OSDN Git Service

2007-12-23 Tobias Burnus <burnus@net-b.de>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / fortran / gfortran.texi
1 \input texinfo  @c -*-texinfo-*-
2 @c %**start of header
3 @setfilename gfortran.info
4 @set copyrights-gfortran 1999-2007
5
6 @include gcc-common.texi
7
8 @settitle The GNU Fortran Compiler
9
10 @c Create a separate index for command line options
11 @defcodeindex op
12 @c Merge the standard indexes into a single one.
13 @syncodeindex fn cp
14 @syncodeindex vr cp
15 @syncodeindex ky cp
16 @syncodeindex pg cp
17 @syncodeindex tp cp
18
19 @c TODO: The following "Part" definitions are included here temporarily
20 @c until they are incorporated into the official Texinfo distribution.
21 @c They borrow heavily from Texinfo's \unnchapentry definitions.
22
23 @tex
24 \gdef\part#1#2{%
25   \pchapsepmacro
26   \gdef\thischapter{}
27   \begingroup
28     \vglue\titlepagetopglue
29     \titlefonts \rm
30     \leftline{Part #1:@* #2}
31     \vskip4pt \hrule height 4pt width \hsize \vskip4pt
32   \endgroup
33   \writetocentry{part}{#2}{#1}
34 }
35 \gdef\blankpart{%
36   \writetocentry{blankpart}{}{}
37 }
38 % Part TOC-entry definition for summary contents.
39 \gdef\dosmallpartentry#1#2#3#4{%
40   \vskip .5\baselineskip plus.2\baselineskip
41   \begingroup
42     \let\rm=\bf \rm
43     \tocentry{Part #2: #1}{\doshortpageno\bgroup#4\egroup}
44   \endgroup
45 }
46 \gdef\dosmallblankpartentry#1#2#3#4{%
47   \vskip .5\baselineskip plus.2\baselineskip
48 }
49 % Part TOC-entry definition for regular contents.  This has to be
50 % equated to an existing entry to not cause problems when the PDF
51 % outline is created.
52 \gdef\dopartentry#1#2#3#4{%
53   \unnchapentry{Part #2: #1}{}{#3}{#4}
54 }
55 \gdef\doblankpartentry#1#2#3#4{}
56 @end tex
57
58 @c %**end of header
59
60 @c Use with @@smallbook.
61
62 @c %** start of document
63
64 @c Cause even numbered pages to be printed on the left hand side of
65 @c the page and odd numbered pages to be printed on the right hand
66 @c side of the page.  Using this, you can print on both sides of a
67 @c sheet of paper and have the text on the same part of the sheet.
68
69 @c The text on right hand pages is pushed towards the right hand
70 @c margin and the text on left hand pages is pushed toward the left
71 @c hand margin.
72 @c (To provide the reverse effect, set bindingoffset to -0.75in.)
73
74 @c @tex
75 @c \global\bindingoffset=0.75in
76 @c \global\normaloffset =0.75in
77 @c @end tex
78
79 @copying
80 Copyright @copyright{} @value{copyrights-gfortran} Free Software Foundation, Inc.
81
82 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
83 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.1 or
84 any later version published by the Free Software Foundation; with the
85 Invariant Sections being ``GNU General Public License'' and ``Funding
86 Free Software'', the Front-Cover
87 texts being (a) (see below), and with the Back-Cover Texts being (b)
88 (see below).  A copy of the license is included in the section entitled
89 ``GNU Free Documentation License''.
90
91 (a) The FSF's Front-Cover Text is:
92
93      A GNU Manual
94
95 (b) The FSF's Back-Cover Text is:
96
97      You have freedom to copy and modify this GNU Manual, like GNU
98      software.  Copies published by the Free Software Foundation raise
99      funds for GNU development.
100 @end copying
101
102 @ifinfo
103 @dircategory Software development
104 @direntry
105 * gfortran: (gfortran).                  The GNU Fortran Compiler.
106 @end direntry
107 This file documents the use and the internals of
108 the GNU Fortran compiler, (@command{gfortran}).
109
110 Published by the Free Software Foundation
111 51 Franklin Street, Fifth Floor
112 Boston, MA 02110-1301 USA
113
114 @insertcopying
115 @end ifinfo
116
117
118 @setchapternewpage odd
119 @titlepage
120 @title Using GNU Fortran
121 @versionsubtitle
122 @author The @t{gfortran} team
123 @page
124 @vskip 0pt plus 1filll
125 Published by the Free Software Foundation@*
126 51 Franklin Street, Fifth Floor@*
127 Boston, MA 02110-1301, USA@*
128 @c Last printed ??ber, 19??.@*
129 @c Printed copies are available for $? each.@*
130 @c ISBN ???
