who places the Program under this License
4562 may add an explicit geographical distribution limitation excluding
4563 those countries, so that distribution is permitted only in or among
4564 countries not thus excluded.  In such case, this License incorporates
4565 the limitation as if written in the body of this License.
4566
4567 @item
4568 The Free Software Foundation may publish revised and/or new versions
4569 of the General Public License from time to time.  Such new versions will
4570 be similar in spirit to the present version, but may differ in detail to
4571 address new problems or concerns.
4572
4573 Each version is given a distinguishing version number.  If the Program
4574 specifies a version number of this License which applies to it and ``any
4575 later version'', you have the option of following the terms and conditions
4576 either of that version or of any later version published by the Free
4577 Software Foundation.  If the Program does not specify a version number of
4578 this License, you may choose any version ever published by the Free Software
4579 Foundation.
4580
4581 @item
4582 If you wish to incorporate parts of the Program into other free
4583 programs whose distribution conditions are different, write to the author
4584 to ask for permission.  For software which is copyrighted by the Free
4585 Software Foundation, write to the Free Software Foundation; we sometimes
4586 make exceptions for this.  Our decision will be guided by the two goals
4587 of preserving the free status of all derivatives of our free software and
4588 of promoting the sharing and reuse of software generally.
4589
4590 @iftex
4591 @heading NO WARRANTY
4592 @end iftex
4593 @ifnottex
4594 @center NO WARRANTY
4595 @end ifnottex
4596
4597 @item
4598 BECAUSE THE PROGRAM IS LICENSED FREE OF CHARGE, THERE IS NO WARRANTY
4599 FOR THE PROGRAM, TO THE EXTENT PERMITTED BY APPLICABLE LAW.  EXCEPT WHEN
4600 OTHERWISE STATED IN WRITING THE COPYRIGHT HOLDERS AND/OR OTHER PARTIES
4601 PROVIDE THE PROGRAM ``AS IS'' WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EITHER EXPRESSED
4602 OR IMPLIED, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF
4603 MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  THE ENTIRE RISK AS
4604 TO THE QUALITY AND PERFORMANCE OF THE PROGRAM IS WITH YOU.  SHOULD THE
4605 PROGRAM PROVE DEFECTIVE, YOU ASSUME THE COST OF ALL NECESSARY SERVICING,
4606 REPAIR OR CORRECTION.
4607
4608 @item
4609 IN NO EVENT UNLESS REQUIRED BY APPLICABLE LAW OR AGREED TO IN WRITING
4610 WILL ANY COPYRIGHT HOLDER, OR ANY OTHER PARTY WHO MAY MODIFY AND/OR
4611 REDISTRIBUTE THE PROGRAM AS PERMITTED ABOVE, BE LIABLE TO YOU FOR DAMAGES,
4612 INCLUDING ANY GENERAL, SPECIAL, INCIDENTAL OR CONSEQUENTIAL DAMAGES ARISING
4613 OUT OF THE USE OR INABILITY TO USE THE PROGRAM (INCLUDING BUT NOT LIMITED
4614 TO LOSS OF DATA OR DATA BEING RENDERED INACCURATE OR LOSSES SUSTAINED BY
4615 YOU OR THIRD PARTIES OR A FAILURE OF THE PROGRAM TO OPERATE WITH ANY OTHER
4616 PROGRAMS), EVEN IF SUCH HOLDER OR OTHER PARTY HAS BEEN ADVISED OF THE
4617 POSSIBILITY OF SUCH DAMAGES.
4618 @end enumerate
4619
4620 @iftex
4621 @heading END OF TERMS AND CONDITIONS
4622 @end iftex
4623 @ifnottex
4624 @center END OF TERMS AND CONDITIONS
4625 @end ifnottex
4626
4627 @page
4628 @unnumberedsec How to Apply These Terms to Your New Programs
4629
4630   If you develop a new program, and you want it to be of the greatest
4631 possible use to the public, the best way to achieve this is to make it
4632 free software which everyone can redistribute and change under these terms.
4633
4634   To do so, attach the following notices to the program.  It is safest
4635 to attach them to the start of each source file to most effectively
4636 convey the exclusion of warranty; and each file should have at least
4637 the ``copyright'' line and a pointer to where the full notice is found.
4638
4639 @smallexample
4640 @var{one line to give the program's name and a brief idea of what it does.}
4641 Copyright (C) @var{yyyy}  @var{name of author}
4642
4643 This program is free software; you can redistribute it and/or modify
4644 it under the terms of the GNU General Public License as published by
4645 the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
4646 (at your option) any later version.
4647
4648 This program is distributed in the hope that it will be useful,
4649 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
4650 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
4651 GNU General Public License for more details.
4652
4653 You should have received a copy of the GNU General Public License
4654 along with this program; if not, write to the Free Software
4655 Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
4656 Boston, MA 02111-1307, USA.
4657 @end smallexample
4658
4659 Also add information on how to contact you by electronic and paper mail.
4660
4661 If the program is interactive, make it output a short notice like this
4662 when it starts in an interactive mode:
4663
4664 @smallexample
4665 Gnomovision version 69, Copyright (C) @var{yyyy} @var{name of author}
4666 Gnomovision comes with ABSOLUTELY NO WARRANTY; for details
4667 type `show w'.
4668 This is free software, and you are welcome to redistribute it
4669 under certain conditions; type `show c' for details.
4670 @end smallexample
4671
4672 The hypothetical commands @samp{show w} and @samp{show c} should show
4673 the appropriate parts of the General Public License.  Of course, the
4674 commands you use may be called something other than @samp{show w} and
4675 @samp{show c}; they could even be mouse-clicks or menu items---whatever
4676 suits your program.
4677
4678 You should also get your employer (if you work as a programmer) or your
4679 school, if any, to sign a ``copyright disclaimer'' for the program, if
4680 necessary.  Here is a sample; alter the names:
4681
4682 @smallexample
4683 Yoyodyne, Inc., hereby disclaims all copyright interest in the program
4684 `Gnomovision' (which makes passes at compilers) written by James Hacker.
4685
4686 @var{signature of Ty Coon}, 1 April 1989
4687 Ty Coon, President of Vice
4688 @end smallexample
4689
4690 This General Public License does not permit incorporating your program into
4691 proprietary programs.  If your program is a subroutine library, you may
4692 consider it more useful to permit linking proprietary applications with the
4693 library.  If this is what you want to do, use the GNU Library General
4694 Public License instead of this License.
4695
4696 @c ---------------------------------------------------------------------
4697 @c GFDL
4698 @c ---------------------------------------------------------------------
4699
4700 @include fdl.texi
4701
4702 @node Contributors
4703 @unnumbered Contributors to GCC
4704 @cindex contributors
4705 @include contrib.texi
4706
4707 @c ---------------------------------------------------------------------
4708 @c Indexes
4709 @c ---------------------------------------------------------------------
4710
4711 @node Option Index
4712 @unnumbered Option Index
4713
4714 GCC's command line options are indexed here without any initial @samp{-}
4715 or @samp{--}.  Where an option has both positive and negative forms
4716 (such as @option{-f@var{option}} and @option{-fno-@var{option}}),
4717 relevant entries in the manual are indexed under the most appropriate
4718 form; it may sometimes be useful to look up both forms.
4719
4720 @printindex op
4721
4722 @node Index
4723 @unnumbered Index
4724
4725 @printindex cp
4726
4727 @c ---------------------------------------------------------------------
4728 @c Epilogue
4729 @c ---------------------------------------------------------------------
4730
4731 @bye