OSDN Git Service

* cpphash.c (_cpp_cleanup_hashtable, _cpp_lookup_with_hash)
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / extend.texi
1 @c Copyright (C) 1988,89,92,93,94,96,98,99,2000,01 Free Software Foundation, Inc.
2 @c This is part of the GCC manual.
3 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
4
5 @node C Extensions
6 @chapter Extensions to the C Language Family
7 @cindex extensions, C language
8 @cindex C language extensions
9
10 GNU C provides several language features not found in ISO standard C.
11 (The @samp{-pedantic} option directs GNU CC to print a warning message if
12 any of these features is used.)  To test for the availability of these
13 features in conditional compilation, check for a predefined macro
14 @code{__GNUC__}, which is always defined under GNU CC.
15
16 These extensions are available in C and Objective C.  Most of them are
17 also available in C++.  @xref{C++ Extensions,,Extensions to the
18 C++ Language}, for extensions that apply @emph{only} to C++.
19
20 @c FIXME: document clearly which features are in ISO C99, but also
21 @c accepted as extensions for -std=gnu89 and possibly for C++.
22 @c See PR other/930.
23
24 @c FIXME: the documentation for preprocessor extensions here is out of
25 @c date.  See PR other/928.
26
27 @c The only difference between the two versions of this menu is that the
28 @c version for clear INTERNALS has an extra node, "Constraints" (which
29 @c appears in a separate chapter in the other version of the manual).
30 @ifset INTERNALS
31 @menu
32 * Statement Exprs::     Putting statements and declarations inside expressions.
33 * Local Labels::        Labels local to a statement-expression.
34 * Labels as Values::    Getting pointers to labels, and computed gotos.
35 * Nested Functions::    As in Algol and Pascal, lexical scoping of functions.
36 * Constructing Calls::  Dispatching a call to another function.
37 * Naming Types::        Giving a name to the type of some expression.
38 * Typeof::              @code{typeof}: referring to the type of an expression.
39 * Lvalues::             Using @samp{?:}, @samp{,} and casts in lvalues.
40 * Conditionals::        Omitting the middle operand of a @samp{?:} expression.
41 * Long Long::           Double-word integers---@code{long long int}.
42 * Complex::             Data types for complex numbers.
43 * Hex Floats::          Hexadecimal floating-point constants.
44 * Zero Length::         Zero-length arrays.
45 * Variable Length::     Arrays whose length is computed at run time.
46 * Variadic Macros::     Macros with a variable number of arguments.
47 * Escaped Newlines::    Slightly looser rules for escaped newlines.
48 * Multi-line Strings::  String literals with embedded newlines.
49 * Subscripting::        Any array can be subscripted, even if not an lvalue.
50 * Pointer Arith::       Arithmetic on @code{void}-pointers and function pointers.
51 * Initializers::        Non-constant initializers.
52 * Constructors::        Constructor expressions give structures, unions
53                          or arrays as values.
54 * Labeled Elements::    Labeling elements of initializers.
55 * Cast to Union::       Casting to union type from any member of the union.
56 * Case Ranges::         `case 1 ... 9' and such.
57 * Function Attributes:: Declaring that functions have no side effects,
58                          or that they can never return.
59 * Attribute Syntax::    Formal syntax for attributes.
60 * Function Prototypes:: Prototype declarations and old-style definitions.
61 * C++ Comments::        C++ comments are recognized.
62 * Dollar Signs::        Dollar sign is allowed in identifiers.
63 * Character Escapes::   @samp{\e} stands for the character @key{ESC}.
64 * Variable Attributes:: Specifying attributes of variables.
65 * Type Attributes::     Specifying attributes of types.
66 * Alignment::           Inquiring about the alignment of a type or variable.
67 * Inline::              Defining inline functions (as fast as macros).
68 * Extended Asm::        Assembler instructions with C expressions as operands.
69                          (With them you can define ``built-in'' functions.)
70 * Asm Labels::          Specifying the assembler name to use for a C symbol.
71 * Explicit Reg Vars::   Defining variables residing in specified registers.
72 * Alternate Keywords::  @code{__const__}, @code{__asm__}, etc., for header files.
73 * Incomplete Enums::    @code{enum foo;}, with details to follow.
74 * Function Names::      Printable strings which are the name of the current
75                          function.
76 * Return Address::      Getting the return or frame address of a function.
77 * Other Builtins::      Other built-in functions.
78 @end menu
79 @end ifset
80 @ifclear INTERNALS
81 @menu
82 * Statement Exprs::     Putting statements and declarations inside expressions.
83 * Local Labels::        Labels local to a statement-expression.
84 * Labels as Values::    Getting pointers to labels, and computed gotos.
85 * Nested Functions::    As in Algol and Pascal, lexical scoping of functions.
86 * Constructing Calls::  Dispatching a call to another function.
87 * Naming Types::        Giving a name to the type of some expression.
88 * Typeof::              @code{typeof}: referring to the type of an expression.
89 * Lvalues::             Using @samp{?:}, @samp{,} and casts in lvalues.
90 * Conditionals::        Omitting the middle operand of a @samp{?:} expression.
91 * Long Long::           Double-word integers---@code{long long int}.
92 * Complex::             Data types for complex numbers.
93 * Hex Floats::          Hexadecimal floating-point constants.
94 * Zero Length::         Zero-length arrays.
95 * Variable Length::     Arrays whose length is computed at run time.
96 * Variadic Macros::     Macros with a variable number of arguments.
97 * Escaped Newlines::    Slightly looser rules for escaped newlines.
98 * Multi-line Strings::  String literals with embedded newlines.
99 * Subscripting::        Any array can be subscripted, even if not an lvalue.
100 * Pointer Arith::       Arithmetic on @code{void}-pointers and function pointers.
101 * Initializers::        Non-constant initializers.
102 * Constructors::        Constructor expressions give structures, unions
103                          or arrays as values.
104 * Labeled Elements::    Labeling elements of initializers.
105 * Cast to Union::       Casting to union type from any member of the union.
106 * Case Ranges::         `case 1 ... 9' and such.
107 * Function Attributes:: Declaring that functions have no side effects,
108                          or that they can never return.
109 * Attribute Syntax::    Formal syntax for attributes.
110 * Function Prototypes:: Prototype declarations and old-style definitions.
111 * C++ Comments::        C++ comments are recognized.
112 * Dollar Signs::        Dollar sign is allowed in identifiers.
113 * Character Escapes::   @samp{\e} stands for the character @key{ESC}.
114 * Variable Attributes:: Specifying attributes of variables.
115 * Type Attributes::     Specifying attributes of types.
116 * Alignment::           Inquiring about the alignment of a type or variable.
117 * Inline::              Defining inline functions (as fast as macros).
118 * Extended Asm::        Assembler instructions with C expressions as operands.
119                          (With them you can define ``built-in'' functions.)
120 * Constraints::         Constraints for asm operands
121 * Asm Labels::          Specifying the assembler name to use for a C symbol.
122 * Explicit Reg Vars::   Defining variables residing in specified registers.
123 * Alternate Keywords::  @code{__const__}, @code{__asm__}, etc., for header files.
124 * Incomplete Enums::    @code{enum foo;}, with details to follow.
125 * Function Names::      Printable strings which are the name of the current
126                          function.
127 * Return Address::      Getting the return or frame address of a function.
128 * Other Builtins::      Other built-in functions.
129 @end menu
130 @end ifclear
131
132 @node Statement Exprs
133 @section Statements and Declarations in Expressions
134 @cindex statements inside expressions
135 @cindex declarations inside expressions
136 @cindex expressions containing statements
137 @cindex macros, statements in expressions
138
139 @c the above section title wrapped and causes an underfull hbox.. i
140 @c changed it from "within" to "in". --mew 4feb93
141
142 A compound statement enclosed in parentheses may appear as an expression
143 in GNU C.  This allows you to use loops, switches, and local variables
144 within an expression.
145
146 Recall that a compound statement is a sequence of statements surrounded
147 by braces; in this construct, parentheses go around the braces.  For
148 example:
149
150 @example
151 (@{ int y = foo (); int z;
152    if (y > 0) z = y;
153    else z = - y;
154    z; @})
155 @end example
156
157 @noindent
158 is a valid (though slightly more complex than necessary) expression
159 for the absolute value of @code{foo ()}.
160
161 The last thing in the compound statement should be an expression
162 followed by a semicolon; the value of this subexpression serves as the
163 value of the entire construct.  (If you use some other kind of statement
164 last within the braces, the construct has type @code{void}, and thus
165 effectively no value.)
166
167 This feature is especially useful in making macro definitions ``safe'' (so
168 that they evaluate each operand exactly once).  For example, the
169 ``maximum'' function is commonly defined as a macro in standard C as
170 follows:
171
172 @example
173 #define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
174 @end example
175
176 @noindent
177 @cindex side effects, macro argument
178 But this definition computes either @var{a} or @var{b} twice, with bad
179 results if the operand has side effects.  In GNU C, if you know the
180 type of the operands (here let's assume @code{int}), you can define
181 the macro safely as follows:
182
183 @example
184 #define maxint(a,b) \
185   (@{int _a = (a), _b = (b); _a > _b ? _a : _b; @})
186 @end example
187
188 Embedded statements are not allowed in constant expressions, such as
189 the value of an enumeration constant, the width of a bit field, or
190 the initial value of a static variable.
191
192 If you don't know the type of the operand, you can still do this, but you
193 must use @code{typeof} (@pxref{Typeof}) or type naming (@pxref{Naming
194 Types}).
195
196 Statement expressions are not supported fully in G++, and their fate
197 there is unclear.  (It is possible that they will become fully supported
198 at some point, or that they will be deprecated, or that the bugs that
199 are present will continue to exist indefinitely.)  Presently, statement
200 expressions do not work well as default arguments. 
201
202 In addition, there are semantic issues with statement-expressions in
203 C++.  If you try to use statement-expressions instead of inline
204 functions in C++, you may be surprised at the way object destruction is
205 handled.  For example:
206
207 @example
208 #define foo(a)  (@{int b = (a); b + 3; @})
209 @end example
210
211 @noindent
212 does not work the same way as:
213
214 @example
215 inline int foo(int a) @{ int b = a; return b + 3; @}
216 @end example
217
218 @noindent
219 In particular, if the expression passed into @code{foo} involves the
220 creation of temporaries, the destructors for those temporaries will be
221 run earlier in the case of the macro than in the case of the function.
222
223 These considerations mean that it is probably a bad idea to use
224 statement-expressions of this form in header files that are designed to
225 work with C++.  (Note that some versions of the GNU C Library contained
226 header files using statement-expression that lead to precisely this
227 bug.)
228
229 @node Local Labels
230 @section Locally Declared Labels
231 @cindex local labels
232 @cindex macros, local labels
233
234 Each statement expression is a scope in which @dfn{local labels} can be
235 declared.  A local label is simply an identifier; you can jump to it
236 with an ordinary @code{goto} statement, but only from within the
237 statement expression it belongs to.
238
239 A local label declaration looks like this:
240
241 @example
242 __label__ @var{label};
243 @end example
244
245 @noindent
246 or
247
248 @example
249 __label__ @var{label1}, @var{label2}, @dots{};
250 @end example
251
252 Local label declarations must come at the beginning of the statement
253 expression, right after the @samp{(@{}, before any ordinary
254 declarations.
255
256 The label declaration defines the label @emph{name}, but does not define
257 the label itself.  You must do this in the usual way, with
258 @code{@var{label}:}, within the statements of the statement expression.
259
260 The local label feature is useful because statement expressions are
261 often used in macros.  If the macro contains nested loops, a @code{goto}
262 can be useful for breaking out of them.  However, an ordinary label
263 whose scope is the whole function cannot be used: if the macro can be
264 expanded several times in one function, the label will be multiply
265 defined in that function.  A local label avoids this problem.  For
266 example:
267
268 @example
269 #define SEARCH(array, target)                     \
270 (@{                                               \
271   __label__ found;                                \
272   typeof (target) _SEARCH_target = (target);      \
273   typeof (*(array)) *_SEARCH_array = (array);     \
274   int i, j;                                       \
275   int value;                                      \
276   for (i = 0; i < max; i++)                       \
277     for (j = 0; j < max; j++)                     \
278       if (_SEARCH_array[i][j] == _SEARCH_target)  \
279         @{ value = i; goto found; @}              \
280   value = -1;                                     \
281  found:                                           \
282   value;                                          \
283 @})
284 @end example
285
286 @node Labels as Values
287 @section Labels as Values
288 @cindex labels as values
289 @cindex computed gotos
290 @cindex goto with computed label
291 @cindex address of a label
292
293 You can get the address of a label defined in the current function
294 (or a containing function) with the unary operator @samp{&&}.  The
295 value has type @code{void *}.  This value is a constant and can be used
296 wherever a constant of that type is valid.  For example:
297
298 @example
299 void *ptr;
300 @dots{}
301 ptr = &&foo;
302 @end example
303
304 To use these values, you need to be able to jump to one.  This is done
305 with the computed goto statement@footnote{The analogous feature in
306 Fortran is called an assigned goto, but that name seems inappropriate in
307 C, where one can do more than simply store label addresses in label
308 variables.}, @code{goto *@var{exp};}.  For example,
309
310 @example
311 goto *ptr;
312 @end example
313
314 @noindent
315 Any expression of type @code{void *} is allowed.
316
317 One way of using these constants is in initializing a static array that
318 will serve as a jump table:
319
320 @example
321 static void *array[] = @{ &&foo, &&bar, &&hack @};
322 @end example
323
324 Then you can select a label with indexing, like this:
325
326 @example
327 goto *array[i];
328 @end example
329
330 @noindent
331 Note that this does not check whether the subscript is in bounds---array
332 indexing in C never does that.
333
334 Such an array of label values serves a purpose much like that of the
335 @code{switch} statement.  The @code{switch} statement is cleaner, so
336 use that rather than an array unless the problem does not fit a
337 @code{switch} statement very well.
338
339 Another use of label values is in an interpreter for threaded code.
340 The labels within the interpreter function can be stored in the
341 threaded code for super-fast dispatching.
342
343 You may not use this mechanism to jump to code in a different function. 
344 If you do that, totally unpredictable things will happen.  The best way to
345 avoid this is to store the label address only in automatic variables and
346 never pass it as an argument.
347
348 An alternate way to write the above example is
349
350 @example
351 static const int array[] = @{ &&foo - &&foo, &&bar - &&foo, &&hack - &&foo @};
352 goto *(&&foo + array[i]);
353 @end example
354
355 @noindent
356 This is more friendly to code living in shared libraries, as it reduces
357 the number of dynamic relocations that are needed, and by consequence,
358 allows the data to be read-only.
359
360 @node Nested Functions
361 @section Nested Functions
362 @cindex nested functions
363 @cindex downward funargs
364 @cindex thunks
365
366 A @dfn{nested function} is a function defined inside another function.
367 (Nested functions are not supported for GNU C++.)  The nested function's
368 name is local to the block where it is defined.  For example, here we
369 define a nested function named @code{square}, and call it twice:
370
371 @example
372 @group
373 foo (double a, double b)
374 @{
375   double square (double z) @{ return z * z; @}
376
377   return square (a) + square (b);
378 @}
379 @end group
380 @end example
381
382 The nested function can access all the variables of the containing
383 function that are visible at the point of its definition.  This is
384 called @dfn{lexical scoping}.  For example, here we show a nested
385 function which uses an inherited variable named @code{offset}:
386
387 @example
388 bar (int *array, int offset, int size)
389 @{
390   int access (int *array, int index)
391     @{ return array[index + offset]; @}
392   int i;
393   @dots{}
394   for (i = 0; i < size; i++)
395     @dots{} access (array, i) @dots{}
396 @}
397 @end example
398
399 Nested function definitions are permitted within functions in the places
400 where variable definitions are allowed; that is, in any block, before
401 the first statement in the block.
402
403 It is possible to call the nested function from outside the scope of its
404 name by storing its address or passing the address to another function:
405
406 @example
407 hack (int *array, int size)
408 @{
409   void store (int index, int value)
410     @{ array[index] = value; @}
411
412   intermediate (store, size);
413 @}
414 @end example
415
416 Here, the function @code{intermediate} receives the address of
417 @code{store} as an argument.  If @code{intermediate} calls @code{store},
418 the arguments given to @code{store} are used to store into @code{array}.
419 But this technique works only so long as the containing function
420 (@code{hack}, in this example) does not exit.
421
422 If you try to call the nested function through its address after the
423 containing function has exited, all hell will break loose.  If you try
424 to call it after a containing scope level has exited, and if it refers
425 to some of the variables that are no longer in scope, you may be lucky,
426 but it's not wise to take the risk.  If, however, the nested function
427 does not refer to anything that has gone out of scope, you should be
428 safe.
429
430 GNU CC implements taking the address of a nested function using a
431 technique called @dfn{trampolines}.   A paper describing them is
432 available as @uref{http://people.debian.org/~karlheg/Usenix88-lexic.pdf}.
433
434 A nested function can jump to a label inherited from a containing
435 function, provided the label was explicitly declared in the containing
436 function (@pxref{Local Labels}).  Such a jump returns instantly to the
437 containing function, exiting the nested function which did the
438 @code{goto} and any intermediate functions as well.  Here is an example:
439
440 @example
441 @group
442 bar (int *array, int offset, int size)
443 @{
444   __label__ failure;
445   int access (int *array, int index)
446     @{
447       if (index > size)
448         goto failure;
449       return array[index + offset];
450     @}
451   int i;
452   @dots{}
453   for (i = 0; i < size; i++)
454     @dots{} access (array, i) @dots{}
455   @dots{}
456   return 0;
457
458  /* @r{Control comes here from @code{access}
459     if it detects an error.}  */
460  failure:
461   return -1;
462 @}
463 @end group
464 @end example
465
466 A nested function always has internal linkage.  Declaring one with
467 @code{extern} is erroneous.  If you need to declare the nested function
468 before its definition, use @code{auto} (which is otherwise meaningless
469 for function declarations).
470
471 @example
472 bar (int *array, int offset, int size)
473 @{
474   __label__ failure;
475   auto int access (int *, int);
476   @dots{}
477   int access (int *array, int index)
478     @{
479       if (index > size)
480         goto failure;
481       return array[index + offset];
482     @}
483   @dots{}
484 @}
485 @end example
486
487 @node Constructing Calls
488 @section Constructing Function Calls
489 @cindex constructing calls
490 @cindex forwarding calls
491
492 Using the built-in functions described below, you can record
493 the arguments a function received, and call another function
494 with the same arguments, without knowing the number or types
495 of the arguments.
496
497 You can also record the return value of that function call,
498 and later return that value, without knowing what data type
499 the function tried to return (as long as your caller expects
500 that data type).
501
502 @table @code
503 @findex __builtin_apply_args
504 @item __builtin_apply_args ()
505 This built-in function returns a pointer of type @code{void *} to data
506 describing how to perform a call with the same arguments as were passed
507 to the current function.
508
509 The function saves the arg pointer register, structure value address,
510 and all registers that might be used to pass arguments to a function
511 into a block of memory allocated on the stack.  Then it returns the
512 address of that block.
513
514 @findex __builtin_apply
515 @item __builtin_apply (@var{function}, @var{arguments}, @var{size})
516 This built-in function invokes @var{function} (type @code{void (*)()})
517 with a copy of the parameters described by @var{arguments} (type
518 @code{void *}) and @var{size} (type @code{int}).
519
520 The value of @var{arguments} should be the value returned by
521 @code{__builtin_apply_args}.  The argument @var{size} specifies the size
522 of the stack argument data, in bytes.
523
524 This function returns a pointer of type @code{void *} to data describing
525 how to return whatever value was returned by @var{function}.  The data
526 is saved in a block of memory allocated on the stack.
527
528 It is not always simple to compute the proper value for @var{size}.  The
529 value is used by @code{__builtin_apply} to compute the amount of data
530 that should be pushed on the stack and copied from the incoming argument
531 area.
532
533 @findex __builtin_return
534 @item __builtin_return (@var{result})
535 This built-in function returns the value described by @var{result} from
536 the containing function.  You should specify, for @var{result}, a value
537 returned by @code{__builtin_apply}.
538 @end table
539
540 @node Naming Types
541 @section Naming an Expression's Type
542 @cindex naming types
543
544 You can give a name to the type of an expression using a @code{typedef}
545 declaration with an initializer.  Here is how to define @var{name} as a
546 type name for the type of @var{exp}:
547
548 @example
549 typedef @var{name} = @var{exp};
550 @end example
551
552 This is useful in conjunction with the statements-within-expressions
553 feature.  Here is how the two together can be used to define a safe
554 ``maximum'' macro that operates on any arithmetic type:
555
556 @example
557 #define max(a,b) \
558   (@{typedef _ta = (a), _tb = (b);  \
559     _ta _a = (a); _tb _b = (b);     \
560     _a > _b ? _a : _b; @})
561 @end example
562
563 @cindex underscores in variables in macros
564 @cindex @samp{_} in variables in macros
565 @cindex local variables in macros
566 @cindex variables, local, in macros
567 @cindex macros, local variables in
568
569 The reason for using names that start with underscores for the local
570 variables is to avoid conflicts with variable names that occur within the
571 expressions that are substituted for @code{a} and @code{b}.  Eventually we
572 hope to design a new form of declaration syntax that allows you to declare
573 variables whose scopes start only after their initializers; this will be a
574 more reliable way to prevent such conflicts.