131 @sp 1
132 @insertcopying
133 @end titlepage
134
135 @c TODO: The following "Part" definitions are included here temporarily
136 @c until they are incorporated into the official Texinfo distribution.
137
138 @tex
139 \global\let\partentry=\dosmallpartentry
140 \global\let\blankpartentry=\dosmallblankpartentry
141 @end tex
142 @summarycontents
143
144 @tex
145 \global\let\partentry=\dopartentry
146 \global\let\blankpartentry=\doblankpartentry
147 @end tex
148 @contents
149
150 @page
151
152 @c ---------------------------------------------------------------------
153 @c TexInfo table of contents.
154 @c ---------------------------------------------------------------------
155
156 @ifnottex
157 @node Top
158 @top Introduction
159 @cindex Introduction
160
161 This manual documents the use of @command{gfortran}, 
162 the GNU Fortran compiler. You can find in this manual how to invoke
163 @command{gfortran}, as well as its features and incompatibilities.
164
165 @ifset DEVELOPMENT
166 @emph{Warning:} This document, and the compiler it describes, are still
167 under development.  While efforts are made to keep it up-to-date, it might
168 not accurately reflect the status of the most recent GNU Fortran compiler.
169 @end ifset
170
171 @comment
172 @comment  When you add a new menu item, please keep the right hand
173 @comment  aligned to the same column.  Do not use tabs.  This provides
174 @comment  better formatting.
175 @comment
176 @menu
177 * Introduction::
178
179 Part I: Invoking GNU Fortran
180 * Invoking GNU Fortran:: Command options supported by @command{gfortran}.
181 * Runtime::              Influencing runtime behavior with environment variables.
182
183 Part II: Language Reference
184 * Fortran 2003 status::  Fortran 2003 features supported by GNU Fortran.
185 * Extensions::           Language extensions implemented by GNU Fortran.
186 * Intrinsic Procedures:: Intrinsic procedures supported by GNU Fortran.
187 * Intrinsic Modules::    Intrinsic modules supported by GNU Fortran.
188
189 * Contributing::         How you can help.
190 * Copying::              GNU General Public License says
191                          how you can copy and share GNU Fortran.
192 * GNU Free Documentation License::
193                          How you can copy and share this manual.
194 * Funding::              How to help assure continued work for free software.
195 * Option Index::         Index of command line options
196 * Keyword Index::        Index of concepts
197 @end menu
198 @end ifnottex
199
200 @c ---------------------------------------------------------------------
201 @c Introduction
202 @c ---------------------------------------------------------------------
203
204 @node Introduction
205 @chapter Introduction
206
207 @c The following duplicates the text on the TexInfo table of contents.
208 @iftex
209 This manual documents the use of @command{gfortran}, the GNU Fortran
210 compiler. You can find in this manual how to invoke @command{gfortran},
211 as well as its features and incompatibilities.
212
213 @ifset DEVELOPMENT
214 @emph{Warning:} This document, and the compiler it describes, are still
215 under development.  While efforts are made to keep it up-to-date, it
216 might not accurately reflect the status of the most recent GNU Fortran
217 compiler.
218 @end ifset
219 @end iftex
220
221 The GNU Fortran compiler front end was
222 designed initially as a free replacement for,
223 or alternative to, the unix @command{f95} command;
224 @command{gfortran} is the command you'll use to invoke the compiler.
225
226 @menu
227 * About GNU Fortran::    What you should know about the GNU Fortran compiler.
228 * GNU Fortran and GCC::  You can compile Fortran, C, or other programs.
229 * Preprocessing and conditional compilation:: The Fortran preprocessor
230 * GNU Fortran and G77::  Why we chose to start from scratch.
231 * Project Status::       Status of GNU Fortran, roadmap, proposed extensions.
232 * Standards::            Standards supported by GNU Fortran.
233 @end menu
234
235
236 @c ---------------------------------------------------------------------
237 @c About GNU Fortran
238 @c ---------------------------------------------------------------------
239
240 @node About GNU Fortran
241 @section About GNU Fortran
242
243 The GNU Fortran compiler is still in an early state of development.
244 It can generate code for most constructs and expressions,
245 but much work remains to be done.
246
247 When the GNU Fortran compiler is finished,
248 it will do everything you expect from any decent compiler: 
249
250 @itemize @bullet
251 @item
252 Read a user's program,
253 stored in a file and containing instructions written
254 in Fortran 77, Fortran 90, Fortran 95 or Fortran 2003.
255 This file contains @dfn{source code}.
256
257 @item
258 Translate the user's program into instructions a computer
259 can carry out more quickly than it takes to translate the
260 instructions in the first
261 place.  The result after compilation of a program is
262 @dfn{machine code},
263 code designed to be efficiently translated and processed
264 by a machine such as your computer.
265 Humans usually aren't as good writing machine code
266 as they are at writing Fortran (or C++, Ada, or Java),
267 because is easy to make tiny mistakes writing machine code.