575
576 @node Typeof
577 @section Referring to a Type with @code{typeof}
578 @findex typeof
579 @findex sizeof
580 @cindex macros, types of arguments
581
582 Another way to refer to the type of an expression is with @code{typeof}.
583 The syntax of using of this keyword looks like @code{sizeof}, but the
584 construct acts semantically like a type name defined with @code{typedef}.
585
586 There are two ways of writing the argument to @code{typeof}: with an
587 expression or with a type.  Here is an example with an expression:
588
589 @example
590 typeof (x[0](1))
591 @end example
592
593 @noindent
594 This assumes that @code{x} is an array of pointers to functions;
595 the type described is that of the values of the functions.
596
597 Here is an example with a typename as the argument:
598
599 @example
600 typeof (int *)
601 @end example
602
603 @noindent
604 Here the type described is that of pointers to @code{int}.
605
606 If you are writing a header file that must work when included in ISO C
607 programs, write @code{__typeof__} instead of @code{typeof}.
608 @xref{Alternate Keywords}.
609
610 A @code{typeof}-construct can be used anywhere a typedef name could be
611 used.  For example, you can use it in a declaration, in a cast, or inside
612 of @code{sizeof} or @code{typeof}.
613
614 @itemize @bullet
615 @item
616 This declares @code{y} with the type of what @code{x} points to.
617
618 @example
619 typeof (*x) y;
620 @end example
621
622 @item
623 This declares @code{y} as an array of such values.
624
625 @example
626 typeof (*x) y[4];
627 @end example
628
629 @item
630 This declares @code{y} as an array of pointers to characters:
631
632 @example
633 typeof (typeof (char *)[4]) y;
634 @end example
635
636 @noindent
637 It is equivalent to the following traditional C declaration:
638
639 @example
640 char *y[4];
641 @end example
642
643 To see the meaning of the declaration using @code{typeof}, and why it
644 might be a useful way to write, let's rewrite it with these macros:
645
646 @example
647 #define pointer(T)  typeof(T *)
648 #define array(T, N) typeof(T [N])
649 @end example
650
651 @noindent
652 Now the declaration can be rewritten this way:
653
654 @example
655 array (pointer (char), 4) y;
656 @end example
657
658 @noindent
659 Thus, @code{array (pointer (char), 4)} is the type of arrays of 4
660 pointers to @code{char}.
661 @end itemize
662
663 @node Lvalues
664 @section Generalized Lvalues
665 @cindex compound expressions as lvalues
666 @cindex expressions, compound, as lvalues
667 @cindex conditional expressions as lvalues
668 @cindex expressions, conditional, as lvalues
669 @cindex casts as lvalues
670 @cindex generalized lvalues
671 @cindex lvalues, generalized
672 @cindex extensions, @code{?:}
673 @cindex @code{?:} extensions
674 Compound expressions, conditional expressions and casts are allowed as
675 lvalues provided their operands are lvalues.  This means that you can take
676 their addresses or store values into them.
677
678 Standard C++ allows compound expressions and conditional expressions as
679 lvalues, and permits casts to reference type, so use of this extension
680 is deprecated for C++ code.
681
682 For example, a compound expression can be assigned, provided the last
683 expression in the sequence is an lvalue.  These two expressions are
684 equivalent:
685
686 @example
687 (a, b) += 5
688 a, (b += 5)
689 @end example
690
691 Similarly, the address of the compound expression can be taken.  These two
692 expressions are equivalent:
693
694 @example
695 &(a, b)
696 a, &b
697 @end example
698
699 A conditional expression is a valid lvalue if its type is not void and the
700 true and false branches are both valid lvalues.  For example, these two
701 expressions are equivalent:
702
703 @example
704 (a ? b : c) = 5
705 (a ? b = 5 : (c = 5))
706 @end example
707
708 A cast is a valid lvalue if its operand is an lvalue.  A simple
709 assignment whose left-hand side is a cast works by converting the
710 right-hand side first to the specified type, then to the type of the
711 inner left-hand side expression.  After this is stored, the value is
712 converted back to the specified type to become the value of the
713 assignment.  Thus, if @code{a} has type @code{char *}, the following two
714 expressions are equivalent:
715
716 @example
717 (int)a = 5
718 (int)(a = (char *)(int)5)
719 @end example
720
721 An assignment-with-arithmetic operation such as @samp{+=} applied to a cast
722 performs the arithmetic using the type resulting from the cast, and then
723 continues as in the previous case.  Therefore, these two expressions are
724 equivalent:
725
726 @example
727 (int)a += 5
728 (int)(a = (char *)(int) ((int)a + 5))
729 @end example
730
731 You cannot take the address of an lvalue cast, because the use of its
732 address would not work out coherently.  Suppose that @code{&(int)f} were
733 permitted, where @code{f} has type @code{float}.  Then the following
734 statement would try to store an integer bit-pattern where a floating
735 point number belongs:
736
737 @example
738 *&(int)f = 1;
739 @end example
740
741 This is quite different from what @code{(int)f = 1} would do---that
742 would convert 1 to floating point and store it.  Rather than cause this
743 inconsistency, we think it is better to prohibit use of @samp{&} on a cast.
744
745 If you really do want an @code{int *} pointer with the address of
746 @code{f}, you can simply write @code{(int *)&f}.
747
748 @node Conditionals
749 @section Conditionals with Omitted Operands
750 @cindex conditional expressions, extensions
751 @cindex omitted middle-operands
752 @cindex middle-operands, omitted
753 @cindex extensions, @code{?:}
754 @cindex @code{?:} extensions
755
756 The middle operand in a conditional expression may be omitted.  Then
757 if the first operand is nonzero, its value is the value of the conditional
758 expression.
759
760 Therefore, the expression
761
762 @example
763 x ? : y
764 @end example
765
766 @noindent
767 has the value of @code{x} if that is nonzero; otherwise, the value of
768 @code{y}.
769
770 This example is perfectly equivalent to
771
772 @example
773 x ? x : y
774 @end example
775
776 @cindex side effect in ?:
777 @cindex ?: side effect
778 @noindent
779 In this simple case, the ability to omit the middle operand is not
780 especially useful.  When it becomes useful is when the first operand does,
781 or may (if it is a macro argument), contain a side effect.  Then repeating
782 the operand in the middle would perform the side effect twice.  Omitting
783 the middle operand uses the value already computed without the undesirable
784 effects of recomputing it.
785
786 @node Long Long
787 @section Double-Word Integers
788 @cindex @code{long long} data types
789 @cindex double-word arithmetic
790 @cindex multiprecision arithmetic
791
792 GNU C supports data types for integers that are twice as long as
793 @code{int}.  Simply write @code{long long int} for a signed integer, or
794 @code{unsigned long long int} for an unsigned integer.  To make an
795 integer constant of type @code{long long int}, add the suffix @code{LL}
796 to the integer.  To make an integer constant of type @code{unsigned long
797 long int}, add the suffix @code{ULL} to the integer.
798
799 You can use these types in arithmetic like any other integer types.
800 Addition, subtraction, and bitwise boolean operations on these types
801 are open-coded on all types of machines.  Multiplication is open-coded
802 if the machine supports fullword-to-doubleword a widening multiply
803 instruction.  Division and shifts are open-coded only on machines that
804 provide special support.  The operations that are not open-coded use
805 special library routines that come with GNU CC.
806
807 There may be pitfalls when you use @code{long long} types for function
808 arguments, unless you declare function prototypes.  If a function
809 expects type @code{int} for its argument, and you pass a value of type
810 @code{long long int}, confusion will result because the caller and the
811 subroutine will disagree about the number of bytes for the argument.
812 Likewise, if the function expects @code{long long int} and you pass
813 @code{int}.  The best way to avoid such problems is to use prototypes.
814
815 @node Complex
816 @section Complex Numbers
817 @cindex complex numbers
818
819 GNU C supports complex data types.  You can declare both complex integer
820 types and complex floating types, using the keyword @code{__complex__}.
821
822 For example, @samp{__complex__ double x;} declares @code{x} as a
823 variable whose real part and imaginary part are both of type
824 @code{double}.  @samp{__complex__ short int y;} declares @code{y} to
825 have real and imaginary parts of type @code{short int}; this is not
826 likely to be useful, but it shows that the set of complex types is
827 complete.
828
829 To write a constant with a complex data type, use the suffix @samp{i} or
830 @samp{j} (either one; they are equivalent).  For example, @code{2.5fi}
831 has type @code{__complex__ float} and @code{3i} has type
832 @code{__complex__ int}.  Such a constant always has a pure imaginary
833 value, but you can form any complex value you like by adding one to a
834 real constant.
835
836 To extract the real part of a complex-valued expression @var{exp}, write
837 @code{__real__ @var{exp}}.  Likewise, use @code{__imag__} to
838 extract the imaginary part.
839
840 The operator @samp{~} performs complex conjugation when used on a value
841 with a complex type.
842
843 GNU CC can allocate complex automatic variables in a noncontiguous
844 fashion; it's even possible for the real part to be in a register while
845 the imaginary part is on the stack (or vice-versa).  None of the
846 supported debugging info formats has a way to represent noncontiguous
847 allocation like this, so GNU CC describes a noncontiguous complex
848 variable as if it were two separate variables of noncomplex type.
849 If the variable's actual name is @code{foo}, the two fictitious
850 variables are named @code{foo$real} and @code{foo$imag}.  You can
851 examine and set these two fictitious variables with your debugger.
852
853 A future version of GDB will know how to recognize such pairs and treat
854 them as a single variable with a complex type.
855
856 @node Hex Floats
857 @section Hex Floats
858 @cindex hex floats
859
860 GNU CC recognizes floating-point numbers written not only in the usual
861 decimal notation, such as @code{1.55e1}, but also numbers such as
862 @code{0x1.fp3} written in hexadecimal format.  In that format the
863 @code{0x} hex introducer and the @code{p} or @code{P} exponent field are
864 mandatory.  The exponent is a decimal number that indicates the power of
865 2 by which the significant part will be multiplied.  Thus @code{0x1.f} is
866 1 15/16, @code{p3} multiplies it by 8, and the value of @code{0x1.fp3}
867 is the same as @code{1.55e1}.
868
869 Unlike for floating-point numbers in the decimal notation the exponent
870 is always required in the hexadecimal notation.  Otherwise the compiler
871 would not be able to resolve the ambiguity of, e.g., @code{0x1.f}.  This
872 could mean @code{1.0f} or @code{1.9375} since @code{f} is also the
873 extension for floating-point constants of type @code{float}.
874
875 @node Zero Length
876 @section Arrays of Length Zero
877 @cindex arrays of length zero
878 @cindex zero-length arrays
879 @cindex length-zero arrays
880 @cindex flexible array members
881
882 Zero-length arrays are allowed in GNU C.  They are very useful as the
883 last element of a structure which is really a header for a variable-length
884 object:
885
886 @example
887 struct line @{
888   int length;
889   char contents[0];
890 @};
891
892 struct line *thisline = (struct line *)
893   malloc (sizeof (struct line) + this_length);
894 thisline->length = this_length;
895 @end example
896
897 In ISO C89, you would have to give @code{contents} a length of 1, which
898 means either you waste space or complicate the argument to @code{malloc}.
899
900 In ISO C99, you would use a @dfn{flexible array member}, which is 
901 slightly different in syntax and semantics:
902
903 @itemize @bullet
904 @item
905 Flexible array members are written as @code{contents[]} without
906 the @code{0}.
907
908 @item
909 Flexible array members have incomplete type, and so the @code{sizeof}
910 operator may not be applied.  As a quirk of the original implementation
911 of zero-length arrays, @code{sizeof} evaluates to zero.
912
913 @item
914 Flexible array members may only appear as the last member of a
915 @code{struct} that is otherwise non-empty.  GCC currently allows 
916 zero-length arrays anywhere.  You may encounter problems, however,
917 defining structures containing only a zero-length array.  Such usage
918 is deprecated, and we recommend using zero-length arrays only in
919 places in which flexible array members would be allowed.
920 @end itemize
921
922 GCC versions before 3.0 allowed zero-length arrays to be statically
923 initialized.  In addition to those cases that were useful, it also
924 allowed initializations in situations that would corrupt later data.
925 Non-empty initialization of zero-length arrays is now deprecated.
926
927 Instead GCC allows static initialization of flexible array members.
928 This is equivalent to defining a new structure containing the original
929 structure followed by an array of sufficient size to contain the data.
930 I.e. in the following, @code{f1} is constructed as if it were declared
931 like @code{f2}.
932
933 @example
934 struct f1 @{
935   int x; int y[];
936 @} f1 = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};
937
938 struct f2 @{
939   struct f1 f1; int data[3];
940 @} f2 = @{ @{ 1 @}, @{ 2, 3, 4 @} @};
941 @end example
942
943 @noindent
944 The convenience of this extension is that @code{f1} has the desired
945 type, eliminating the need to consistently refer to @code{f2.f1}.
946
947 This has symmetry with normal static arrays, in that an array of
948 unknown size is also written with @code{[]}.
949
950 Of course, this extension only makes sense if the extra data comes at
951 the end of a top-level object, as otherwise we would be overwriting
952 data at subsequent offsets.  To avoid undue complication and confusion
953 with initialization of deeply nested arrays, we simply disallow any
954 non-empty initialization except when the structure is the top-level
955 object.  For example:
956
957 @example
958 struct foo @{ int x; int y[]; @};
959 struct bar @{ struct foo z; @};
960
961 struct foo a = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};        // Legal.
962 struct bar b = @{ @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @} @};    // Illegal.
963 struct bar c = @{ @{ 1, @{ @} @} @};            // Legal.
964 struct foo d[1] = @{ @{ 1 @{ 2, 3, 4 @} @} @};  // Illegal.
965 @end example
966
967 @node Variable Length
968 @section Arrays of Variable Length
969 @cindex variable-length arrays
970 @cindex arrays of variable length
971
972 Variable-length automatic arrays are allowed in GNU C.  These arrays are
973 declared like any other automatic arrays, but with a length that is not
974 a constant expression.  The storage is allocated at the point of
975 declaration and deallocated when the brace-level is exited.  For
976 example:
977
978 @example
979 FILE *
980 concat_fopen (char *s1, char *s2, char *mode)
981 @{
982   char str[strlen (s1) + strlen (s2) + 1];
983   strcpy (str, s1);
984   strcat (str, s2);
985   return fopen (str, mode);
986 @}
987 @end example
988
989 @cindex scope of a variable length array
990 @cindex variable-length array scope
991 @cindex deallocating variable length arrays
992 Jumping or breaking out of the scope of the array name deallocates the
993 storage.  Jumping into the scope is not allowed; you get an error
994 message for it.
995
996 @cindex @code{alloca} vs variable-length arrays
997 You can use the function @code{alloca} to get an effect much like
998 variable-length arrays.  The function @code{alloca} is available in
999 many other C implementations (but not in all).  On the other hand,
1000 variable-length arrays are more elegant.
1001
1002 There are other differences between these two methods.  Space allocated
1003 with @code{alloca} exists until the containing @emph{function} returns.
1004 The space for a variable-length array is deallocated as soon as the array
1005 name's scope ends.  (If you use both variable-length arrays and
1006 @code{alloca} in the same function, deallocation of a variable-length array
1007 will also deallocate anything more recently allocated with @code{alloca}.)
1008
1009 You can also use variable-length arrays as arguments to functions:
1010
1011 @example
1012 struct entry
1013 tester (int len, char data[len][len])
1014 @{
1015   @dots{}
1016 @}
1017 @end example
1018
1019 The length of an array is computed once when the storage is allocated
1020 and is remembered for the scope of the array in case you access it with
1021 @code{sizeof}.
1022
1023 If you want to pass the array first and the length afterward, you can
1024 use a forward declaration in the parameter list---another GNU extension.
1025
1026 @example
1027 struct entry
1028 tester (int len; char data[len][len], int len)
1029 @{
1030   @dots{}
1031 @}
1032 @end example
1033
1034 @cindex parameter forward declaration
1035 The @samp{int len} before the semicolon is a @dfn{parameter forward
1036 declaration}, and it serves the purpose of making the name @code{len}
1037 known when the declaration of @code{data} is parsed.
1038
1039 You can write any number of such parameter forward declarations in the
1040 parameter list.  They can be separated by commas or semicolons, but the
1041 last one must end with a semicolon, which is followed by the ``real''
1042 parameter declarations.  Each forward declaration must match a ``real''
1043 declaration in parameter name and data type.
1044
1045 @node Variadic Macros
1046 @section Macros with a Variable Number of Arguments.
1047 @cindex variable number of arguments
1048 @cindex macro with variable arguments
1049 @cindex rest argument (in macro)
1050 @cindex variadic macros
1051
1052 In the ISO C standard of 1999, a macro can be declared to accept a
1053 variable number of arguments much as a function can.  The syntax for
1054 defining the macro is similar to that of a function.  Here is an
1055 example:
1056
1057 @example
1058 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, __VA_ARGS__)
1059 @end example
1060
1061 Here @samp{@dots{}} is a @dfn{variable argument}.  In the invocation of
1062 such a macro, it represents the zero or more tokens until the closing
1063 parenthesis that ends the invocation, including any commas.  This set of
1064 tokens replaces the identifier @code{__VA_ARGS__} in the macro body
1065 wherever it appears.  See the CPP manual for more information.
1066
1067 GCC has long supported variadic macros, and used a different syntax that
1068 allowed you to give a name to the variable arguments just like any other
1069 argument.  Here is an example:
1070
1071 @example
1072 #define debug(format, args...) fprintf (stderr, format, args)
1073 @end example
1074
1075 This is in all ways equivalent to the ISO C example above, but arguably
1076 more readable and descriptive.
1077
1078 GNU CPP has two further variadic macro extensions, and permits them to
1079 be used with either of the above forms of macro definition.
1080
1081 In standard C, you are not allowed to leave the variable argument out
1082 entirely; but you are allowed to pass an empty argument.  For example,
1083 this invocation is invalid in ISO C, because there is no comma after
1084 the string:
1085
1086 @example
1087 debug ("A message")
1088 @end example
1089
1090 GNU CPP permits you to completely omit the variable arguments in this
1091 way.  In the above examples, the compiler would complain, though since
1092 the expansion of the macro still has the extra comma after the format
1093 string.
1094
1095 To help solve this problem, CPP behaves specially for variable arguments
1096 used with the token paste operator, @samp{##}.  If instead you write
1097
1098 @example
1099 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, ## __VA_ARGS__)
1100 @end example
1101
1102 and if the variable arguments are omitted or empty, the @samp{##}
1103 operator causes the preprocessor to remove the comma before it.  If you
1104 do provide some variable arguments in your macro invocation, GNU CPP
1105 does not complain about the paste operation and instead places the
1106 variable arguments after the comma.  Just like any other pasted macro
1107 argument, these arguments are not macro expanded.
1108
1109 @node Escaped Newlines
1110 @section Slightly Looser Rules for Escaped Newlines
1111 @cindex escaped newlines
1112 @cindex newlines (escaped)
1113
1114 Recently, the non-traditional preprocessor has relaxed its treatment of
1115 escaped newlines.  Previously, the newline had to immediately follow a
1116 backslash.  The current implementation allows whitespace in the form of
1117 spaces, horizontal and vertical tabs, and form feeds between the
1118 backslash and the subsequent newline.  The preprocessor issues a
1119 warning, but treats it as a valid escaped newline and combines the two
1120 lines to form a single logical line.  This works within comments and
1121 tokens, including multi-line strings, as well as between tokens.
1122 Comments are @emph{not} treated as whitespace for the purposes of this
1123 relaxation, since they have not yet been replaced with spaces.
1124
1125 @node Multi-line Strings
1126 @section String Literals with Embedded Newlines
1127 @cindex multi-line string literals
1128
1129 As an extension, GNU CPP permits string literals to cross multiple lines
1130 without escaping the embedded newlines.  Each embedded newline is
1131 replaced with a single @samp{\n} character in the resulting string
1132 literal, regardless of what form the newline took originally.
1133
1134 CPP currently allows such strings in directives as well (other than the
1135 @samp{#include} family).  This is deprecated and will eventually be
1136 removed.
1137
1138 @node Subscripting
1139 @section Non-Lvalue Arrays May Have Subscripts
1140 @cindex subscripting
1141 @cindex arrays, non-lvalue
1142
1143 @cindex subscripting and function values
1144 Subscripting is allowed on arrays that are not lvalues, even though the
1145 unary @samp{&} operator is not.  For example, this is valid in GNU C though
1146 not valid in other C dialects:
1147
1148 @example
1149 @group
1150 struct foo @{int a[4];@};
1151
1152 struct foo f();
1153
1154 bar (int index)
1155 @{
1156   return f().a[index];
1157 @}
1158 @end group
1159 @end example
1160
1161 @node Pointer Arith
1162 @section Arithmetic on @code{void}- and Function-Pointers
1163 @cindex void pointers, arithmetic
1164 @cindex void, size of pointer to
1165 @cindex function pointers, arithmetic
1166 @cindex function, size of pointer to
1167
1168 In GNU C, addition and subtraction operations are supported on pointers to
1169 @code{void} and on pointers to functions.  This is done by treating the
1170 size of a @code{void} or of a function as 1.
1171
1172 A consequence of this is that @code{sizeof} is also allowed on @code{void}
1173 and on function types, and returns 1.
1174
1175 The option @samp{-Wpointer-arith} requests a warning if these extensions
1176 are used.
1177
1178 @node Initializers
1179 @section Non-Constant Initializers
1180 @cindex initializers, non-constant
1181 @cindex non-constant initializers
1182
1183 As in standard C++, the elements of an aggregate initializer for an
1184 automatic variable are not required to be constant expressions in GNU C.
1185 Here is an example of an initializer with run-time varying elements:
1186
1187 @example
1188 foo (float f, float g)
1189 @{
1190   float beat_freqs[2] = @{ f-g, f+g @};
1191   @dots{}
1192 @}
1193 @end example
1194
1195 @node Constructors
1196 @section Constructor Expressions
1197 @cindex constructor expressions
1198 @cindex initializations in expressions
1199 @cindex structures, constructor expression
1200 @cindex expressions, constructor
1201
1202 GNU C supports constructor expressions.  A constructor looks like
1203 a cast containing an initializer.  Its value is an object of the
1204 type specified in the cast, containing the elements specified in
1205 the initializer.
1206
1207 Usually, the specified type is a structure.  Assume that
1208 @code{struct foo} and @code{structure} are declared as shown:
1209
1210 @example
1211 struct foo @{int a; char b[2];@} structure;
1212 @end example
1213
1214 @noindent
1215 Here is an example of constructing a @code{struct foo} with a constructor:
1216
1217 @example
1218 structure = ((struct foo) @{x + y, 'a', 0@});
1219 @end example
1220
1221 @noindent
1222 This is equivalent to writing the following:
1223
1224 @example
1225 @{
1226   struct foo temp = @{x + y, 'a', 0@};
1227   structure = temp;
1228 @}
1229 @end example
1230
1231 You can also construct an array.  If all the elements of the constructor
1232 are (made up of) simple constant expressions, suitable for use in
1233 initializers, then the constructor is an lvalue and can be coerced to a
1234 pointer to its first element, as shown here:
1235
1236 @example
1237 char **foo = (char *[]) @{ "x", "y", "z" @};
1238 @end example
1239
1240 Array constructors whose elements are not simple constants are
1241 not very useful, because the constructor is not an lvalue.  There
1242 are only two valid ways to use it: to subscript it, or initialize
1243 an array variable with it.  The former is probably slower than a
1244 @code{switch} statement, while the latter does the same thing an
1245 ordinary C initializer would do.  Here is an example of
1246 subscripting an array constructor:
1247
1248 @example
1249 output = ((int[]) @{ 2, x, 28 @}) [input];
1250 @end example
1251
1252 Constructor expressions for scalar types and union types are is
1253 also allowed, but then the constructor expression is equivalent
1254 to a cast.
1255
1256 @node Labeled Elements
1257 @section Labeled Elements in Initializers
1258 @cindex initializers with labeled elements
1259 @cindex labeled elements in initializers
1260 @cindex case labels in initializers
1261
1262 Standard C89 requires the elements of an initializer to appear in a fixed
1263 order, the same as the order of the elements in the array or structure
1264 being initialized.
1265
1266 In ISO C99 you can give the elements in any order, specifying the array
1267 indices or structure field names they apply to, and GNU C allows this as
1268 an extension in C89 mode as well.  This extension is not
1269 implemented in GNU C++.
1270
1271 To specify an array index, write
1272 @samp{[@var{index}] =} before the element value.  For example,
1273
1274 @example
1275 int a[6] = @{ [4] = 29, [2] = 15 @};
1276 @end example
1277
1278 @noindent
1279 is equivalent to
1280
1281 @example
1282 int a[6] = @{ 0, 0, 15, 0, 29, 0 @};
1283 @end example
1284
1285 @noindent
1286 The index values must be constant expressions, even if the array being
1287 initialized is automatic.
1288
1289 An alternative syntax for this which has been obsolete since GCC 2.5 but
1290 GCC still accepts is to write @samp{[@var{index}]} before the element
1291 value, with no @samp{=}.
1292
1293 To initialize a range of elements to the same value, write
1294 @samp{[@var{first} ... @var{last}] = @var{value}}.  This is a GNU
1295 extension.  For example,
1296
1297 @example
1298 int widths[] = @{ [0 ... 9] = 1, [10 ... 99] = 2, [100] = 3 @};
1299 @end example
1300
1301 @noindent
1302 If the value in it has side-effects, the side-effects will happen only once,
1303 not for each initialized field by the range initializer.
1304
1305 @noindent
1306 Note that the length of the array is the highest value specified
1307 plus one.
1308
1309 In a structure initializer, specify the name of a field to initialize
1310 with @samp{.@var{fieldname} =} before the element value.  For example,
1311 given the following structure,
1312
1313 @example
1314 struct point @{ int x, y; @};
1315 @end example
1316
1317 @noindent
1318 the following initialization
1319
1320 @example
1321 struct point p = @{ .y = yvalue, .x = xvalue @};
1322 @end example
1323
1324 @noindent
1325 is equivalent to
1326
1327 @example
1328 struct point p = @{ xvalue, yvalue @};
1329 @end example
1330
1331 Another syntax which has the same meaning, obsolete since GCC 2.5, is
1332 @samp{@var{fieldname}:}, as shown here:
1333
1334 @example
1335 struct point p = @{ y: yvalue, x: xvalue @};
1336 @end example
1337
1338 You can also use an element label (with either the colon syntax or the
1339 period-equal syntax) when initializing a union, to specify which element
1340 of the union should be used.  For example,
1341
1342 @example
1343 union foo @{ int i; double d; @};
1344
1345 union foo f = @{ .d = 4 @};
1346 @end example
1347
1348 @noindent
1349 will convert 4 to a @code{double} to store it in the union using
1350 the second element.  By contrast, casting 4 to type @code{union foo}
1351 would store it into the union as the integer @code{i}, since it is
1352 an integer.  (@xref{Cast to Union}.)
1353
1354 You can combine this technique of naming elements with ordinary C
1355 initialization of successive elements.  Each initializer element that
1356 does not have a label applies to the next consecutive element of the
1357 array or structure.  For example,
1358
1359 @example
1360 int a[6] = @{ [1] = v1, v2, [4] = v4 @};
1361 @end example
1362
1363 @noindent
1364 is equivalent to
1365
1366 @example
1367 int a[6] = @{ 0, v1, v2, 0, v4, 0 @};
1368 @end example
1369
1370 Labeling the elements of an array initializer is especially useful
1371 when the indices are characters or belong to an @code{enum} type.
1372 For example:
1373
1374 @example
1375 int whitespace[256]
1376   = @{ [' '] = 1, ['\t'] = 1, ['\h'] = 1,
1377       ['\f'] = 1, ['\n'] = 1, ['\r'] = 1 @};
1378 @end example
1379
1380 You can also write a series of @samp{.@var{fieldname}} and
1381 @samp{[@var{index}]} element labels before an @samp{=} to specify a
1382 nested subobject to initialize; the list is taken relative to the
1383 subobject corresponding to the closest surrounding brace pair.  For
1384 example, with the @samp{struct point} declaration above:
1385
1386 @example
1387 struct point ptarray[10] = @{ [2].y = yv2, [2].x = xv2, [0].x = xv0 @};
1388 @end example
1389
1390 @noindent
1391 If the same field is initialized multiple times, it will have value from
1392 the last initialization.  If any such overridden initialization has
1393 side-effect, it is unspecified whether the side-effect happens or not.
1394 Currently, gcc will discard them and issue a warning.
1395
1396 @node Case Ranges
1397 @section Case Ranges
1398 @cindex case ranges
1399 @cindex ranges in case statements
1400
1401 You can specify a range of consecutive values in a single @code{case} label,
1402 like this:
1403
1404 @example
1405 case @var{low} ... @var{high}:
1406 @end example
1407
1408 @noindent
1409 This has the same effect as the proper number of individual @code{case}
1410 labels, one for each integer value from @var{low} to @var{high}, inclusive.
1411
1412 This feature is especially useful for ranges of ASCII character codes:
1413
1414 @example
1415 case 'A' ... 'Z':
1416 @end example
1417
1418 @strong{Be careful:} Write spaces around the @code{...}, for otherwise
1419 it may be parsed wrong when you use it with integer values.  For example,
1420 write this:
1421
1422 @example
1423 case 1 ... 5:
1424 @end example
1425
1426 @noindent
1427 rather than this:
1428
1429 @example
1430 case 1...5:
1431 @end example
1432
1433 @node Cast to Union
1434 @section Cast to a Union Type
1435 @cindex cast to a union
1436 @cindex union, casting to a
1437
1438 A cast to union type is similar to other casts, except that the type
1439 specified is a union type.  You can specify the type either with
1440 @code{union @var{tag}} or with a typedef name.  A cast to union is actually
1441 a constructor though, not a cast, and hence does not yield an lvalue like
1442 normal casts.  (@xref{Constructors}.)
1443
1444 The types that may be cast to the union type are those of the members
1445 of the union.  Thus, given the following union and variables:
1446
1447 @example
1448 union foo @{ int i; double d; @};
1449 int x;
1450 double y;
1451 @end example
1452
1453 @noindent
1454 both @code{x} and @code{y} can be cast to type @code{union} foo.
1455
1456 Using the cast as the right-hand side of an assignment to a variable of
1457 union type is equivalent to storing in a member of the union:
1458
1459 @example
1460 union foo u;
1461 @dots{}
1462 u = (union foo) x  @equiv{}  u.i = x
1463 u = (union foo) y  @equiv{}  u.d = y
1464 @end example
1465
1466 You can also use the union cast as a function argument:
1467
1468 @example
1469 void hack (union foo);
1470 @dots{}
1471 hack ((union foo) x);
1472 @end example
1473
1474 @node Function Attributes
1475 @section Declaring Attributes of Functions
1476 @cindex function attributes
1477 @cindex declaring attributes of functions
1478 @cindex functions that never return
1479 @cindex functions that have no side effects
1480 @cindex functions in arbitrary sections
1481 @cindex functions that behave like malloc
1482 @cindex @code{volatile} applied to function
1483 @cindex @code{const} applied to function
1484 @cindex functions with @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments
1485 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
1486 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
1487 @cindex functions that do not pop the argument stack on the 386
1488
1489 In GNU C, you declare certain things about functions called in your program
1490 which help the compiler optimize function calls and check your code more
1491 carefully.
1492
1493 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
1494 attributes when making a declaration.  This keyword is followed by an
1495 attribute specification inside double parentheses.  Fourteen attributes,
1496 @code{noreturn}, @code{pure}, @code{const}, @code{format},
1497 @code{format_arg}, @code{no_instrument_function}, @code{section},
1498 @code{constructor}, @code{destructor}, @code{unused}, @code{weak},
1499 @code{malloc}, @code{alias} and @code{no_check_memory_usage} are
1500 currently defined for functions.  Several other attributes are defined
1501 for functions on particular target systems.  Other attributes, including
1502 @code{section} are supported for variables declarations (@pxref{Variable
1503 Attributes}) and for types (@pxref{Type Attributes}).
1504
1505 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
1506 each keyword.  This allows you to use them in header files without
1507 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
1508 you may use @code{__noreturn__} instead of @code{noreturn}.
1509
1510 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
1511 attributes.
1512
1513 @table @code
1514 @cindex @code{noreturn} function attribute
1515 @item noreturn
1516 A few standard library functions, such as @code{abort} and @code{exit},
1517 cannot return.  GNU CC knows this automatically.  Some programs define
1518 their own functions that never return.  You can declare them
1519 @code{noreturn} to tell the compiler this fact.  For example,
1520
1521 @smallexample
1522 void fatal () __attribute__ ((noreturn));
1523
1524 void
1525 fatal (@dots{})
1526 @{
1527   @dots{} /* @r{Print error message.} */ @dots{}
1528   exit (1);
1529 @}
1530 @end smallexample
1531
1532 The @code{noreturn} keyword tells the compiler to assume that
1533 @code{fatal} cannot return.  It can then optimize without regard to what
1534 would happen if @code{fatal} ever did return.  This makes slightly
1535 better code.  More importantly, it helps avoid spurious warnings of
1536 uninitialized variables.
1537
1538 Do not assume that registers saved by the calling function are
1539 restored before calling the @code{noreturn} function.
1540
1541 It does not make sense for a @code{noreturn} function to have a return
1542 type other than @code{void}.
1543
1544 The attribute @code{noreturn} is not implemented in GNU C versions
1545 earlier than 2.5.  An alternative way to declare that a function does
1546 not return, which works in the current version and in some older
1547 versions, is as follows:
1548
1549 @smallexample
1550 typedef void voidfn ();
1551
1552 volatile voidfn fatal;
1553 @end smallexample
1554
1555 @cindex @code{pure} function attribute
1556 @item pure
1557 Many functions have no effects except the return value and their
1558 return value depends only on the parameters and/or global variables.
1559 Such a function can be subject
1560 to common subexpression elimination and loop optimization just as an
1561 arithmetic operator would be.  These functions should be declared
1562 with the attribute @code{pure}.  For example,
1563
1564 @smallexample
1565 int square (int) __attribute__ ((pure));
1566 @end smallexample
1567
1568 @noindent
1569 says that the hypothetical function @code{square} is safe to call
1570 fewer times than the program says.
1571
1572 Some of common examples of pure functions are @code{strlen} or @code{memcmp}.
1573 Interesting non-pure functions are functions with infinite loops or those
1574 depending on volatile memory or other system resource, that may change between
1575 two consecutive calls (such as @code{feof} in a multithreading environment).
1576
1577 The attribute @code{pure} is not implemented in GNU C versions earlier
1578 than 2.96.
1579 @cindex @code{const} function attribute
1580 @item const
1581 Many functions do not examine any values except their arguments, and
1582 have no effects except the return value.  Basically this is just slightly
1583 more strict class than the "pure" attribute above, since function is not
1584 allowed to read global memory.
1585
1586 @cindex pointer arguments
1587 Note that a function that has pointer arguments and examines the data
1588 pointed to must @emph{not} be declared @code{const}.  Likewise, a
1589 function that calls a non-@code{const} function usually must not be
1590 @code{const}.  It does not make sense for a @code{const} function to
1591 return @code{void}.
1592
1593 The attribute @code{const} is not implemented in GNU C versions earlier
1594 than 2.5.  An alternative way to declare that a function has no side
1595 effects, which works in the current version and in some older versions,
1596 is as follows:
1597
1598 @smallexample
1599 typedef int intfn ();
1600
1601 extern const intfn square;
1602 @end smallexample
1603
1604 This approach does not work in GNU C++ from 2.6.0 on, since the language
1605 specifies that the @samp{const} must be attached to the return value.
1606
1607
1608 @item format (@var{archetype}, @var{string-index}, @var{first-to-check})
1609 @cindex @code{format} function attribute
1610 The @code{format} attribute specifies that a function takes @code{printf},
1611 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments which
1612 should be type-checked against a format string.  For example, the
1613 declaration:
1614
1615 @smallexample
1616 extern int
1617 my_printf (void *my_object, const char *my_format, ...)
1618       __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
1619 @end smallexample
1620
1621 @noindent
1622 causes the compiler to check the arguments in calls to @code{my_printf}
1623 for consistency with the @code{printf} style format string argument
1624 @code{my_format}.
1625
1626 The parameter @var{archetype} determines how the format string is
1627 interpreted, and should be @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime}
1628 or @code{strfmon}.  (You can also use @code{__printf__},
1629 @code{__scanf__}, @code{__strftime__} or @code{__strfmon__}.)  The
1630 parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
1631 string argument (starting from 1), while @var{first-to-check} is the
1632 number of the first argument to check against the format string.  For
1633 functions where the arguments are not available to be checked (such as
1634 @code{vprintf}), specify the third parameter as zero.  In this case the
1635 compiler only checks the format string for consistency.  For
1636 @code{strftime} formats, the third parameter is required to be zero.
1637
1638 In the example above, the format string (@code{my_format}) is the second
1639 argument of the function @code{my_print}, and the arguments to check
1640 start with the third argument, so the correct parameters for the format
1641 attribute are 2 and 3.
1642
1643 The @code{format} attribute allows you to identify your own functions
1644 which take format strings as arguments, so that GNU CC can check the
1645 calls to these functions for errors.  The compiler always (unless
1646 @samp{-ffreestanding} is used) checks formats
1647 for the standard library functions @code{printf}, @code{fprintf},
1648 @code{sprintf}, @code{scanf}, @code{fscanf}, @code{sscanf}, @code{strftime},
1649 @code{vprintf}, @code{vfprintf} and @code{vsprintf} whenever such
1650 warnings are requested (using @samp{-Wformat}), so there is no need to
1651 modify the header file @file{stdio.h}.  In C99 mode, the functions
1652 @code{snprintf}, @code{vsnprintf}, @code{vscanf}, @code{vfscanf} and
1653 @code{vsscanf} are also checked.  Except in strictly conforming C
1654 standard modes, the X/Open function @code{strfmon} is also checked.
1655 @xref{C Dialect Options,,Options Controlling C Dialect}.
1656
1657 @item format_arg (@var{string-index})
1658 @cindex @code{format_arg} function attribute
1659 The @code{format_arg} attribute specifies that a function takes a format
1660 string for a @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or
1661 @code{strfmon} style function and modifies it (for example, to translate
1662 it into another language), so the result can be passed to a
1663 @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style
1664 function (with the remaining arguments to the format function the same
1665 as they would have been for the unmodified string).  For example, the
1666 declaration:
1667
1668 @smallexample
1669 extern char *
1670 my_dgettext (char *my_domain, const char *my_format)
1671       __attribute__ ((format_arg (2)));
1672 @end smallexample
1673
1674 @noindent
1675 causes the compiler to check the arguments in calls to a @code{printf},
1676 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} type function, whose
1677 format string argument is a call to the @code{my_dgettext} function, for
1678 consistency with the format string argument @code{my_format}.  If the
1679 @code{format_arg} attribute had not been specified, all the compiler
1680 could tell in such calls to format functions would be that the format
1681 string argument is not constant; this would generate a warning when
1682 @code{-Wformat-nonliteral} is used, but the calls could not be checked
1683 without the attribute.
1684
1685 The parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
1686 string argument (starting from 1).
1687
1688 The @code{format-arg} attribute allows you to identify your own
1689 functions which modify format strings, so that GNU CC can check the
1690 calls to @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon}
1691 type function whose operands are a call to one of your own function.
1692 The compiler always treats @code{gettext}, @code{dgettext}, and
1693 @code{dcgettext} in this manner except when strict ISO C support is
1694 requested by @samp{-ansi} or an appropriate @samp{-std} option, or
1695 @samp{-ffreestanding} is used.  @xref{C Dialect Options,,Options
1696 Controlling C Dialect}.
1697
1698 @item no_instrument_function
1699 @cindex @code{no_instrument_function} function attribute
1700 If @samp{-finstrument-functions} is given, profiling function calls will
1701 be generated at entry and exit of most user-compiled functions.
1702 Functions with this attribute will not be so instrumented.
1703
1704 @item section ("section-name")
1705 @cindex @code{section} function attribute
1706 Normally, the compiler places the code it generates in the @code{text} section.
1707 Sometimes, however, you need additional sections, or you need certain
1708 particular functions to appear in special sections.  The @code{section}
1709 attribute specifies that a function lives in a particular section.
1710 For example, the declaration:
1711
1712 @smallexample
1713 extern void foobar (void) __attribute__ ((section ("bar")));
1714 @end smallexample
1715
1716 @noindent
1717 puts the function @code{foobar} in the @code{bar} section.
1718
1719 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
1720 attribute is not available on all platforms.
1721 If you need to map the entire contents of a module to a particular
1722 section, consider using the facilities of the linker instead.
1723
1724 @item constructor
1725 @itemx destructor
1726 @cindex @code{constructor} function attribute
1727 @cindex @code{destructor} function attribute
1728 The @code{constructor} attribute causes the function to be called
1729 automatically before execution enters @code{main ()}.  Similarly, the
1730 @code{destructor} attribute causes the function to be called
1731 automatically after @code{main ()} has completed or @code{exit ()} has
1732 been called.  Functions with these attributes are useful for
1733 initializing data that will be used implicitly during the execution of
1734 the program.
1735
1736 These attributes are not currently implemented for Objective C.
1737
1738 @item unused
1739 This attribute, attached to a function, means that the function is meant
1740 to be possibly unused.  GNU CC will not produce a warning for this
1741 function.  GNU C++ does not currently support this attribute as
1742 definitions without parameters are valid in C++.
1743
1744 @item weak
1745 @cindex @code{weak} attribute
1746 The @code{weak} attribute causes the declaration to be emitted as a weak
1747 symbol rather than a global.  This is primarily useful in defining
1748 library functions which can be overridden in user code, though it can
1749 also be used with non-function declarations.  Weak symbols are supported
1750 for ELF targets, and also for a.out targets when using the GNU assembler
1751 and linker.
1752
1753 @item malloc
1754 @cindex @code{malloc} attribute
1755 The @code{malloc} attribute is used to tell the compiler that a function
1756 may be treated as if it were the malloc function.  The compiler assumes
1757 that calls to malloc result in a pointers that cannot alias anything.
1758 This will often improve optimization.
1759
1760 @item alias ("target")
1761 @cindex @code{alias} attribute
1762 The @code{alias} attribute causes the declaration to be emitted as an
1763 alias for another symbol, which must be specified.  For instance,
1764
1765 @smallexample
1766 void __f () @{ /* do something */; @}
1767 void f () __attribute__ ((weak, alias ("__f")));
1768 @end smallexample
1769
1770 declares @samp{f} to be a weak alias for @samp{__f}.  In C++, the
1771 mangled name for the target must be used.
1772
1773 Not all target machines support this attribute.
1774
1775 @item no_check_memory_usage
1776 @cindex @code{no_check_memory_usage} function attribute
1777 The @code{no_check_memory_usage} attribute causes GNU CC to omit checks
1778 of memory references when it generates code for that function.  Normally
1779 if you specify @samp{-fcheck-memory-usage} (see @pxref{Code Gen
1780 Options}), GNU CC generates calls to support routines before most memory
1781 accesses to permit support code to record usage and detect uses of
1782 uninitialized or unallocated storage.  Since GNU CC cannot handle
1783 @code{asm} statements properly they are not allowed in such functions.
1784 If you declare a function with this attribute, GNU CC will not generate
1785 memory checking code for that function, permitting the use of @code{asm}
1786 statements without having to compile that function with different
1787 options.  This also allows you to write support routines of your own if
1788 you wish, without getting infinite recursion if they get compiled with
1789 @code{-fcheck-memory-usage}.
1790
1791 @item regparm (@var{number})
1792 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
1793 On the Intel 386, the @code{regparm} attribute causes the compiler to
1794 pass up to @var{number} integer arguments in registers @var{EAX},
1795 @var{EDX}, and @var{ECX} instead of on the stack.  Functions that take a
1796 variable number of arguments will continue to be passed all of their
1797 arguments on the stack.
1798
1799 @item stdcall
1800 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
1801 On the Intel 386, the @code{stdcall} attribute causes the compiler to
1802 assume that the called function will pop off the stack space used to
1803 pass arguments, unless it takes a variable number of arguments.
1804
1805 The PowerPC compiler for Windows NT currently ignores the @code{stdcall}
1806 attribute.
1807
1808 @item cdecl
1809 @cindex functions that do pop the argument stack on the 386
1810 On the Intel 386, the @code{cdecl} attribute causes the compiler to
1811 assume that the calling function will pop off the stack space used to
1812 pass arguments.  This is
1813 useful to override the effects of the @samp{-mrtd} switch.
1814
1815 The PowerPC compiler for Windows NT currently ignores the @code{cdecl}
1816 attribute.
1817
1818 @item longcall
1819 @cindex functions called via pointer on the RS/6000 and PowerPC
1820 On the RS/6000 and PowerPC, the @code{longcall} attribute causes the
1821 compiler to always call the function via a pointer, so that functions
1822 which reside further than 64 megabytes (67,108,864 bytes) from the
1823 current location can be called.
1824
1825 @item long_call/short_call
1826 @cindex indirect calls on ARM
1827 This attribute allows to specify how to call a particular function on
1828 ARM.  Both attributes override the @code{-mlong-calls} (@pxref{ARM Options})
1829 command line switch and @code{#pragma long_calls} settings.  The
1830 @code{long_call} attribute causes the compiler to always call the
1831 function by first loading its address into a register and then using the
1832 contents of that register.   The @code{short_call} attribute always places
1833 the offset to the function from the call site into the @samp{BL}
1834 instruction directly.
1835
1836 @item dllimport
1837 @cindex functions which are imported from a dll on PowerPC Windows NT
1838 On the PowerPC running Windows NT, the @code{dllimport} attribute causes
1839 the compiler to call the function via a global pointer to the function
1840 pointer that is set up by the Windows NT dll library.  The pointer name
1841 is formed by combining @code{__imp_} and the function name.
1842
1843 @item dllexport
1844 @cindex functions which are exported from a dll on PowerPC Windows NT
1845 On the PowerPC running Windows NT, the @code{dllexport} attribute causes
1846 the compiler to provide a global pointer to the function pointer, so
1847 that it can be called with the @code{dllimport} attribute.  The pointer
1848 name is formed by combining @code{__imp_} and the function name.
1849
1850 @item exception (@var{except-func} [, @var{except-arg}])
1851 @cindex functions which specify exception handling on PowerPC Windows NT
1852 On the PowerPC running Windows NT, the @code{exception} attribute causes
1853 the compiler to modify the structured exception table entry it emits for
1854 the declared function.  The string or identifier @var{except-func} is
1855 placed in the third entry of the structured exception table.  It
1856 represents a function, which is called by the exception handling
1857 mechanism if an exception occurs.  If it was specified, the string or
1858 identifier @var{except-arg} is placed in the fourth entry of the
1859 structured exception table.
1860
1861 @item function_vector
1862 @cindex calling functions through the function vector on the H8/300 processors
1863 Use this option on the H8/300 and H8/300H to indicate that the specified
1864 function should be called through the function vector.  Calling a
1865 function through the function vector will reduce code size, however;
1866 the function vector has a limited size (maximum 128 entries on the H8/300
1867 and 64 entries on the H8/300H) and shares space with the interrupt vector.
1868
1869 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
1870 this option to work correctly.
1871
1872 @item interrupt_handler
1873 @cindex interrupt handler functions on the H8/300 processors
1874 Use this option on the H8/300 and H8/300H to indicate that the specified
1875 function is an interrupt handler.  The compiler will generate function
1876 entry and exit sequences suitable for use in an interrupt handler when this
1877 attribute is present.
1878
1879 @item interrupt
1880 @cindex interrupt handler functions
1881 Use this option on the ARM, AVR and M32R/D ports to indicate that the
1882 specified function is an interrupt handler.  The compiler will generate
1883 function entry and exit sequences suitable for use in an interrupt
1884 handler when this attribute is present.
1885
1886 Note, interrupt handlers for the H8/300 and H8/300H processors can be
1887 specified via the @code{interrupt_handler} attribute.
1888
1889 Note, on the AVR interrupts will be enabled inside the function.
1890
1891 Note, for the ARM you can specify the kind of interrupt to be handled by
1892 adding an optional parameter to the interrupt attribute like this:
1893
1894 @smallexample
1895 void f () __attribute__ ((interrupt ("IRQ")));
1896 @end smallexample
1897
1898 Permissible values for this parameter are: IRQ, FIQ, SWI, ABORT and UNDEF.
1899
1900 @item eightbit_data
1901 @cindex eight bit data on the H8/300 and H8/300H
1902 Use this option on the H8/300 and H8/300H to indicate that the specified
1903 variable should be placed into the eight bit data section.
1904 The compiler will generate more efficient code for certain operations
1905 on data in the eight bit data area.  Note the eight bit data area is limited to
1906 256 bytes of data.
1907
1908 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
1909 this option to work correctly.
1910
1911 @item tiny_data
1912 @cindex tiny data section on the H8/300H
1913 Use this option on the H8/300H to indicate that the specified
1914 variable should be placed into the tiny data section.
1915 The compiler will generate more efficient code for loads and stores
1916 on data in the tiny data section.  Note the tiny data area is limited to
1917 slightly under 32kbytes of data.
1918
1919 @item signal
1920 @cindex signal handler functions on the AVR processors
1921 Use this option on the AVR to indicate that the specified
1922 function is an signal handler.  The compiler will generate function
1923 entry and exit sequences suitable for use in an signal handler when this
1924 attribute is present. Interrupts will be disabled inside function.
1925
1926 @item naked
1927 @cindex function without a prologue/epilogue code
1928 Use this option on the ARM or AVR ports to indicate that the specified
1929 function do not need prologue/epilogue sequences generated by the
1930 compiler.  It is up to the programmer to provide these sequences.
1931
1932 @item model (@var{model-name})
1933 @cindex function addressability on the M32R/D
1934 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object,
1935 and the code generated for a function.
1936 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
1937 or @code{large}, representing each of the code models.
1938
1939 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
1940 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction), and are
1941 callable with the @code{bl} instruction.
1942
1943 Medium model objects may live anywhere in the 32 bit address space (the
1944 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
1945 and are callable with the @code{bl} instruction.
1946
1947 Large model objects may live anywhere in the 32 bit address space (the
1948 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
1949 and may not be reachable with the @code{bl} instruction (the compiler will
1950 generate the much slower @code{seth/add3/jl} instruction sequence).
1951
1952 @end table
1953
1954 You can specify multiple attributes in a declaration by separating them
1955 by commas within the double parentheses or by immediately following an
1956 attribute declaration with another attribute declaration.
1957
1958 @cindex @code{#pragma}, reason for not using
1959 @cindex pragma, reason for not using
1960 Some people object to the @code{__attribute__} feature, suggesting that
1961 ISO C's @code{#pragma} should be used instead.  At the time
1962 @code{__attribute__} was designed, there were two reasons for not doing
1963 this.
1964
1965 @enumerate
1966 @item
1967 It is impossible to generate @code{#pragma} commands from a macro.
1968
1969 @item
1970 There is no telling what the same @code{#pragma} might mean in another
1971 compiler.
1972 @end enumerate
1973
1974 These two reasons applied to almost any application that might have been
1975 proposed for @code{#pragma}.  It was basically a mistake to use
1976 @code{#pragma} for @emph{anything}.
1977
1978 The ISO C99 standard includes @code{_Pragma}, which now allows pragmas
1979 to be generated from macros.  In addition, a @code{#pragma GCC}
1980 namespace is now in use for GCC-specific pragmas.  However, it has been
1981 found convenient to use @code{__attribute__} to achieve a natural
1982 attachment of attributes to their corresponding declarations, whereas
1983 @code{#pragma GCC} is of use for constructs that do not naturally form
1984 part of the grammar.  @xref{Other Directives,,Miscellaneous
1985 Preprocessing Directives, cpp, The C Preprocessor}.
1986
1987 @node Attribute Syntax
1988 @section Attribute Syntax
1989 @cindex attribute syntax
1990
1991 This section describes the syntax with which @code{__attribute__} may be
1992 used, and the constructs to which attribute specifiers bind, for the C
1993 language.  Some details may vary for C++ and Objective C.  Because of
1994 infelicities in the grammar for attributes, some forms described here
1995 may not be successfully parsed in all cases.
1996
1997 @xref{Function Attributes}, for details of the semantics of attributes
1998 applying to functions.  @xref{Variable Attributes}, for details of the
1999 semantics of attributes applying to variables.  @xref{Type Attributes},
2000 for details of the semantics of attributes applying to structure, union
2001 and enumerated types.
2002
2003 An @dfn{attribute specifier} is of the form
2004 @code{__attribute__ ((@var{attribute-list}))}.  An @dfn{attribute list}
2005 is a possibly empty comma-separated sequence of @dfn{attributes}, where
2006 each attribute is one of the following:
2007
2008 @itemize @bullet
2009 @item
2010 Empty.  Empty attributes are ignored.
2011
2012 @item
2013 A word (which may be an identifier such as @code{unused}, or a reserved
2014 word such as @code{const}).
2015
2016 @item
2017 A word, followed by, in parentheses, parameters for the attribute.
2018 These parameters take one of the following forms:
2019
2020 @itemize @bullet
2021 @item
2022 An identifier.  For example, @code{mode} attributes use this form.
2023
2024 @item
2025 An identifier followed by a comma and a non-empty comma-separated list
2026 of expressions.  For example, @code{format} attributes use this form.
2027
2028 @item
2029 A possibly empty comma-separated list of expressions.  For example,
2030 @code{format_arg} attributes use this form with the list being a single
2031 integer constant expression, and @code{alias} attributes use this form
2032 with the list being a single string constant.
2033 @end itemize
2034 @end itemize
2035
2036 An @dfn{attribute specifier list} is a sequence of one or more attribute
2037 specifiers, not separated by any other tokens.
2038
2039 An attribute specifier list may appear after the colon following a
2040 label, other than a @code{case} or @code{default} label.  The only
2041 attribute it makes sense to use after a label is @code{unused}.  This
2042 feature is intended for code generated by programs which contains labels
2043 that may be unused but which is compiled with @option{-Wall}.  It would
2044 not normally be appropriate to use in it human-written code, though it
2045 could be useful in cases where the code that jumps to the label is
2046 contained within an @code{#ifdef} conditional.
2047
2048 An attribute specifier list may appear as part of a @code{struct},
2049 @code{union} or @code{enum} specifier.  It may go either immediately
2050 after the @code{struct}, @code{union} or @code{enum} keyword, or after
2051 the closing brace.  It is ignored if the content of the structure, union
2052 or enumerated type is not defined in the specifier in which the
2053 attribute specifier list is used---that is, in usages such as
2054 @code{struct __attribute__((foo)) bar} with no following opening brace.
2055 Where attribute specifiers follow the closing brace, they are considered
2056 to relate to the structure, union or enumerated type defined, not to any
2057 enclosing declaration the type specifier appears in, and the type
2058 defined is not complete until after the attribute specifiers.
2059 @c Otherwise, there would be the following problems: a shift/reduce
2060 @c conflict between attributes binding the the struct/union/enum and
2061 @c binding to the list of specifiers/qualifiers; and "aligned"
2062 @c attributes could use sizeof for the structure, but the size could be
2063 @c changed later by "packed" attributes.
2064
2065 Otherwise, an attribute specifier appears as part of a declaration,
2066 counting declarations of unnamed parameters and type names, and relates
2067 to that declaration (which may be nested in another declaration, for
2068 example in the case of a parameter declaration).  In future, attribute
2069 specifiers in some places may however apply to a particular declarator
2070 within a declaration instead; these cases are noted below.
2071
2072 Any list of specifiers and qualifiers at the start of a declaration may
2073 contain attribute specifiers, whether or not such a list may in that
2074 context contain storage class specifiers.  (Some attributes, however,
2075 are essentially in the nature of storage class specifiers, and only make
2076 sense where storage class specifiers may be used; for example,
2077 @code{section}.)  There is one necessary limitation to this syntax: the
2078 first old-style parameter declaration in a function definition cannot
2079 begin with an attribute specifier, because such an attribute applies to
2080 the function instead by syntax described below (which, however, is not
2081 yet implemented in this case).  In some other cases, attribute
2082 specifiers are permitted by this grammar but not yet supported by the
2083 compiler.  All attribute specifiers in this place relate to the
2084 declaration as a whole.  In the obsolencent usage where a type of
2085 @code{int} is implied by the absence of type specifiers, such a list of
2086 specifiers and qualifiers may be an attribute specifier list with no
2087 other specifiers or qualifiers.
2088
2089 An attribute specifier list may appear immediately before a declarator
2090 (other than the first) in a comma-separated list of declarators in a
2091 declaration of more than one identifier using a single list of
2092 specifiers and qualifiers.  At present, such attribute specifiers apply
2093 not only to the identifier before whose declarator they appear, but to
2094 all subsequent identifiers declared in that declaration, but in future
2095 they may apply only to that single identifier.  For example, in
2096 @code{__attribute__((noreturn)) void d0 (void),
2097 __attribute__((format(printf, 1, 2))) d1 (const char *, ...), d2
2098 (void)}, the @code{noreturn} attribute applies to all the functions
2099 declared; the @code{format} attribute should only apply to @code{d1},
2100 but at present applies to @code{d2} as well (and so causes an error).
2101
2102 An attribute specifier list may appear immediately before the comma,
2103 @code{=} or semicolon terminating the declaration of an identifier other
2104 than a function definition.  At present, such attribute specifiers apply
2105 to the declared object or function, but in future they may attach to the
2106 outermost adjacent declarator.  In simple cases there is no difference,
2107 but, for example, in @code{void (****f)(void)
2108 __attribute__((noreturn));}, at present the @code{noreturn} attribute
2109 applies to @code{f}, which causes a warning since @code{f} is not a
2110 function, but in future it may apply to the function @code{****f}.  The
2111 precise semantics of what attributes in such cases will apply to are not
2112 yet specified.  Where an assembler name for an object or function is
2113 specified (@pxref{Asm Labels}), at present the attribute must follow the
2114 @code{asm} specification; in future, attributes before the @code{asm}
2115 specification may apply to the adjacent declarator, and those after it
2116 to the declared object or function.
2117
2118 An attribute specifier list may, in future, be permitted to appear after
2119 the declarator in a function definition (before any old-style parameter
2120 declarations or the function body).
2121
2122 An attribute specifier list may appear at the start of a nested
2123 declarator.  At present, there are some limitations in this usage: the
2124 attributes apply to the identifer declared, and to all subsequent
2125 identifiers declared in that declaration (if it includes a
2126 comma-separated list of declarators), rather than to a specific
2127 declarator.  When attribute specifiers follow the @code{*} of a pointer
2128 declarator, they must presently follow any type qualifiers present, and
2129 cannot be mixed with them.  The following describes intended future
2130 semantics which make this syntax more useful only.  It will make the
2131 most sense if you are familiar with the formal specification of
2132 declarators in the ISO C standard.
2133
2134 Consider (as in C99 subclause 6.7.5 paragraph 4) a declaration @code{T
2135 D1}, where @code{T} contains declaration specifiers that specify a type
2136 @var{Type} (such as @code{int}) and @code{D1} is a declarator that
2137 contains an identifier @var{ident}.  The type specified for @var{ident}
2138 for derived declarators whose type does not include an attribute
2139 specifier is as in the ISO C standard.
2140
2141 If @code{D1} has the form @code{( @var{attribute-specifier-list} D )},
2142 and the declaration @code{T D} specifies the type
2143 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2144 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2145 @var{attribute-specifier-list} @var{Type}'' for @var{ident}.
2146
2147 If @code{D1} has the form @code{*
2148 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} D}, and the
2149 declaration @code{T D} specifies the type
2150 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2151 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2152 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} @var{Type}'' for
2153 @var{ident}.
2154
2155 For example, @code{void (__attribute__((noreturn)) ****f)();} specifies
2156 the type ``pointer to pointer to pointer to pointer to non-returning
2157 function returning @code{void}''.  As another example, @code{char
2158 *__attribute__((aligned(8))) *f;} specifies the type ``pointer to
2159 8-byte-aligned pointer to @code{char}''.  Note again that this describes
2160 intended future semantics, not current implementation.
2161
2162 @node Function Prototypes
2163 @section Prototypes and Old-Style Function Definitions
2164 @cindex function prototype declarations
2165 @cindex old-style function definitions
2166 @cindex promotion of formal parameters
2167
2168 GNU C extends ISO C to allow a function prototype to override a later
2169 old-style non-prototype definition.  Consider the following example:
2170
2171 @example
2172 /* @r{Use prototypes unless the compiler is old-fashioned.}  */
2173 #ifdef __STDC__
2174 #define P(x) x
2175 #else
2176 #define P(x) ()
2177 #endif
2178
2179 /* @r{Prototype function declaration.}  */
2180 int isroot P((uid_t));
2181
2182 /* @r{Old-style function definition.}  */
2183 int
2184 isroot (x)   /* ??? lossage here ??? */
2185      uid_t x;
2186 @{
2187   return x == 0;
2188 @}
2189 @end example
2190
2191 Suppose the type @code{uid_t} happens to be @code{short}.  ISO C does
2192 not allow this example, because subword arguments in old-style
2193 non-prototype definitions are promoted.  Therefore in this example the
2194 function definition's argument is really an @code{int}, which does not
2195 match the prototype argument type of @code{short}.
2196
2197 This restriction of ISO C makes it hard to write code that is portable
2198 to traditional C compilers, because the programmer does not know
2199 whether the @code{uid_t} type is @code{short}, @code{int}, or
2200 @code{long}.  Therefore, in cases like these GNU C allows a prototype
2201 to override a later old-style definition.  More precisely, in GNU C, a
2202 function prototype argument type overrides the argument type specified
2203 by a later old-style definition if the former type is the same as the
2204 latter type before promotion.  Thus in GNU C the above example is
2205 equivalent to the following:
2206
2207 @example
2208 int isroot (uid_t);
2209
2210 int
2211 isroot (uid_t x)
2212 @{
2213   return x == 0;
2214 @}
2215 @end example
2216
2217 GNU C++ does not support old-style function definitions, so this
2218 extension is irrelevant.
2219
2220 @node C++ Comments
2221 @section C++ Style Comments
2222 @cindex //
2223 @cindex C++ comments
2224 @cindex comments, C++ style
2225
2226 In GNU C, you may use C++ style comments, which start with @samp{//} and
2227 continue until the end of the line.  Many other C implementations allow
2228 such comments, and they are likely to be in a future C standard.
2229 However, C++ style comments are not recognized if you specify
2230 @w{@samp{-ansi}}, a @option{-std} option specifying a version of ISO C
2231 before C99, or @w{@samp{-traditional}}, since they are incompatible
2232 with traditional constructs like @code{dividend//*comment*/divisor}.
2233
2234 @node Dollar Signs
2235 @section Dollar Signs in Identifier Names
2236 @cindex $
2237 @cindex dollar signs in identifier names
2238 @cindex identifier names, dollar signs in
2239
2240 In GNU C, you may normally use dollar signs in identifier names.
2241 This is because many traditional C implementations allow such identifiers.
2242 However, dollar signs in identifiers are not supported on a few target
2243 machines, typically because the target assembler does not allow them.
2244
2245 @node Character Escapes
2246 @section The Character @key{ESC} in Constants
2247
2248 You can use the sequence @samp{\e} in a string or character constant to
2249 stand for the ASCII character @key{ESC}.
2250
2251 @node Alignment
2252 @section Inquiring on Alignment of Types or Variables
2253 @cindex alignment
2254 @cindex type alignment
2255 @cindex variable alignment
2256
2257 The keyword @code{__alignof__} allows you to inquire about how an object
2258 is aligned, or the minimum alignment usually required by a type.  Its
2259 syntax is just like @code{sizeof}.
2260
2261 For example, if the target machine requires a @code{double} value to be
2262 aligned on an 8-byte boundary, then @code{__alignof__ (double)} is 8.
2263 This is true on many RISC machines.  On more traditional machine
2264 designs, @code{__alignof__ (double)} is 4 or even 2.
2265
2266 Some machines never actually require alignment; they allow reference to any
2267 data type even at an odd addresses.  For these machines, @code{__alignof__}
2268 reports the @emph{recommended} alignment of a type.
2269
2270 When the operand of @code{__alignof__} is an lvalue rather than a type, the
2271 value is the largest alignment that the lvalue is known to have.  It may
2272 have this alignment as a result of its data type, or because it is part of
2273 a structure and inherits alignment from that structure.  For example, after
2274 this declaration:
2275
2276 @example
2277 struct foo @{ int x; char y; @} foo1;
2278 @end example
2279
2280 @noindent
2281 the value of @code{__alignof__ (foo1.y)} is probably 2 or 4, the same as
2282 @code{__alignof__ (int)}, even though the data type of @code{foo1.y}
2283 does not itself demand any alignment.@refill
2284
2285 It is an error to ask for the alignment of an incomplete type.
2286
2287 A related feature which lets you specify the alignment of an object is
2288 @code{__attribute__ ((aligned (@var{alignment})))}; see the following
2289 section.
2290
2291 @node Variable Attributes
2292 @section Specifying Attributes of Variables
2293 @cindex attribute of variables
2294 @cindex variable attributes
2295
2296 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
2297 attributes of variables or structure fields.  This keyword is followed
2298 by an attribute specification inside double parentheses.  Eight
2299 attributes are currently defined for variables: @code{aligned},
2300 @code{mode}, @code{nocommon}, @code{packed}, @code{section},
2301 @code{transparent_union}, @code{unused}, and @code{weak}.  Some other
2302 attributes are defined for variables on particular target systems.  Other
2303 attributes are available for functions (@pxref{Function Attributes}) and
2304 for types (@pxref{Type Attributes}).  Other front-ends might define more
2305 attributes (@pxref{C++ Extensions,,Extensions to the C++ Language}).
2306
2307 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
2308 each keyword.  This allows you to use them in header files without
2309 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
2310 you may use @code{__aligned__} instead of @code{aligned}.
2311
2312 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
2313 attributes.
2314
2315 @table @code
2316 @cindex @code{aligned} attribute
2317 @item aligned (@var{alignment})
2318 This attribute specifies a minimum alignment for the variable or
2319 structure field, measured in bytes.  For example, the declaration:
2320
2321 @smallexample
2322 int x __attribute__ ((aligned (16))) = 0;
2323 @end smallexample
2324
2325 @noindent
2326 causes the compiler to allocate the global variable @code{x} on a
2327 16-byte boundary.  On a 68040, this could be used in conjunction with
2328 an @code{asm} expression to access the @code{move16} instruction which
2329 requires 16-byte aligned operands.
2330
2331 You can also specify the alignment of structure fields.  For example, to
2332 create a double-word aligned @code{int} pair, you could write:
2333
2334 @smallexample
2335 struct foo @{ int x[2] __attribute__ ((aligned (8))); @};
2336 @end smallexample
2337
2338 @noindent
2339 This is an alternative to creating a union with a @code{double} member
2340 that forces the union to be double-word aligned.
2341
2342 It is not possible to specify the alignment of functions; the alignment
2343 of functions is determined by the machine's requirements and cannot be
2344 changed.  You cannot specify alignment for a typedef name because such a
2345 name is just an alias, not a distinct type.
2346
2347 As in the preceding examples, you can explicitly specify the alignment
2348 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given variable or
2349 structure field.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
2350 and just ask the compiler to align a variable or field to the maximum
2351 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
2352 example, you could write:
2353
2354 @smallexample
2355 short array[3] __attribute__ ((aligned));
2356 @end smallexample
2357
2358 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned} attribute
2359 specification, the compiler automatically sets the alignment for the declared
2360 variable or field to the largest alignment which is ever used for any data
2361 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often make
2362 copy operations more efficient, because the compiler can use whatever
2363 instructions copy the biggest chunks of memory when performing copies to
2364 or from the variables or fields that you have aligned this way.
2365
2366 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
2367 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
2368
2369 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
2370 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
2371 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
2372 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
2373 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
2374 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
2375 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
2376 alignment.  See your linker documentation for further information.
2377
2378 @item mode (@var{mode})
2379 @cindex @code{mode} attribute
2380 This attribute specifies the data type for the declaration---whichever
2381 type corresponds to the mode @var{mode}.  This in effect lets you
2382 request an integer or floating point type according to its width.
2383
2384 You may also specify a mode of @samp{byte} or @samp{__byte__} to
2385 indicate the mode corresponding to a one-byte integer, @samp{word} or
2386 @samp{__word__} for the mode of a one-word integer, and @samp{pointer}
2387 or @samp{__pointer__} for the mode used to represent pointers.
2388
2389 @item nocommon
2390 @cindex @code{nocommon} attribute
2391 This attribute specifies requests GNU CC not to place a variable
2392 ``common'' but instead to allocate space for it directly.  If you
2393 specify the @samp{-fno-common} flag, GNU CC will do this for all
2394 variables.
2395
2396 Specifying the @code{nocommon} attribute for a variable provides an
2397 initialization of zeros.  A variable may only be initialized in one
2398 source file.
2399
2400 @item packed
2401 @cindex @code{packed} attribute
2402 The @code{packed} attribute specifies that a variable or structure field
2403 should have the smallest possible alignment---one byte for a variable,
2404 and one bit for a field, unless you specify a larger value with the
2405 @code{aligned} attribute.
2406
2407 Here is a structure in which the field @code{x} is packed, so that it
2408 immediately follows @code{a}:
2409
2410 @example
2411 struct foo
2412 @{
2413   char a;
2414   int x[2] __attribute__ ((packed));
2415 @};
2416 @end example
2417
2418 @item section ("section-name")
2419 @cindex @code{section} variable attribute
2420 Normally, the compiler places the objects it generates in sections like
2421 @code{data} and @code{bss}.  Sometimes, however, you need additional sections,
2422 or you need certain particular variables to appear in special sections,
2423 for example to map to special hardware.  The @code{section}
2424 attribute specifies that a variable (or function) lives in a particular
2425 section.  For example, this small program uses several specific section names:
2426
2427 @smallexample
2428 struct duart a __attribute__ ((section ("DUART_A"))) = @{ 0 @};
2429 struct duart b __attribute__ ((section ("DUART_B"))) = @{ 0 @};
2430 char stack[10000] __attribute__ ((section ("STACK"))) = @{ 0 @};
2431 int init_data __attribute__ ((section ("INITDATA"))) = 0;
2432
2433 main()
2434 @{
2435   /* Initialize stack pointer */
2436   init_sp (stack + sizeof (stack));
2437
2438   /* Initialize initialized data */
2439   memcpy (&init_data, &data, &edata - &data);
2440
2441   /* Turn on the serial ports */
2442   init_duart (&a);
2443   init_duart (&b);
2444 @}
2445 @end smallexample
2446
2447 @noindent
2448 Use the @code{section} attribute with an @emph{initialized} definition
2449 of a @emph{global} variable, as shown in the example.  GNU CC issues
2450 a warning and otherwise ignores the @code{section} attribute in
2451 uninitialized variable declarations.
2452
2453 You may only use the @code{section} attribute with a fully initialized
2454 global definition because of the way linkers work.  The linker requires
2455 each object be defined once, with the exception that uninitialized
2456 variables tentatively go in the @code{common} (or @code{bss}) section
2457 and can be multiply "defined".  You can force a variable to be
2458 initialized with the @samp{-fno-common} flag or the @code{nocommon}
2459 attribute.
2460
2461 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
2462 attribute is not available on all platforms.
2463 If you need to map the entire contents of a module to a particular
2464 section, consider using the facilities of the linker instead.
2465
2466 @item shared
2467 @cindex @code{shared} variable attribute
2468 On Windows NT, in addition to putting variable definitions in a named 
2469 section, the section can also be shared among all running copies of an 
2470 executable or DLL. For example, this small program defines shared data 
2471 by putting it in a named section "shared" and marking the section 
2472 shareable:
2473
2474 @smallexample
2475 int foo __attribute__((section ("shared"), shared)) = 0;
2476
2477 int
2478 main()
2479 @{
2480   /* Read and write foo. All running copies see the same value. */
2481   return 0;
2482 @}
2483 @end smallexample
2484
2485 @noindent
2486 You may only use the @code{shared} attribute along with @code{section}
2487 attribute with a fully initialized global definition because of the way 
2488 linkers work.  See @code{section} attribute for more information.
2489
2490 The @code{shared} attribute is only available on Windows NT.
2491
2492 @item transparent_union
2493 This attribute, attached to a function parameter which is a union, means
2494 that the corresponding argument may have the type of any union member,
2495 but the argument is passed as if its type were that of the first union
2496 member.  For more details see @xref{Type Attributes}.  You can also use
2497 this attribute on a @code{typedef} for a union data type; then it
2498 applies to all function parameters with that type.
2499
2500 @item unused
2501 This attribute, attached to a variable, means that the variable is meant
2502 to be possibly unused.  GNU CC will not produce a warning for this
2503 variable.
2504
2505 @item weak
2506 The @code{weak} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
2507
2508 @item model (@var{model-name})
2509 @cindex variable addressability on the M32R/D
2510 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object.
2511 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
2512 or @code{large}, representing each of the code models.
2513
2514 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
2515 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction).
2516
2517 Medium and large model objects may live anywhere in the 32 bit address space
2518 (the compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their
2519 addresses).
2520
2521 @end table
2522
2523 To specify multiple attributes, separate them by commas within the
2524 double parentheses: for example, @samp{__attribute__ ((aligned (16),
2525 packed))}.
2526
2527 @node Type Attributes
2528 @section Specifying Attributes of Types
2529 @cindex attribute of types
2530 @cindex type attributes
2531
2532 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
2533 attributes of @code{struct} and @code{union} types when you define such
2534 types.  This keyword is followed by an attribute specification inside
2535 double parentheses.  Four attributes are currently defined for types:
2536 @code{aligned}, @code{packed}, @code{transparent_union}, and @code{unused}.
2537 Other attributes are defined for functions (@pxref{Function Attributes}) and
2538 for variables (@pxref{Variable Attributes}).
2539
2540 You may also specify any one of these attributes with @samp{__}
2541 preceding and following its keyword.  This allows you to use these
2542 attributes in header files without being concerned about a possible
2543 macro of the same name.  For example, you may use @code{__aligned__}
2544 instead of @code{aligned}.
2545
2546 You may specify the @code{aligned} and @code{transparent_union}
2547 attributes either in a @code{typedef} declaration or just past the
2548 closing curly brace of a complete enum, struct or union type
2549 @emph{definition} and the @code{packed} attribute only past the closing
2550 brace of a definition.
2551
2552 You may also specify attributes between the enum, struct or union
2553 tag and the name of the type rather than after the closing brace.
2554
2555 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
2556 attributes.
2557
2558 @table @code
2559 @cindex @code{aligned} attribute
2560 @item aligned (@var{alignment})
2561 This attribute specifies a minimum alignment (in bytes) for variables
2562 of the specified type.  For example, the declarations:
2563
2564 @smallexample
2565 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned (8)));
2566 typedef int more_aligned_int __attribute__ ((aligned (8)));
2567 @end smallexample
2568
2569 @noindent
2570 force the compiler to insure (as far as it can) that each variable whose
2571 type is @code{struct S} or @code{more_aligned_int} will be allocated and
2572 aligned @emph{at least} on a 8-byte boundary.  On a Sparc, having all
2573 variables of type @code{struct S} aligned to 8-byte boundaries allows
2574 the compiler to use the @code{ldd} and @code{std} (doubleword load and
2575 store) instructions when copying one variable of type @code{struct S} to
2576 another, thus improving run-time efficiency.
2577
2578 Note that the alignment of any given @code{struct} or @code{union} type
2579 is required by the ISO C standard to be at least a perfect multiple of
2580 the lowest common multiple of the alignments of all of the members of
2581 the @code{struct} or @code{union} in question.  This means that you @emph{can}
2582 effectively adjust the alignment of a @code{struct} or @code{union}
2583 type by attaching an @code{aligned} attribute to any one of the members
2584 of such a type, but the notation illustrated in the example above is a
2585 more obvious, intuitive, and readable way to request the compiler to
2586 adjust the alignment of an entire @code{struct} or @code{union} type.
2587
2588 As in the preceding example, you can explicitly specify the alignment
2589 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given @code{struct}
2590 or @code{union} type.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
2591 and just ask the compiler to align a type to the maximum
2592 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
2593 example, you could write:
2594
2595 @smallexample
2596 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned));
2597 @end smallexample
2598
2599 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned}
2600 attribute specification, the compiler automatically sets the alignment
2601 for the type to the largest alignment which is ever used for any data
2602 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often
2603 make copy operations more efficient, because the compiler can use
2604 whatever instructions copy the biggest chunks of memory when performing
2605 copies to or from the variables which have types that you have aligned
2606 this way.
2607
2608 In the example above, if the size of each @code{short} is 2 bytes, then
2609 the size of the entire @code{struct S} type is 6 bytes.  The smallest
2610 power of two which is greater than or equal to that is 8, so the
2611 compiler sets the alignment for the entire @code{struct S} type to 8
2612 bytes.
2613
2614 Note that although you can ask the compiler to select a time-efficient
2615 alignment for a given type and then declare only individual stand-alone
2616 objects of that type, the compiler's ability to select a time-efficient
2617 alignment is primarily useful only when you plan to create arrays of
2618 variables having the relevant (efficiently aligned) type.  If you
2619 declare or use arrays of variables of an efficiently-aligned type, then
2620 it is likely that your program will also be doing pointer arithmetic (or
2621 subscripting, which amounts to the same thing) on pointers to the
2622 relevant type, and the code that the compiler generates for these
2623 pointer arithmetic operations will often be more efficient for
2624 efficiently-aligned types than for other types.
2625
2626 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
2627 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
2628
2629 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
2630 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
2631 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
2632 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
2633 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
2634 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
2635 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
2636 alignment.  See your linker documentation for further information.
2637
2638 @item packed
2639 This attribute, attached to an @code{enum}, @code{struct}, or
2640 @code{union} type definition, specified that the minimum required memory
2641 be used to represent the type.
2642
2643 Specifying this attribute for @code{struct} and @code{union} types is
2644 equivalent to specifying the @code{packed} attribute on each of the
2645 structure or union members.  Specifying the @samp{-fshort-enums}
2646 flag on the line is equivalent to specifying the @code{packed}
2647 attribute on all @code{enum} definitions.
2648
2649 You may only specify this attribute after a closing curly brace on an
2650 @code{enum} definition, not in a @code{typedef} declaration, unless that
2651 declaration also contains the definition of the @code{enum}.
2652
2653 @item transparent_union
2654 This attribute, attached to a @code{union} type definition, indicates
2655 that any function parameter having that union type causes calls to that
2656 function to be treated in a special way.
2657
2658 First, the argument corresponding to a transparent union type can be of
2659 any type in the union; no cast is required.  Also, if the union contains
2660 a pointer type, the corresponding argument can be a null pointer
2661 constant or a void pointer expression; and if the union contains a void
2662 pointer type, the corresponding argument can be any pointer expression.
2663 If the union member type is a pointer, qualifiers like @code{const} on
2664 the referenced type must be respected, just as with normal pointer
2665 conversions.
2666
2667 Second, the argument is passed to the function using the calling
2668 conventions of first member of the transparent union, not the calling
2669 conventions of the union itself.  All members of the union must have the
2670 same machine representation; this is necessary for this argument passing
2671 to work properly.
2672
2673 Transparent unions are designed for library functions that have multiple
2674 interfaces for compatibility reasons.  For example, suppose the
2675 @code{wait} function must accept either a value of type @code{int *} to
2676 comply with Posix, or a value of type @code{union wait *} to comply with
2677 the 4.1BSD interface.  If @code{wait}'s parameter were @code{void *},
2678 @code{wait} would accept both kinds of arguments, but it would also
2679 accept any other pointer type and this would make argument type checking
2680 less useful.  Instead, @code{<sys/wait.h>} might define the interface
2681 as follows:
2682
2683 @smallexample
2684 typedef union
2685   @{
2686     int *__ip;
2687     union wait *__up;
2688   @} wait_status_ptr_t __attribute__ ((__transparent_union__));
2689
2690 pid_t wait (wait_status_ptr_t);
2691 @end smallexample
2692
2693 This interface allows either @code{int *} or @code{union wait *}
2694 arguments to be passed, using the @code{int *} calling convention.
2695 The program can call @code{wait} with arguments of either type:
2696
2697 @example
2698 int w1 () @{ int w; return wait (&w); @}
2699 int w2 () @{ union wait w; return wait (&w); @}
2700 @end example
2701
2702 With this interface, @code{wait}'s implementation might look like this:
2703
2704 @example
2705 pid_t wait (wait_status_ptr_t p)
2706 @{
2707   return waitpid (-1, p.__ip, 0);
2708 @}
2709 @end example
2710
2711 @item unused
2712 When attached to a type (including a @code{union} or a @code{struct}),
2713 this attribute means that variables of that type are meant to appear
2714 possibly unused.  GNU CC will not produce a warning for any variables of
2715 that type, even if the variable appears to do nothing.  This is often
2716 the case with lock or thread classes, which are usually defined and then
2717 not referenced, but contain constructors and destructors that have
2718 nontrivial bookkeeping functions.
2719
2720 @end table
2721
2722 To specify multiple attributes, separate them by commas within the
2723 double parentheses: for example, @samp{__attribute__ ((aligned (16),
2724 packed))}.
2725
2726 @node Inline
2727 @section An Inline Function is As Fast As a Macro
2728 @cindex inline functions
2729 @cindex integrating function code
2730 @cindex open coding
2731 @cindex macros, inline alternative
2732
2733 By declaring a function @code{inline}, you can direct GNU CC to
2734 integrate that function's code into the code for its callers.  This
2735 makes execution faster by eliminating the function-call overhead; in
2736 addition, if any of the actual argument values are constant, their known
2737 values may permit simplifications at compile time so that not all of the
2738 inline function's code needs to be included.  The effect on code size is
2739 less predictable; object code may be larger or smaller with function
2740 inlining, depending on the particular case.  Inlining of functions is an
2741 optimization and it really ``works'' only in optimizing compilation.  If
2742 you don't use @samp{-O}, no function is really inline.
2743
2744 To declare a function inline, use the @code{inline} keyword in its
2745 declaration, like this:
2746
2747 @example
2748 inline int
2749 inc (int *a)
2750 @{
2751   (*a)++;
2752 @}
2753 @end example
2754
2755 (If you are writing a header file to be included in ISO C programs, write
2756 @code{__inline__} instead of @code{inline}.  @xref{Alternate Keywords}.)
2757 You can also make all ``simple enough'' functions inline with the option
2758 @samp{-finline-functions}. 
2759
2760 Note that certain usages in a function definition can make it unsuitable
2761 for inline substitution.  Among these usages are: use of varargs, use of
2762 alloca, use of variable sized data types (@pxref{Variable Length}),
2763 use of computed goto (@pxref{Labels as Values}), use of nonlocal goto,
2764 and nested functions (@pxref{Nested Functions}).  Using @samp{-Winline}
2765 will warn when a function marked @code{inline} could not be substituted,
2766 and will give the reason for the failure.
2767
2768 Note that in C and Objective C, unlike C++, the @code{inline} keyword
2769 does not affect the linkage of the function.
2770
2771 @cindex automatic @code{inline} for C++ member fns
2772 @cindex @code{inline} automatic for C++ member fns
2773 @cindex member fns, automatically @code{inline}
2774 @cindex C++ member fns, automatically @code{inline}
2775 GNU CC automatically inlines member functions defined within the class
2776 body of C++ programs even if they are not explicitly declared
2777 @code{inline}.  (You can override this with @samp{-fno-default-inline};
2778 @pxref{C++ Dialect Options,,Options Controlling C++ Dialect}.)
2779
2780 @cindex inline functions, omission of
2781 When a function is both inline and @code{static}, if all calls to the
2782 function are integrated into the caller, and the function's address is
2783 never used, then the function's own assembler code is never referenced.
2784 In this case, GNU CC does not actually output assembler code for the
2785 function, unless you specify the option @samp{-fkeep-inline-functions}.
2786 Some calls cannot be integrated for various reasons (in particular,
2787 calls that precede the function's definition cannot be integrated, and
2788 neither can recursive calls within the definition).  If there is a
2789 nonintegrated call, then the function is compiled to assembler code as
2790 usual.  The function must also be compiled as usual if the program
2791 refers to its address, because that can't be inlined.
2792
2793 @cindex non-static inline function
2794 When an inline function is not @code{static}, then the compiler must assume
2795 that there may be calls from other source files; since a global symbol can
2796 be defined only once in any program, the function must not be defined in
2797 the other source files, so the calls therein cannot be integrated.
2798 Therefore, a non-@code{static} inline function is always compiled on its
2799 own in the usual fashion.
2800
2801 If you specify both @code{inline} and @code{extern} in the function
2802 definition, then the definition is used only for inlining.  In no case
2803 is the function compiled on its own, not even if you refer to its
2804 address explicitly.  Such an address becomes an external reference, as
2805 if you had only declared the function, and had not defined it.
2806
2807 This combination of @code{inline} and @code{extern} has almost the
2808 effect of a macro.  The way to use it is to put a function definition in
2809 a header file with these keywords, and put another copy of the
2810 definition (lacking @code{inline} and @code{extern}) in a library file.
2811 The definition in the header file will cause most calls to the function
2812 to be inlined.  If any uses of the function remain, they will refer to
2813 the single copy in the library.
2814
2815 GNU C does not inline any functions when not optimizing.  It is not
2816 clear whether it is better to inline or not, in this case, but we found
2817 that a correct implementation when not optimizing was difficult.  So we
2818 did the easy thing, and turned it off.
2819
2820 @node Extended Asm
2821 @section Assembler Instructions with C Expression Operands
2822 @cindex extended @code{asm}
2823 @cindex @code{asm} expressions
2824 @cindex assembler instructions
2825 @cindex registers
2826
2827 In an assembler instruction using @code{asm}, you can specify the
2828 operands of the instruction using C expressions.  This means you need not
2829 guess which registers or memory locations will contain the data you want
2830 to use.
2831
2832 You must specify an assembler instruction template much like what
2833 appears in a machine description, plus an operand constraint string for
2834 each operand.
2835
2836 For example, here is how to use the 68881's @code{fsinx} instruction:
2837
2838 @example
2839 asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
2840 @end example
2841
2842 @noindent
2843 Here @code{angle} is the C expression for the input operand while
2844 @code{result} is that of the output operand.  Each has @samp{"f"} as its
2845 operand constraint, saying that a floating point register is required.
2846 The @samp{=} in @samp{=f} indicates that the operand is an output; all
2847 output operands' constraints must use @samp{=}.  The constraints use the
2848 same language used in the machine description (@pxref{Constraints}).
2849
2850 Each operand is described by an operand-constraint string followed by
2851 the C expression in parentheses.  A colon separates the assembler
2852 template from the first output operand and another separates the last
2853 output operand from the first input, if any.  Commas separate the
2854 operands within each group.  The total number of operands is limited to
2855 ten or to the maximum number of operands in any instruction pattern in
2856 the machine description, whichever is greater.
2857
2858 If there are no output operands but there are input operands, you must
2859 place two consecutive colons surrounding the place where the output
2860 operands would go.
2861
2862 Output operand expressions must be lvalues; the compiler can check this.
2863 The input operands need not be lvalues.  The compiler cannot check
2864 whether the operands have data types that are reasonable for the
2865 instruction being executed.  It does not parse the assembler instruction
2866 template and does not know what it means or even whether it is valid
2867 assembler input.  The extended @code{asm} feature is most often used for
2868 machine instructions the compiler itself does not know exist.  If
2869 the output expression cannot be directly addressed (for example, it is a
2870 bit field), your constraint must allow a register.  In that case, GNU CC
2871 will use the register as the output of the @code{asm}, and then store
2872 that register into the output.
2873
2874 The ordinary output operands must be write-only; GNU CC will assume that
2875 the values in these operands before the instruction are dead and need
2876 not be generated.  Extended asm supports input-output or read-write
2877 operands.  Use the constraint character @samp{+} to indicate such an
2878 operand and list it with the output operands.
2879
2880 When the constraints for the read-write operand (or the operand in which
2881 only some of the bits are to be changed) allows a register, you may, as
2882 an alternative, logically split its function into two separate operands,
2883 one input operand and one write-only output operand.  The connection
2884 between them is expressed by constraints which say they need to be in
2885 the same location when the instruction executes.  You can use the same C
2886 expression for both operands, or different expressions.  For example,
2887 here we write the (fictitious) @samp{combine} instruction with
2888 @code{bar} as its read-only source operand and @code{foo} as its
2889 read-write destination:
2890
2891 @example
2892 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "0" (foo), "g" (bar));
2893 @end example
2894
2895 @noindent
2896 The constraint @samp{"0"} for operand 1 says that it must occupy the
2897 same location as operand 0.  A digit in constraint is allowed only in an
2898 input operand and it must refer to an output operand.
2899
2900 Only a digit in the constraint can guarantee that one operand will be in
2901 the same place as another.  The mere fact that @code{foo} is the value
2902 of both operands is not enough to guarantee that they will be in the
2903 same place in the generated assembler code.  The following would not
2904 work reliably:
2905
2906 @example
2907 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "r" (foo), "g" (bar));
2908 @end example
2909
2910 Various optimizations or reloading could cause operands 0 and 1 to be in
2911 different registers; GNU CC knows no reason not to do so.  For example, the
2912 compiler might find a copy of the value of @code{foo} in one register and
2913 use it for operand 1, but generate the output operand 0 in a different
2914 register (copying it afterward to @code{foo}'s own address).  Of course,
2915 since the register for operand 1 is not even mentioned in the assembler
2916 code, the result will not work, but GNU CC can't tell that.
2917
2918 Some instructions clobber specific hard registers.  To describe this,
2919 write a third colon after the input operands, followed by the names of
2920 the clobbered hard registers (given as strings).  Here is a realistic
2921 example for the VAX:
2922
2923 @example
2924 asm volatile ("movc3 %0,%1,%2"
2925               : /* no outputs */
2926               : "g" (from), "g" (to), "g" (count)
2927               : "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5");
2928 @end example
2929
2930 You may not write a clobber description in a way that overlaps with an
2931 input or output operand.  For example, you may not have an operand
2932 describing a register class with one member if you mention that register
2933 in the clobber list.  There is no way for you to specify that an input
2934 operand is modified without also specifying it as an output
2935 operand.  Note that if all the output operands you specify are for this
2936 purpose (and hence unused), you will then also need to specify
2937 @code{volatile} for the @code{asm} construct, as described below, to
2938 prevent GNU CC from deleting the @code{asm} statement as unused.
2939
2940 If you refer to a particular hardware register from the assembler code,
2941 you will probably have to list the register after the third colon to
2942 tell the compiler the register's value is modified.  In some assemblers,
2943 the register names begin with @samp{%}; to produce one @samp{%} in the
2944 assembler code, you must write @samp{%%} in the input.
2945
2946 If your assembler instruction can alter the condition code register, add
2947 @samp{cc} to the list of clobbered registers.  GNU CC on some machines
2948 represents the condition codes as a specific hardware register;
2949 @samp{cc} serves to name this register.  On other machines, the
2950 condition code is handled differently, and specifying @samp{cc} has no
2951 effect.  But it is valid no matter what the machine.
2952
2953 If your assembler instruction modifies memory in an unpredictable
2954 fashion, add @samp{memory} to the list of clobbered registers.  This
2955 will cause GNU CC to not keep memory values cached in registers across
2956 the assembler instruction.  You will also want to add the
2957 @code{volatile} keyword if the memory affected is not listed in the
2958 inputs or outputs of the @code{asm}, as the @samp{memory} clobber does
2959 not count as a side-effect of the @code{asm}.
2960
2961 You can put multiple assembler instructions together in a single
2962 @code{asm} template, separated either with newlines (written as
2963 @samp{\n}) or with semicolons if the assembler allows such semicolons.
2964 The GNU assembler allows semicolons and most Unix assemblers seem to do
2965 so.  The input operands are guaranteed not to use any of the clobbered
2966 registers, and neither will the output operands' addresses, so you can
2967 read and write the clobbered registers as many times as you like.  Here
2968 is an example of multiple instructions in a template; it assumes the
2969 subroutine @code{_foo} accepts arguments in registers 9 and 10:
2970
2971 @example
2972 asm ("movl %0,r9;movl %1,r10;call _foo"
2973      : /* no outputs */
2974      : "g" (from), "g" (to)
2975      : "r9", "r10");
2976 @end example
2977
2978 Unless an output operand has the @samp{&} constraint modifier, GNU CC
2979 may allocate it in the same register as an unrelated input operand, on
2980 the assumption the inputs are consumed before the outputs are produced.
2981 This assumption may be false if the assembler code actually consists of
2982 more than one instruction.  In such a case, use @samp{&} for each output
2983 operand that may not overlap an input.  @xref{Modifiers}.
2984
2985 If you want to test the condition code produced by an assembler
2986 instruction, you must include a branch and a label in the @code{asm}
2987 construct, as follows:
2988
2989 @example
2990 asm ("clr %0;frob %1;beq 0f;mov #1,%0;0:"
2991      : "g" (result)
2992      : "g" (input));
2993 @end example
2994
2995 @noindent
2996 This assumes your assembler supports local labels, as the GNU assembler
2997 and most Unix assemblers do.
2998
2999 Speaking of labels, jumps from one @code{asm} to another are not
3000 supported.  The compiler's optimizers do not know about these jumps, and
3001 therefore they cannot take account of them when deciding how to
3002 optimize.
3003
3004 @cindex macros containing @code{asm}
3005 Usually the most convenient way to use these @code{asm} instructions is to
3006 encapsulate them in macros that look like functions.  For example,
3007
3008 @example
3009 #define sin(x)       \
3010 (@{ double __value, __arg = (x);   \
3011    asm ("fsinx %1,%0": "=f" (__value): "f" (__arg));  \
3012    __value; @})
3013 @end example
3014
3015 @noindent
3016 Here the variable @code{__arg} is used to make sure that the instruction
3017 operates on a proper @code{double} value, and to accept only those
3018 arguments @code{x} which can convert automatically to a @code{double}.
3019
3020 Another way to make sure the instruction operates on the correct data
3021 type is to use a cast in the @code{asm}.  This is different from using a
3022 variable @code{__arg} in that it converts more different types.  For
3023 example, if the desired type were @code{int}, casting the argument to
3024 @code{int} would accept a pointer with no complaint, while assigning the
3025 argument to an @code{int} variable named @code{__arg} would warn about
3026 using a pointer unless the caller explicitly casts it.
3027
3028 If an @code{asm} has output operands, GNU CC assumes for optimization
3029 purposes the instruction has no side effects except to change the output
3030 operands.  This does not mean instructions with a side effect cannot be
3031 used, but you must be careful, because the compiler may eliminate them
3032 if the output operands aren't used, or move them out of loops, or
3033 replace two with one if they constitute a common subexpression.  Also,
3034 if your instruction does have a side effect on a variable that otherwise
3035 appears not to change, the old value of the variable may be reused later
3036 if it happens to be found in a register.
3037
3038 You can prevent an @code{asm} instruction from being deleted, moved
3039 significantly, or combined, by writing the keyword @code{volatile} after
3040 the @code{asm}.  For example:
3041
3042 @example
3043 #define get_and_set_priority(new)  \
3044 (@{ int __old; \
3045    asm volatile ("get_and_set_priority %0, %1": "=g" (__old) : "g" (new)); \
3046    __old; @})
3047 @end example
3048
3049 @noindent
3050 If you write an @code{asm} instruction with no outputs, GNU CC will know
3051 the instruction has side-effects and will not delete the instruction or
3052 move it outside of loops.  If the side-effects of your instruction are
3053 not purely external, but will affect variables in your program in ways
3054 other than reading the inputs and clobbering the specified registers or
3055 memory, you should write the @code{volatile} keyword to prevent future
3056 versions of GNU CC from moving the instruction around within a core
3057 region.
3058
3059 An @code{asm} instruction without any operands or clobbers (and ``old
3060 style'' @code{asm}) will not be deleted or moved significantly,
3061 regardless, unless it is unreachable, the same way as if you had
3062 written a @code{volatile} keyword.
3063
3064 Note that even a volatile @code{asm} instruction can be moved in ways
3065 that appear insignificant to the compiler, such as across jump
3066 instructions.  You can't expect a sequence of volatile @code{asm}
3067 instructions to remain perfectly consecutive.  If you want consecutive
3068 output, use a single @code{asm}.
3069
3070 It is a natural idea to look for a way to give access to the condition
3071 code left by the assembler instruction.  However, when we attempted to
3072 implement this, we found no way to make it work reliably.  The problem
3073 is that output operands might need reloading, which would result in
3074 additional following ``store'' instructions.  On most machines, these
3075 instructions would alter the condition code before there was time to
3076 test it.  This problem doesn't arise for ordinary ``test'' and
3077 ``compare'' instructions because they don't have any output operands.
3078
3079 For reasons similar to those described above, it is not possible to give
3080 an assembler instruction access to the condition code left by previous
3081 instructions.
3082
3083 If you are writing a header file that should be includable in ISO C
3084 programs, write @code{__asm__} instead of @code{asm}.  @xref{Alternate
3085 Keywords}.
3086
3087 @subsection i386 floating point asm operands
3088
3089 There are several rules on the usage of stack-like regs in
3090 asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
3091 stack-like regs:
3092
3093 @enumerate
3094 @item
3095 Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
3096 necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
3097 which must be explicitly popped by gcc.
3098
3099 An input reg that is implicitly popped by the asm must be
3100 explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
3101 output operand.
3102
3103 @item
3104 For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
3105 necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
3106 If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
3107 the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
3108 stack looked like --- it's not clear how the rest of the stack ``slides
3109 up''.
3110
3111 All implicitly popped input regs must be closer to the top of
3112 the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
3113
3114 It is possible that if an input dies in an insn, reload might
3115 use the input reg for an output reload.  Consider this example:
3116
3117 @example
3118 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
3119 @end example
3120
3121 This asm says that input B is not popped by the asm, and that
3122 the asm pushes a result onto the reg-stack, ie, the stack is one
3123 deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
3124 reload will think that it can use the same reg for both the input and
3125 the output, if input B dies in this insn.
3126
3127 If any input operand uses the @code{f} constraint, all output reg
3128 constraints must use the @code{&} earlyclobber.
3129
3130 The asm above would be written as
3131
3132 @example
3133 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
3134 @end example
3135
3136 @item
3137 Some operands need to be in particular places on the stack.  All
3138 output operands fall in this category --- there is no other way to
3139 know which regs the outputs appear in unless the user indicates
3140 this in the constraints.
3141
3142 Output operands must specifically indicate which reg an output
3143 appears in after an asm.  @code{=f} is not allowed: the operand
3144 constraints must select a class with a single reg.
3145
3146 @item
3147 Output operands may not be ``inserted'' between existing stack regs.
3148 Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
3149 are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
3150 It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
3151
3152 Output operands must start at the top of the reg-stack: output
3153 operands may not ``skip'' a reg.
3154
3155 @item
3156 Some asm statements may need extra stack space for internal
3157 calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
3158 unrelated to the inputs and outputs.
3159
3160 @end enumerate
3161
3162 Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
3163 takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
3164
3165 @example
3166 asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
3167 @end example
3168
3169 This asm takes two inputs, which are popped by the @code{fyl2xp1} opcode,
3170 and replaces them with one output.  The user must code the @code{st(1)}
3171 clobber for reg-stack.c to know that @code{fyl2xp1} pops both inputs.
3172
3173 @example
3174 asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
3175 @end example
3176
3177 @ifclear INTERNALS
3178 @c Show the details on constraints if they do not appear elsewhere in
3179 @c the manual
3180 @include md.texi
3181 @end ifclear
3182
3183 @node Asm Labels
3184 @section Controlling Names Used in Assembler Code
3185 @cindex assembler names for identifiers
3186 @cindex names used in assembler code
3187 @cindex identifiers, names in assembler code
3188
3189 You can specify the name to be used in the assembler code for a C
3190 function or variable by writing the @code{asm} (or @code{__asm__})
3191 keyword after the declarator as follows:
3192
3193 @example
3194 int foo asm ("myfoo") = 2;
3195 @end example
3196
3197 @noindent
3198 This specifies that the name to be used for the variable @code{foo} in
3199 the assembler code should be @samp{myfoo} rather than the usual
3200 @samp{_foo}.
3201
3202 On systems where an underscore is normally prepended to the name of a C
3203 function or variable, this feature allows you to define names for the
3204 linker that do not start with an underscore.
3205
3206 You cannot use @code{asm} in this way in a function @emph{definition}; but
3207 you can get the same effect by writing a declaration for the function
3208 before its definition and putting @code{asm} there, like this:
3209
3210 @example
3211 extern func () asm ("FUNC");
3212
3213 func (x, y)
3214      int x, y;
3215 @dots{}
3216 @end example
3217
3218 It is up to you to make sure that the assembler names you choose do not
3219 conflict with any other assembler symbols.  Also, you must not use a
3220 register name; that would produce completely invalid assembler code.  GNU
3221 CC does not as yet have the ability to store static variables in registers.
3222 Perhaps that will be added.
3223
3224 @node Explicit Reg Vars
3225 @section Variables in Specified Registers
3226 @cindex explicit register variables
3227 @cindex variables in specified registers
3228 @cindex specified registers
3229 @cindex registers, global allocation
3230
3231 GNU C allows you to put a few global variables into specified hardware
3232 registers.  You can also specify the register in which an ordinary
3233 register variable should be allocated.
3234
3235 @itemize @bullet
3236 @item
3237 Global register variables reserve registers throughout the program.
3238 This may be useful in programs such as programming language
3239 interpreters which have a couple of global variables that are accessed
3240 very often.
3241
3242 @item
3243 Local register variables in specific registers do not reserve the
3244 registers.  The compiler's data flow analysis is capable of determining
3245 where the specified registers contain live values, and where they are
3246 available for other uses.  Stores into local register variables may be deleted
3247 when they appear to be dead according to dataflow analysis.  References
3248 to local register variables may be deleted or moved or simplified.
3249
3250 These local variables are sometimes convenient for use with the extended
3251 @code{asm} feature (@pxref{Extended Asm}), if you want to write one
3252 output of the assembler instruction directly into a particular register.
3253 (This will work provided the register you specify fits the constraints
3254 specified for that operand in the @code{asm}.)
3255 @end itemize
3256
3257 @menu
3258 * Global Reg Vars::
3259 * Local Reg Vars::
3260 @end menu
3261
3262 @node Global Reg Vars
3263 @subsection Defining Global Register Variables
3264 @cindex global register variables
3265 @cindex registers, global variables in
3266
3267 You can define a global register variable in GNU C like this:
3268
3269 @example
3270 register int *foo asm ("a5");
3271 @end example
3272
3273 @noindent
3274 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Choose a
3275 register which is normally saved and restored by function calls on your
3276 machine, so that library routines will not clobber it.
3277
3278 Naturally the register name is cpu-dependent, so you would need to
3279 conditionalize your program according to cpu type.  The register
3280 @code{a5} would be a good choice on a 68000 for a variable of pointer
3281 type.  On machines with register windows, be sure to choose a ``global''
3282 register that is not affected magically by the function call mechanism.
3283
3284 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
3285 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
3286 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
3287
3288 Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a register
3289 automatically, but first we need to figure out how it should choose and
3290 how to enable you to guide the choice.  No solution is evident.
3291
3292 Defining a global register variable in a certain register reserves that
3293 register entirely for this use, at least within the current compilation.
3294 The register will not be allocated for any other purpose in the functions
3295 in the current compilation.  The register will not be saved and restored by
3296 these functions.  Stores into this register are never deleted even if they
3297 would appear to be dead, but references may be deleted or moved or
3298 simplified.
3299
3300 It is not safe to access the global register variables from signal
3301 handlers, or from more than one thread of control, because the system
3302 library routines may temporarily use the register for other things (unless
3303 you recompile them specially for the task at hand).
3304
3305 @cindex @code{qsort}, and global register variables
3306 It is not safe for one function that uses a global register variable to
3307 call another such function @code{foo} by way of a third function
3308 @code{lose} that was compiled without knowledge of this variable (i.e. in a
3309 different source file in which the variable wasn't declared).  This is
3310 because @code{lose} might save the register and put some other value there.
3311 For example, you can't expect a global register variable to be available in
3312 the comparison-function that you pass to @code{qsort}, since @code{qsort}
3313 might have put something else in that register.  (If you are prepared to
3314 recompile @code{qsort} with the same global register variable, you can
3315 solve this problem.)
3316
3317 If you want to recompile @code{qsort} or other source files which do not
3318 actually use your global register variable, so that they will not use that
3319 register for any other purpose, then it suffices to specify the compiler
3320 option @samp{-ffixed-@var{reg}}.  You need not actually add a global
3321 register declaration to their source code.
3322
3323 A function which can alter the value of a global register variable cannot
3324 safely be called from a function compiled without this variable, because it
3325 could clobber the value the caller expects to find there on return.
3326 Therefore, the function which is the entry point into the part of the
3327 program that uses the global register variable must explicitly save and
3328 restore the value which belongs to its caller.
3329
3330 @cindex register variable after @code{longjmp}
3331 @cindex global register after @code{longjmp}
3332 @cindex value after @code{longjmp}
3333 @findex longjmp
3334 @findex setjmp
3335 On most machines, @code{longjmp} will restore to each global register
3336 variable the value it had at the time of the @code{setjmp}.  On some
3337 machines, however, @code{longjmp} will not change the value of global
3338 register variables.  To be portable, the function that called @code{setjmp}
3339 should make other arrangements to save the values of the global register
3340 variables, and to restore them in a @code{longjmp}.  This way, the same
3341 thing will happen regardless of what @code{longjmp} does.
3342
3343 All global register variable declarations must precede all function
3344 definitions.  If such a declaration could appear after function
3345 definitions, the declaration would be too late to prevent the register from
3346 being used for other purposes in the preceding functions.
3347
3348 Global register variables may not have initial values, because an
3349 executable file has no means to supply initial contents for a register.
3350
3351 On the Sparc, there are reports that g3 @dots{} g7 are suitable
3352 registers, but certain library functions, such as @code{getwd}, as well
3353 as the subroutines for division and remainder, modify g3 and g4.  g1 and
3354 g2 are local temporaries.
3355
3356 On the 68000, a2 @dots{} a5 should be suitable, as should d2 @dots{} d7.
3357 Of course, it will not do to use more than a few of those.
3358
3359 @node Local Reg Vars
3360 @subsection Specifying Registers for Local Variables
3361 @cindex local variables, specifying registers
3362 @cindex specifying registers for local variables
3363 @cindex registers for local variables
3364
3365 You can define a local register variable with a specified register
3366 like this:
3367
3368 @example
3369 register int *foo asm ("a5");
3370 @end example
3371
3372 @noindent
3373 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Note
3374 that this is the same syntax used for defining global register
3375 variables, but for a local variable it would appear within a function.
3376
3377 Naturally the register name is cpu-dependent, but this is not a
3378 problem, since specific registers are most often useful with explicit
3379 assembler instructions (@pxref{Extended Asm}).  Both of these things
3380 generally require that you conditionalize your program according to
3381 cpu type.
3382
3383 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
3384 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
3385 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
3386
3387 Defining such a register variable does not reserve the register; it
3388 remains available for other uses in places where flow control determines
3389 the variable's value is not live.  However, these registers are made
3390 unavailable for use in the reload pass; excessive use of this feature
3391 leaves the compiler too few available registers to compile certain
3392 functions.
3393
3394 This option does not guarantee that GNU CC will generate code that has
3395 this variable in the register you specify at all times.  You may not
3396 code an explicit reference to this register in an @code{asm} statement
3397 and assume it will always refer to this variable.
3398
3399 Stores into local register variables may be deleted when they appear to be dead
3400 according to dataflow analysis.  References to local register variables may
3401 be deleted or moved or simplified.
3402
3403 @node Alternate Keywords
3404 @section Alternate Keywords
3405 @cindex alternate keywords
3406 @cindex keywords, alternate
3407
3408 The option @option{-traditional} disables certain keywords;
3409 @option{-ansi} and the various @option{-std} options disable certain
3410 others.  This causes trouble when you want to use GNU C extensions, or
3411 ISO C features, in a general-purpose header file that should be usable
3412 by all programs, including ISO C programs and traditional ones.  The
3413 keywords @code{asm}, @code{typeof} and @code{inline} cannot be used
3414 since they won't work in a program compiled with @option{-ansi}
3415 (although @code{inline} can be used in a program compiled with
3416 @option{-std=c99}), while the keywords @code{const}, @code{volatile},
3417 @code{signed}, @code{typeof} and @code{inline} won't work in a program
3418 compiled with @option{-traditional}.  The ISO C99 keyword
3419 @code{restrict} is only available when @option{-std=gnu99} (which will
3420 eventually be the default) or @option{-std=c99} (or the equivalent
3421 @option{-std=iso9899:1999}) is used.@refill
3422
3423 The way to solve these problems is to put @samp{__} at the beginning and
3424 end of each problematical keyword.  For example, use @code{__asm__}
3425 instead of @code{asm}, @code{__const__} instead of @code{const}, and
3426 @code{__inline__} instead of @code{inline}.
3427
3428 Other C compilers won't accept these alternative keywords; if you want to
3429 compile with another compiler, you can define the alternate keywords as
3430 macros to replace them with the customary keywords.  It looks like this:
3431
3432 @example
3433 #ifndef __GNUC__
3434 #define __asm__ asm
3435 #endif
3436 @end example
3437
3438 @findex __extension__
3439 @samp{-pedantic} and other options cause warnings for many GNU C extensions.
3440 You can
3441 prevent such warnings within one expression by writing
3442 @code{__extension__} before the expression.  @code{__extension__} has no
3443 effect aside from this.
3444
3445 @node Incomplete Enums
3446 @section Incomplete @code{enum} Types
3447
3448 You can define an @code{enum} tag without specifying its possible values.
3449 This results in an incomplete type, much like what you get if you write
3450 @code{struct foo} without describing the elements.  A later declaration
3451 which does specify the possible values completes the type.
3452
3453 You can't allocate variables or storage using the type while it is
3454 incomplete.  However, you can work with pointers to that type.
3455
3456 This extension may not be very useful, but it makes the handling of
3457 @code{enum} more consistent with the way @code{struct} and @code{union}
3458 are handled.
3459
3460 This extension is not supported by GNU C++.
3461
3462 @node Function Names
3463 @section Function Names as Strings
3464
3465 GNU CC predefines two magic identifiers to hold the name of the current
3466 function. The identifier @code{__FUNCTION__} holds the name of the function
3467 as it appears in the source. The identifier @code{__PRETTY_FUNCTION__}
3468 holds the name of the function pretty printed in a language specific
3469 fashion.
3470
3471 These names are always the same in a C function, but in a C++ function
3472 they may be different.  For example, this program:
3473
3474 @smallexample
3475 extern "C" @{
3476 extern int printf (char *, ...);
3477 @}
3478
3479 class a @{
3480  public:
3481   sub (int i)
3482     @{
3483       printf ("__FUNCTION__ = %s\n", __FUNCTION__);
3484       printf ("__PRETTY_FUNCTION__ = %s\n", __PRETTY_FUNCTION__);
3485     @}
3486 @};
3487
3488 int
3489 main (void)
3490 @{
3491   a ax;
3492   ax.sub (0);
3493   return 0;
3494 @}
3495 @end smallexample
3496
3497 @noindent
3498 gives this output:
3499
3500 @smallexample
3501 __FUNCTION__ = sub
3502 __PRETTY_FUNCTION__ = int  a::sub (int)
3503 @end smallexample
3504
3505 The compiler automagically replaces the identifiers with a string
3506 literal containing the appropriate name. Thus, they are neither
3507 preprocessor macros, like @code{__FILE__} and @code{__LINE__}, nor
3508 variables. This means that they catenate with other string literals, and
3509 that they can be used to initialize char arrays. For example
3510
3511 @smallexample
3512 char here[] = "Function " __FUNCTION__ " in " __FILE__;
3513 @end smallexample
3514
3515 On the other hand, @samp{#ifdef __FUNCTION__} does not have any special
3516 meaning inside a function, since the preprocessor does not do anything
3517 special with the identifier @code{__FUNCTION__}.
3518
3519 GNU CC also supports the magic word @code{__func__}, defined by the
3520 ISO standard C-99:
3521
3522 @display
3523 The identifier @code{__func__} is implicitly declared by the translator
3524 as if, immediately following the opening brace of each function
3525 definition, the declaration
3526
3527 @smallexample
3528 static const char __func__[] = "function-name";
3529 @end smallexample
3530
3531 appeared, where function-name is the name of the lexically-enclosing
3532 function. This name is the unadorned name of the function.
3533 @end display
3534
3535 By this definition, @code{__func__} is a variable, not a string literal.
3536 In particular, @code{__func__} does not catenate with other string
3537 literals.
3538
3539 In @code{C++}, @code{__FUNCTION__} and @code{__PRETTY_FUNCTION__} are
3540 variables, declared in the same way as @code{__func__}.
3541
3542 @node Return Address
3543 @section Getting the Return or Frame Address of a Function
3544
3545 These functions may be used to get information about the callers of a
3546 function.
3547
3548 @table @code
3549 @findex __builtin_return_address
3550 @item __builtin_return_address (@var{level})
3551 This function returns the return address of the current function, or of
3552 one of its callers.  The @var{level} argument is number of frames to
3553 scan up the call stack.  A value of @code{0} yields the return address
3554 of the current function, a value of @code{1} yields the return address
3555 of the caller of the current function, and so forth.
3556
3557 The @var{level} argument must be a constant integer.
3558
3559 On some machines it may be impossible to determine the return address of
3560 any function other than the current one; in such cases, or when the top
3561 of the stack has been reached, this function will return @code{0}.
3562
3563 This function should only be used with a non-zero argument for debugging
3564 purposes.
3565
3566 @findex __builtin_frame_address
3567 @item __builtin_frame_address (@var{level})
3568 This function is similar to @code{__builtin_return_address}, but it
3569 returns the address of the function frame rather than the return address
3570 of the function.  Calling @code{__builtin_frame_address} with a value of
3571 @code{0} yields the frame address of the current function, a value of
3572 @code{1} yields the frame address of the caller of the current function,
3573 and so forth.
3574
3575 The frame is the area on the stack which holds local variables and saved
3576 registers.  The frame address is normally the address of the first word
3577 pushed on to the stack by the function.  However, the exact definition
3578 depends upon the processor and the calling convention.  If the processor
3579 has a dedicated frame pointer register, and the function has a frame,
3580 then @code{__builtin_frame_address} will return the value of the frame
3581 pointer register.
3582
3583 The caveats that apply to @code{__builtin_return_address} apply to this
3584 function as well.
3585 @end table
3586
3587 @node Other Builtins
3588 @section Other built-in functions provided by GNU CC
3589 @cindex builtin functions
3590 @findex __builtin_isgreater
3591 @findex __builtin_isgreaterequal
3592 @findex __builtin_isless
3593 @findex __builtin_islessequal
3594 @findex __builtin_islessgreater
3595 @findex __builtin_isunordered
3596 @findex abort
3597 @findex abs
3598 @findex alloca
3599 @findex bcmp
3600 @findex bzero
3601 @findex cimag
3602 @findex cimagf
3603 @findex cimagl
3604 @findex conj
3605 @findex conjf
3606 @findex conjl
3607 @findex cos
3608 @findex cosf
3609 @findex cosl
3610 @findex creal
3611 @findex crealf
3612 @findex creall
3613 @findex exit
3614 @findex _exit
3615 @findex _Exit
3616 @findex fabs
3617 @findex fabsf
3618 @findex fabsl
3619 @findex ffs
3620 @findex fprintf
3621 @findex fputs
3622 @findex imaxabs
3623 @findex index
3624 @findex labs
3625 @findex llabs
3626 @findex memcmp
3627 @findex memcpy
3628 @findex memset
3629 @findex printf
3630 @findex rindex
3631 @findex sin
3632 @findex sinf
3633 @findex sinl
3634 @findex sqrt
3635 @findex sqrtf
3636 @findex sqrtl
3637 @findex strcat
3638 @findex strchr
3639 @findex strcmp
3640 @findex strcpy
3641 @findex strcspn
3642 @findex strlen
3643 @findex strncat
3644 @findex strncmp
3645 @findex strncpy
3646 @findex strpbrk
3647 @findex strrchr
3648 @findex strspn
3649 @findex strstr
3650
3651 GNU CC provides a large number of built-in functions other than the ones
3652 mentioned above.  Some of these are for internal use in the processing
3653 of exceptions or variable-length argument lists and will not be
3654 documented here because they may change from time to time; we do not
3655 recommend general use of these functions.
3656
3657 The remaining functions are provided for optimization purposes.
3658
3659 GNU CC includes builtin versions of many of the functions in the
3660 standard C library.  The versions prefixed with @code{__builtin_} will
3661 always be treated as having the same meaning as the C library function
3662 even if you specify the @samp{-fno-builtin} (@pxref{C Dialect Options})
3663 option.  Many of these functions are only optimized in certain cases; if
3664 not optimized in a particular case, a call to the library function will
3665 be emitted.
3666
3667 The functions @code{abort}, @code{exit}, @code{_Exit} and @code{_exit}
3668 are recognized and presumed not to return, but otherwise are not built
3669 in.  @code{_exit} is not recognized in strict ISO C mode (@samp{-ansi},
3670 @samp{-std=c89} or @samp{-std=c99}).  @code{_Exit} is not recognized in
3671 strict C89 mode (@samp{-ansi} or @samp{-std=c89}).
3672
3673 Outside strict ISO C mode, the functions @code{alloca}, @code{bcmp},
3674 @code{bzero}, @code{index}, @code{rindex} and @code{ffs} may be handled
3675 as builtins.  Corresponding versions @code{__builtin_alloca},
3676 @code{__builtin_bcmp}, @code{__builtin_bzero}, @code{__builtin_index},
3677 @code{__builtin_rindex} and @code{__builtin_ffs} are also recognized in
3678 strict ISO C mode.
3679
3680 The ISO C99 functions @code{conj}, @code{conjf}, @code{conjl},
3681 @code{creal}, @code{crealf}, @code{creall}, @code{cimag}, @code{cimagf},
3682 @code{cimagl}, @code{llabs} and @code{imaxabs} are handled as builtins
3683 except in strict ISO C89 mode.  There are also builtin versions of the ISO C99
3684 functions @code{cosf}, @code{cosl}, @code{fabsf}, @code{fabsl},
3685 @code{sinf}, @code{sinl}, @code{sqrtf}, and @code{sqrtl}, that are
3686 recognized in any mode since ISO C89 reserves these names for the
3687 purpose to which ISO C99 puts them.  All these functions have
3688 corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
3689
3690 The following ISO C89 functions are recognized as builtins unless
3691 @samp{-fno-builtin} is specified: @code{abs}, @code{cos}, @code{fabs},
3692 @code{fprintf}, @code{fputs}, @code{labs}, @code{memcmp}, @code{memcpy},
3693 @code{memset}, @code{printf}, @code{sin}, @code{sqrt}, @code{strcat},
3694 @code{strchr}, @code{strcmp}, @code{strcpy}, @code{strcspn},
3695 @code{strlen}, @code{strncat}, @code{strncmp}, @code{strncpy},
3696 @code{strpbrk}, @code{strrchr}, @code{strspn}, and @code{strstr}.  All
3697 of these functions have corresponding versions prefixed with
3698 @code{__builtin_}, except that the version for @code{sqrt} is called
3699 @code{__builtin_fsqrt}.
3700
3701 GNU CC provides builtin versions of the ISO C99 floating point
3702 comparison macros (that avoid raising exceptions for unordered
3703 operands): @code{__builtin_isgreater}, @code{__builtin_isgreaterequal},
3704 @code{__builtin_isless}, @code{__builtin_islessequal},
3705 @code{__builtin_islessgreater}, and @code{__builtin_isunordered}.
3706
3707
3708 @table @code
3709 @findex __builtin_constant_p
3710 @item __builtin_constant_p (@var{exp})
3711 You can use the builtin function @code{__builtin_constant_p} to
3712 determine if a value is known to be constant at compile-time and hence
3713 that GNU CC can perform constant-folding on expressions involving that
3714 value.  The argument of the function is the value to test.  The function
3715 returns the integer 1 if the argument is known to be a compile-time
3716 constant and 0 if it is not known to be a compile-time constant.  A
3717 return of 0 does not indicate that the value is @emph{not} a constant,
3718 but merely that GNU CC cannot prove it is a constant with the specified
3719 value of the @samp{-O} option.
3720
3721 You would typically use this function in an embedded application where
3722 memory was a critical resource.  If you have some complex calculation,
3723 you may want it to be folded if it involves constants, but need to call
3724 a function if it does not.  For example:
3725
3726 @smallexample
3727 #define Scale_Value(X)  \
3728   (__builtin_constant_p (X) ? ((X) * SCALE + OFFSET) : Scale (X))
3729 @end smallexample
3730
3731 You may use this builtin function in either a macro or an inline
3732 function.  However, if you use it in an inlined function and pass an
3733 argument of the function as the argument to the builtin, GNU CC will
3734 never return 1 when you call the inline function with a string constant
3735 or constructor expression (@pxref{Constructors}) and will not return 1
3736 when you pass a constant numeric value to the inline function unless you
3737 specify the @samp{-O} option.
3738
3739 @findex __builtin_expect
3740 @item __builtin_expect(@var{exp}, @var{c})
3741 You may use @code{__builtin_expect} to provide the compiler with 
3742 branch prediction information.  In general, you should prefer to
3743 use actual profile feedback for this (@samp{-fprofile-arcs}), as
3744 programmers are notoriously bad at predicting how their programs
3745 actually perform.  However, there are applications in which this
3746 data is hard to collect.
3747
3748 The return value is the value of @var{exp}, which should be an
3749 integral expression.  The value of @var{c} must be a compile-time
3750 constant.  The semantics of the builtin are that it is expected
3751 that @var{exp} == @var{c}.  For example:
3752
3753 @smallexample
3754 if (__builtin_expect (x, 0))
3755   foo ();
3756 @end smallexample
3757
3758 @noindent
3759 would indicate that we do not expect to call @code{foo}, since
3760 we expect @code{x} to be zero.  Since you are limited to integral
3761 expressions for @var{exp}, you should use constructions such as
3762
3763 @smallexample
3764 if (__builtin_expect (ptr != NULL, 1))
3765   error ();
3766 @end smallexample
3767
3768 @noindent
3769 when testing pointer or floating-point values.
3770 @end table
3771
3772 @node C++ Extensions
3773 @chapter Extensions to the C++ Language
3774 @cindex extensions, C++ language
3775 @cindex C++ language extensions
3776
3777 The GNU compiler provides these extensions to the C++ language (and you
3778 can also use most of the C language extensions in your C++ programs).  If you
3779 want to write code that checks whether these features are available, you can
3780 test for the GNU compiler the same way as for C programs: check for a
3781 predefined macro @code{__GNUC__}.  You can also use @code{__GNUG__} to
3782 test specifically for GNU C++ (@pxref{Standard Predefined,,Standard
3783 Predefined Macros,cpp.info,The C Preprocessor}).
3784
3785 @menu
3786 * Min and Max::         C++ Minimum and maximum operators.
3787 * Volatiles::           What constitutes an access to a volatile object.
3788 * Restricted Pointers:: C99 restricted pointers and references.
3789 * C++ Interface::       You can use a single C++ header file for both
3790                         declarations and definitions.
3791 * Template Instantiation:: Methods for ensuring that exactly one copy of
3792                         each needed template instantiation is emitted.
3793 * Bound member functions:: You can extract a function pointer to the
3794                         method denoted by a @samp{->*} or @samp{.*} expression.
3795 * C++ Attributes::      Variable, function, and type attributes for C++ only.
3796 * Deprecated Features:: Things might disappear from g++.
3797 * Backwards Compatibility:: Compatibilities with earlier definitions of C++.
3798 @end menu
3799
3800 @node Min and Max
3801 @section Minimum and Maximum Operators in C++
3802
3803 It is very convenient to have operators which return the ``minimum'' or the
3804 ``maximum'' of two arguments.  In GNU C++ (but not in GNU C),
3805
3806 @table @code
3807 @item @var{a} <? @var{b}
3808 @findex <?
3809 @cindex minimum operator
3810 is the @dfn{minimum}, returning the smaller of the numeric values
3811 @var{a} and @var{b};
3812
3813 @item @var{a} >? @var{b}
3814 @findex >?
3815 @cindex maximum operator
3816 is the @dfn{maximum}, returning the larger of the numeric values @var{a}
3817 and @var{b}.
3818 @end table
3819
3820 These operations are not primitive in ordinary C++, since you can
3821 use a macro to return the minimum of two things in C++, as in the
3822 following example.
3823
3824 @example
3825 #define MIN(X,Y) ((X) < (Y) ? : (X) : (Y))
3826 @end example
3827
3828 @noindent
3829 You might then use @w{@samp{int min = MIN (i, j);}} to set @var{min} to
3830 the minimum value of variables @var{i} and @var{j}.
3831
3832 However, side effects in @code{X} or @code{Y} may cause unintended
3833 behavior.  For example, @code{MIN (i++, j++)} will fail, incrementing
3834 the smaller counter twice.  A GNU C extension allows you to write safe
3835 macros that avoid this kind of problem (@pxref{Naming Types,,Naming an
3836 Expression's Type}).  However, writing @code{MIN} and @code{MAX} as
3837 macros also forces you to use function-call notation for a
3838 fundamental arithmetic operation.  Using GNU C++ extensions, you can
3839 write @w{@samp{int min = i <? j;}} instead.
3840
3841 Since @code{<?} and @code{>?} are built into the compiler, they properly
3842 handle expressions with side-effects;  @w{@samp{int min = i++ <? j++;}}
3843 works correctly.
3844
3845 @node Volatiles
3846 @section When is a Volatile Object Accessed?
3847 @cindex accessing volatiles
3848 @cindex volatile read
3849 @cindex volatile write
3850 @cindex volatile access
3851
3852 Both the C and C++ standard have the concept of volatile objects. These
3853 are normally accessed by pointers and used for accessing hardware. The
3854 standards encourage compilers to refrain from optimizations
3855 concerning accesses to volatile objects that it might perform on
3856 non-volatile objects. The C standard leaves it implementation defined
3857 as to what constitutes a volatile access. The C++ standard omits to
3858 specify this, except to say that C++ should behave in a similar manner
3859 to C with respect to volatiles, where possible. The minimum either
3860 standard specifies is that at a sequence point all previous accesses to
3861 volatile objects have stabilized and no subsequent accesses have
3862 occurred. Thus an implementation is free to reorder and combine
3863 volatile accesses which occur between sequence points, but cannot do so
3864 for accesses across a sequence point. The use of volatiles does not
3865 allow you to violate the restriction on updating objects multiple times
3866 within a sequence point.
3867
3868 In most expressions, it is intuitively obvious what is a read and what is
3869 a write. For instance
3870
3871 @example
3872 volatile int *dst = <somevalue>;
3873 volatile int *src = <someothervalue>;
3874 *dst = *src;
3875 @end example
3876
3877 @noindent
3878 will cause a read of the volatile object pointed to by @var{src} and stores the
3879 value into the volatile object pointed to by @var{dst}. There is no
3880 guarantee that these reads and writes are atomic, especially for objects
3881 larger than @code{int}.
3882
3883 Less obvious expressions are where something which looks like an access
3884 is used in a void context. An example would be,
3885
3886 @example
3887 volatile int *src = <somevalue>;
3888 *src;
3889 @end example
3890
3891 With C, such expressions are rvalues, and as rvalues cause a read of
3892 the object, gcc interprets this as a read of the volatile being pointed
3893 to. The C++ standard specifies that such expressions do not undergo
3894 lvalue to rvalue conversion, and that the type of the dereferenced
3895 object may be incomplete. The C++ standard does not specify explicitly
3896 that it is this lvalue to rvalue conversion which is responsible for
3897 causing an access. However, there is reason to believe that it is,
3898 because otherwise certain simple expressions become undefined. However,
3899 because it would surprise most programmers, g++ treats dereferencing a
3900 pointer to volatile object of complete type in a void context as a read
3901 of the object. When the object has incomplete type, g++ issues a
3902 warning.
3903
3904 @example
3905 struct S;
3906 struct T @{int m;@};
3907 volatile S *ptr1 = <somevalue>;
3908 volatile T *ptr2 = <somevalue>;
3909 *ptr1;
3910 *ptr2;
3911 @end example
3912
3913 In this example, a warning is issued for @code{*ptr1}, and @code{*ptr2}
3914 causes a read of the object pointed to. If you wish to force an error on
3915 the first case, you must force a conversion to rvalue with, for instance
3916 a static cast, @code{static_cast<S>(*ptr1)}.
3917
3918 When using a reference to volatile, g++ does not treat equivalent
3919 expressions as accesses to volatiles, but instead issues a warning that
3920 no volatile is accessed. The rationale for this is that otherwise it
3921 becomes difficult to determine where volatile access occur, and not
3922 possible to ignore the return value from functions returning volatile
3923 references. Again, if you wish to force a read, cast the reference to
3924 an rvalue.
3925
3926 @node Restricted Pointers
3927 @section Restricting Pointer Aliasing
3928 @cindex restricted pointers
3929 @cindex restricted references
3930 @cindex restricted this pointer
3931
3932 As with gcc, g++ understands the C99 feature of restricted pointers,
3933 specified with the @code{__restrict__}, or @code{__restrict} type
3934 qualifier. Because you cannot compile C++ by specifying the -std=c99
3935 language flag, @code{restrict} is not a keyword in C++.
3936
3937 In addition to allowing restricted pointers, you can specify restricted
3938 references, which indicate that the reference is not aliased in the local
3939 context.
3940
3941 @example
3942 void fn (int *__restrict__ rptr, int &__restrict__ rref)
3943 @{
3944   @dots{}
3945 @}
3946 @end example
3947
3948 @noindent
3949 In the body of @code{fn}, @var{rptr} points to an unaliased integer and
3950 @var{rref} refers to a (different) unaliased integer.
3951
3952 You may also specify whether a member function's @var{this} pointer is
3953 unaliased by using @code{__restrict__} as a member function qualifier.
3954
3955 @example
3956 void T::fn () __restrict__
3957 @{
3958   @dots{}
3959 @}
3960 @end example
3961
3962 @noindent
3963 Within the body of @code{T::fn}, @var{this} will have the effective
3964 definition @code{T *__restrict__ const this}. Notice that the
3965 interpretation of a @code{__restrict__} member function qualifier is
3966 different to that of @code{const} or @code{volatile} qualifier, in that it
3967 is applied to the pointer rather than the object. This is consistent with
3968 other compilers which implement restricted pointers.
3969
3970 As with all outermost parameter qualifiers, @code{__restrict__} is
3971 ignored in function definition matching. This means you only need to
3972 specify @code{__restrict__} in a function definition, rather than
3973 in a function prototype as well.
3974
3975 @node C++ Interface
3976 @section Declarations and Definitions in One Header
3977
3978 @cindex interface and implementation headers, C++
3979 @cindex C++ interface and implementation headers
3980 C++ object definitions can be quite complex.  In principle, your source
3981 code will need two kinds of things for each object that you use across
3982 more than one source file.  First, you need an @dfn{interface}
3983 specification, describing its structure with type declarations and
3984 function prototypes.  Second, you need the @dfn{implementation} itself.
3985 It can be tedious to maintain a separate interface description in a
3986 header file, in parallel to the actual implementation.  It is also
3987 dangerous, since separate interface and implementation definitions may
3988 not remain parallel.
3989
3990 @cindex pragmas, interface and implementation
3991 With GNU C++, you can use a single header file for both purposes.
3992
3993 @quotation
3994 @emph{Warning:} The mechanism to specify this is in transition.  For the
3995 nonce, you must use one of two @code{#pragma} commands; in a future
3996 release of GNU C++, an alternative mechanism will make these
3997 @code{#pragma} commands unnecessary.
3998 @end quotation
3999
4000 The header file contains the full definitions, but is marked with
4001 @samp{#pragma interface} in the source code.  This allows the compiler
4002 to use the header file only as an interface specification when ordinary
4003 source files incorporate it with @code{#include}.  In the single source
4004 file where the full implementation belongs, you can use either a naming
4005 convention or @samp{#pragma implementation} to indicate this alternate
4006 use of the header file.
4007
4008 @table @code
4009 @item #pragma interface
4010 @itemx #pragma interface "@var{subdir}/@var{objects}.h"
4011 @kindex #pragma interface
4012 Use this directive in @emph{header files} that define object classes, to save
4013 space in most of the object files that use those classes.  Normally,
4014 local copies of certain information (backup copies of inline member
4015 functions, debugging information, and the internal tables that implement
4016 virtual functions) must be kept in each object file that includes class
4017 definitions.  You can use this pragma to avoid such duplication.  When a
4018 header file containing @samp{#pragma interface} is included in a
4019 compilation, this auxiliary information will not be generated (unless
4020 the main input source file itself uses @samp{#pragma implementation}).
4021 Instead, the object files will contain references to be resolved at link
4022 time.
4023
4024 The second form of this directive is useful for the case where you have
4025 multiple headers with the same name in different directories.  If you
4026 use this form, you must specify the same string to @samp{#pragma
4027 implementation}.
4028
4029 @item #pragma implementation
4030 @itemx #pragma implementation "@var{objects}.h"
4031 @kindex #pragma implementation
4032 Use this pragma in a @emph{main input file}, when you want full output from
4033 included header files to be generated (and made globally visible).  The
4034 included header file, in turn, should use @samp{#pragma interface}.
4035 Backup copies of inline member functions, debugging information, and the
4036 internal tables used to implement virtual functions are all generated in
4037 implementation files.
4038
4039 @cindex implied @code{#pragma implementation}
4040 @cindex @code{#pragma implementation}, implied
4041 @cindex naming convention, implementation headers
4042 If you use @samp{#pragma implementation} with no argument, it applies to
4043 an include file with the same basename@footnote{A file's @dfn{basename}
4044 was the name stripped of all leading path information and of trailing
4045 suffixes, such as @samp{.h} or @samp{.C} or @samp{.cc}.} as your source
4046 file.  For example, in @file{allclass.cc}, giving just
4047 @samp{#pragma implementation}
4048 by itself is equivalent to @samp{#pragma implementation "allclass.h"}.
4049
4050 In versions of GNU C++ prior to 2.6.0 @file{allclass.h} was treated as
4051 an implementation file whenever you would include it from
4052 @file{allclass.cc} even if you never specified @samp{#pragma
4053 implementation}.  This was deemed to be more trouble than it was worth,
4054 however, and disabled.
4055
4056 If you use an explicit @samp{#pragma implementation}, it must appear in
4057 your source file @emph{before} you include the affected header files.
4058
4059 Use the string argument if you want a single implementation file to
4060 include code from multiple header files.  (You must also use
4061 @samp{#include} to include the header file; @samp{#pragma
4062 implementation} only specifies how to use the file---it doesn't actually
4063 include it.)
4064
4065 There is no way to split up the contents of a single header file into
4066 multiple implementation files.
4067 @end table
4068
4069 @cindex inlining and C++ pragmas
4070 @cindex C++ pragmas, effect on inlining
4071 @cindex pragmas in C++, effect on inlining
4072 @samp{#pragma implementation} and @samp{#pragma interface} also have an
4073 effect on function inlining.
4074
4075 If you define a class in a header file marked with @samp{#pragma
4076 interface}, the effect on a function defined in that class is similar to
4077 an explicit @code{extern} declaration---the compiler emits no code at
4078 all to define an independent version of the function.  Its definition
4079 is used only for inlining with its callers.
4080
4081 Conversely, when you include the same header file in a main source file
4082 that declares it as @samp{#pragma implementation}, the compiler emits
4083 code for the function itself; this defines a version of the function
4084 that can be found via pointers (or by callers compiled without
4085 inlining).  If all calls to the function can be inlined, you can avoid
4086 emitting the function by compiling with @samp{-fno-implement-inlines}.
4087 If any calls were not inlined, you will get linker errors.
4088
4089 @node Template Instantiation
4090 @section Where's the Template?
4091
4092 @cindex template instantiation
4093
4094 C++ templates are the first language feature to require more
4095 intelligence from the environment than one usually finds on a UNIX
4096 system.  Somehow the compiler and linker have to make sure that each
4097 template instance occurs exactly once in the executable if it is needed,
4098 and not at all otherwise.  There are two basic approaches to this
4099 problem, which I will refer to as the Borland model and the Cfront model.
4100
4101 @table @asis
4102 @item Borland model
4103 Borland C++ solved the template instantiation problem by adding the code
4104 equivalent of common blocks to their linker; the compiler emits template
4105 instances in each translation unit that uses them, and the linker
4106 collapses them together.  The advantage of this model is that the linker
4107 only has to consider the object files themselves; there is no external
4108 complexity to worry about.  This disadvantage is that compilation time
4109 is increased because the template code is being compiled repeatedly.
4110 Code written for this model tends to include definitions of all
4111 templates in the header file, since they must be seen to be
4112 instantiated.
4113
4114 @item Cfront model
4115 The AT&T C++ translator, Cfront, solved the template instantiation
4116 problem by creating the notion of a template repository, an
4117 automatically maintained place where template instances are stored.  A
4118 more modern version of the repository works as follows: As individual
4119 object files are built, the compiler places any template definitions and
4120 instantiations encountered in the repository.  At link time, the link
4121 wrapper adds in the objects in the repository and compiles any needed
4122 instances that were not previously emitted.  The advantages of this
4123 model are more optimal compilation speed and the ability to use the
4124 system linker; to implement the Borland model a compiler vendor also
4125 needs to replace the linker.  The disadvantages are vastly increased
4126 complexity, and thus potential for error; for some code this can be
4127 just as transparent, but in practice it can been very difficult to build
4128 multiple programs in one directory and one program in multiple
4129 directories.  Code written for this model tends to separate definitions
4130 of non-inline member templates into a separate file, which should be
4131 compiled separately.
4132 @end table
4133
4134 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
4135 Linux/GNU or Solaris 2, or on Microsoft Windows, g++ supports the
4136 Borland model.  On other systems, g++ implements neither automatic
4137 model.
4138
4139 A future version of g++ will support a hybrid model whereby the compiler
4140 will emit any instantiations for which the template definition is
4141 included in the compile, and store template definitions and
4142 instantiation context information into the object file for the rest.
4143 The link wrapper will extract that information as necessary and invoke
4144 the compiler to produce the remaining instantiations.  The linker will
4145 then combine duplicate instantiations.
4146
4147 In the mean time, you have the following options for dealing with
4148 template instantiations:
4149
4150 @enumerate
4151 @item
4152 Compile your template-using code with @samp{-frepo}.  The compiler will
4153 generate files with the extension @samp{.rpo} listing all of the
4154 template instantiations used in the corresponding object files which
4155 could be instantiated there; the link wrapper, @samp{collect2}, will
4156 then update the @samp{.rpo} files to tell the compiler where to place
4157 those instantiations and rebuild any affected object files.  The
4158 link-time overhead is negligible after the first pass, as the compiler
4159 will continue to place the instantiations in the same files.
4160
4161 This is your best option for application code written for the Borland
4162 model, as it will just work.  Code written for the Cfront model will
4163 need to be modified so that the template definitions are available at
4164 one or more points of instantiation; usually this is as simple as adding
4165 @code{#include <tmethods.cc>} to the end of each template header.
4166
4167 For library code, if you want the library to provide all of the template
4168 instantiations it needs, just try to link all of its object files
4169 together; the link will fail, but cause the instantiations to be
4170 generated as a side effect.  Be warned, however, that this may cause
4171 conflicts if multiple libraries try to provide the same instantiations.
4172 For greater control, use explicit instantiation as described in the next
4173 option.
4174
4175 @item
4176 Compile your code with @samp{-fno-implicit-templates} to disable the
4177 implicit generation of template instances, and explicitly instantiate
4178 all the ones you use.  This approach requires more knowledge of exactly
4179 which instances you need than do the others, but it's less
4180 mysterious and allows greater control.  You can scatter the explicit
4181 instantiations throughout your program, perhaps putting them in the
4182 translation units where the instances are used or the translation units
4183 that define the templates themselves; you can put all of the explicit
4184 instantiations you need into one big file; or you can create small files
4185 like
4186
4187 @example
4188 #include "Foo.h"
4189 #include "Foo.cc"
4190
4191 template class Foo<int>;
4192 template ostream& operator <<
4193                 (ostream&, const Foo<int>&);
4194 @end example
4195
4196 for each of the instances you need, and create a template instantiation
4197 library from those.
4198
4199 If you are using Cfront-model code, you can probably get away with not
4200 using @samp{-fno-implicit-templates} when compiling files that don't
4201 @samp{#include} the member template definitions.
4202
4203 If you use one big file to do the instantiations, you may want to
4204 compile it without @samp{-fno-implicit-templates} so you get all of the
4205 instances required by your explicit instantiations (but not by any
4206 other files) without having to specify them as well.
4207
4208 g++ has extended the template instantiation syntax outlined in the
4209 Working Paper to allow forward declaration of explicit instantiations
4210 (with @code{extern}), instantiation of the compiler support data for a
4211 template class (i.e. the vtable) without instantiating any of its
4212 members (with @code{inline}), and instantiation of only the static data
4213 members of a template class, without the support data or member
4214 functions (with (@code{static}):
4215
4216 @example
4217 extern template int max (int, int);
4218 inline template class Foo<int>;
4219 static template class Foo<int>;
4220 @end example
4221
4222 @item
4223 Do nothing.  Pretend g++ does implement automatic instantiation
4224 management.  Code written for the Borland model will work fine, but
4225 each translation unit will contain instances of each of the templates it
4226 uses.  In a large program, this can lead to an unacceptable amount of code
4227 duplication.
4228
4229 @item
4230 Add @samp{#pragma interface} to all files containing template
4231 definitions.  For each of these files, add @samp{#pragma implementation
4232 "@var{filename}"} to the top of some @samp{.C} file which
4233 @samp{#include}s it.  Then compile everything with
4234 @samp{-fexternal-templates}.  The templates will then only be expanded
4235 in the translation unit which implements them (i.e. has a @samp{#pragma
4236 implementation} line for the file where they live); all other files will
4237 use external references.  If you're lucky, everything should work
4238 properly.  If you get undefined symbol errors, you need to make sure
4239 that each template instance which is used in the program is used in the
4240 file which implements that template.  If you don't have any use for a
4241 particular instance in that file, you can just instantiate it
4242 explicitly, using the syntax from the latest C++ working paper:
4243
4244 @example
4245 template class A<int>;
4246 template ostream& operator << (ostream&, const A<int>&);
4247 @end example
4248
4249 This strategy will work with code written for either model.  If you are
4250 using code written for the Cfront model, the file containing a class
4251 template and the file containing its member templates should be
4252 implemented in the same translation unit.
4253
4254 A slight variation on this approach is to instead use the flag
4255 @samp{-falt-external-templates}; this flag causes template
4256 instances to be emitted in the translation unit that implements the
4257 header where they are first instantiated, rather than the one which
4258 implements the file where the templates are defined.  This header must
4259 be the same in all translation units, or things are likely to break.
4260
4261 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
4262 more discussion of these pragmas.
4263 @end enumerate
4264
4265 @node Bound member functions
4266 @section Extracting the function pointer from a bound pointer to member function
4267
4268 @cindex pmf
4269 @cindex pointer to member function
4270 @cindex bound pointer to member function
4271
4272 In C++, pointer to member functions (PMFs) are implemented using a wide
4273 pointer of sorts to handle all the possible call mechanisms; the PMF
4274 needs to store information about how to adjust the @samp{this} pointer,
4275 and if the function pointed to is virtual, where to find the vtable, and
4276 where in the vtable to look for the member function.  If you are using
4277 PMFs in an inner loop, you should really reconsider that decision.  If
4278 that is not an option, you can extract the pointer to the function that
4279 would be called for a given object/PMF pair and call it directly inside
4280 the inner loop, to save a bit of time.
4281
4282 Note that you will still be paying the penalty for the call through a
4283 function pointer; on most modern architectures, such a call defeats the
4284 branch prediction features of the CPU.  This is also true of normal
4285 virtual function calls.
4286
4287 The syntax for this extension is
4288
4289 @example
4290 extern A a;
4291 extern int (A::*fp)();
4292 typedef int (*fptr)(A *);
4293
4294 fptr p = (fptr)(a.*fp);
4295 @end example
4296
4297 For PMF constants (i.e. expressions of the form @samp{&Klasse::Member}),
4298 no object is needed to obtain the address of the function. They can be
4299 converted to function pointers directly:
4300
4301 @example
4302 fptr p1 = (fptr)(&A::foo);
4303 @end example
4304
4305 You must specify @samp{-Wno-pmf-conversions} to use this extension.
4306
4307 @node C++ Attributes
4308 @section C++-Specific Variable, Function, and Type Attributes
4309
4310 Some attributes only make sense for C++ programs.
4311
4312 @table @code
4313 @item init_priority (@var{priority})
4314 @cindex init_priority attribute
4315
4316
4317 In Standard C++, objects defined at namespace scope are guaranteed to be
4318 initialized in an order in strict accordance with that of their definitions
4319 @emph{in a given translation unit}.  No guarantee is made for initializations
4320 across translation units.  However, GNU C++ allows users to control the
4321 order of initialization of objects defined at namespace socpe with the
4322 @code{init_priority} attribute by specifying a relative @var{priority},
4323 a constant integral expression currently bounded between 101 and 65535
4324 inclusive.  Lower numbers indicate a higher priority.
4325
4326 In the following example, @code{A} would normally be created before
4327 @code{B}, but the @code{init_priority} attribute has reversed that order:
4328
4329 @example
4330 Some_Class  A  __attribute__ ((init_priority (2000)));
4331 Some_Class  B  __attribute__ ((init_priority (543)));
4332 @end example
4333
4334 @noindent
4335 Note that the particular values of @var{priority} do not matter; only their
4336 relative ordering.
4337
4338
4339 @item com_interface
4340 @cindex com_interface attribute
4341
4342 @c This is based on:  1) grepping the code, 
4343 @c 2) http://gcc.gnu.org/ml/gcc-bugs/1999-08n/msg01212.html
4344 @c 3) http://gcc.gnu.org/ml/gcc-bugs/1999-08n/msg01215.html
4345 @c and 4) a lot of guesswork.  You can tell I don't use COM.  -pme 21Dec00
4346
4347 This type attribute takes no parameters, and marks a class or struct as an
4348 interface for communication via COM; the class will support the COM ABI
4349 rather than the full C++ ABI.  Currently this means that RTTI is not possible
4350 with the resulting class heirarchy.  The virtual pointer table will be
4351 changed to be COM-compliant.  Also, all classes and structs derived from one
4352 marked with this attribute are implicitly marked with the same attribute;
4353 thus, only the base class in a COM hierarchy needs @code{com_interface}.
4354
4355 @end table
4356
4357 @node Deprecated Features
4358 @section Deprecated Features
4359
4360 In the past, the GNU C++ compiler was extended to experiment with new
4361 features, at a time when the C++ language was still evolving. Now that
4362 the C++ standard is complete, some of those features are superseded by
4363 superior alternatives. Using the old features might cause a warning in
4364 some cases that the feature will be dropped in the future. In other
4365 cases, the feature might be gone already.
4366
4367 While the list below is not exhaustive, it documents some of the options
4368 that are now deprecated:
4369
4370 @table @code
4371 @item -fexternal-templates
4372 @itemx -falt-external-templates
4373 These are two of the many ways for g++ to implement template
4374 instantiation. @xref{Template Instantiation}. The C++ standard clearly
4375 defines how template definitions have to be organized across
4376 implementation units. g++ has an implicit instantiation mechanism that
4377 should work just fine for standard-conforming code.
4378
4379 @item -fstrict-prototype
4380 @itemx -fno-strict-prototype
4381 Previously it was possible to use an empty prototype parameter list to
4382 indicate an unspecified number of parameters (like C), rather than no
4383 parameters, as C++ demands. This feature has been removed, except where
4384 it is required for backwards compatibility @xref{Backwards Compatibility}.
4385 @end table
4386
4387 The named return value extension has been deprecated, and will be
4388 removed from g++ at some point.
4389
4390 @node Backwards Compatibility
4391 @section Backwards Compatibility
4392 @cindex Backwards Compatibility
4393 @cindex ARM [Annotated C++ Reference Manual]
4394
4395 Now that there is a definitive ISO standard C++, g++ has a specification
4396 to adhere to. The C++ language evolved over time, and features that
4397 used to be acceptable in previous drafts of the standard, such as the ARM
4398 [Annotated C++ Reference Manual], are no longer accepted. In order to allow
4399 compilation of C++ written to such drafts, g++ contains some backwards
4400 compatibilities. @emph{All such backwards compatibility features are
4401 liable to disappear in future versions of g++.} They should be considered
4402 deprecated @xref{Deprecated Features}.
4403
4404 @table @code
4405 @item For scope
4406 If a variable is declared at for scope, it used to remain in scope until
4407 the end of the scope which contained the for statement (rather than just
4408 within the for scope). g++ retains this, but issues a warning, if such a
4409 variable is accessed outside the for scope.
4410
4411 @item implicit C language
4412 Old C system header files did not contain an @code{extern "C" @{...@}}
4413 scope to set the language. On such systems, all header files are
4414 implicitly scoped inside a C language scope. Also, an empty prototype
4415 @code{()} will be treated as an unspecified number of arguments, rather
4416 than no arguments, as C++ demands.
4417 @end table
4418