268
269 @item
270 Provide the user with information about the reasons why
271 the compiler is unable to create a binary from the source code.
272 Usually this will be the case if the source code is flawed.
273 When writing Fortran, it is easy to make big mistakes.
274 The Fortran 90 requires that the compiler can point out
275 mistakes to the user.
276 An incorrect usage of the language causes an @dfn{error message}.
277
278 The compiler will also attempt to diagnose cases where the
279 user's program contains a correct usage of the language,
280 but instructs the computer to do something questionable.
281 This kind of diagnostics message is called a @dfn{warning message}.
282
283 @item
284 Provide optional information about the translation passes
285 from the source code to machine code.
286 This can help a user of the compiler to find the cause of
287 certain bugs which may not be obvious in the source code,
288 but may be more easily found at a lower level compiler output.
289 It also helps developers to find bugs in the compiler itself.
290
291 @item
292 Provide information in the generated machine code that can
293 make it easier to find bugs in the program (using a debugging tool,
294 called a @dfn{debugger}, such as the GNU Debugger @command{gdb}). 
295
296 @item
297 Locate and gather machine code already generated to
298 perform actions requested by statements in the user's program.
299 This machine code is organized into @dfn{modules} and is located
300 and @dfn{linked} to the user program. 
301 @end itemize
302
303 The GNU Fortran compiler consists of several components:
304
305 @itemize @bullet
306 @item
307 A version of the @command{gcc} command
308 (which also might be installed as the system's @command{cc} command)
309 that also understands and accepts Fortran source code.
310 The @command{gcc} command is the @dfn{driver} program for
311 all the languages in the GNU Compiler Collection (GCC);
312 With @command{gcc},
313 you can compile the source code of any language for
314 which a front end is available in GCC.
315
316 @item
317 The @command{gfortran} command itself,
318 which also might be installed as the
319 system's @command{f95} command.
320 @command{gfortran} is just another driver program,
321 but specifically for the Fortran compiler only.
322 The difference with @command{gcc} is that @command{gfortran}
323 will automatically link the correct libraries to your program.
324
325 @item
326 A collection of run-time libraries.
327 These libraries contain the machine code needed to support
328 capabilities of the Fortran language that are not directly
329 provided by the machine code generated by the
330 @command{gfortran} compilation phase,
331 such as intrinsic functions and subroutines,
332 and routines for interaction with files and the operating system.
333 @c and mechanisms to spawn,
334 @c unleash and pause threads in parallelized code.
335
336 @item
337 The Fortran compiler itself, (@command{f951}).
338 This is the GNU Fortran parser and code generator,
339 linked to and interfaced with the GCC backend library.
340 @command{f951} ``translates'' the source code to
341 assembler code.  You would typically not use this
342 program directly;
343 instead, the @command{gcc} or @command{gfortran} driver
344 programs will call it for you.
345 @end itemize
346
347
348 @c ---------------------------------------------------------------------
349 @c GNU Fortran and GCC
350 @c ---------------------------------------------------------------------
351
352 @node GNU Fortran and GCC
353 @section GNU Fortran and GCC
354 @cindex GNU Compiler Collection
355 @cindex GCC
356
357 GNU Fortran is a part of GCC, the @dfn{GNU Compiler Collection}.  GCC
358 consists of a collection of front ends for various languages, which
359 translate the source code into a language-independent form called
360 @dfn{GENERIC}.  This is then processed by a common middle end which
361 provides optimization, and then passed to one of a collection of back
362 ends which generate code for different computer architectures and
363 operating systems.
364
365 Functionally, this is implemented with a driver program (@command{gcc})
366 which provides the command-line interface for the compiler.  It calls
367 the relevant compiler front-end program (e.g., @command{f951} for
368 Fortran) for each file in the source code, and then calls the assembler
369 and linker as appropriate to produce the compiled output. In a copy of
370 GCC which has been compiled with Fortran language support enabled,
371 @command{gcc} will recognize files with @file{.f}, @file{.for}, @file{.ftn},
372 @file{.f90}, @file{.f95}, and @file{.f03} extensions as Fortran source code,
373 and compile it accordingly. A @command{gfortran} driver program is also
374 provided, which is identical to @command{gcc} except that it automatically
375 links the Fortran runtime libraries into the compiled program.
376
377 Source files with @file{.f}, @file{.for}, @file{.fpp}, @file{.ftn}, @file{.F},
378 @file{.FOR}, @file{.FPP}, and @file{.FTN} extensions are treated as fixed form.
379 Source files with @file{.f90}, @file{.f95}, @file{.f03}, @file{.F90}, 
380 @file{.F95}, and @file{.F03} extensions are treated as free form.  The
381 capitalized versions of either form are run through preprocessing. Source files
382 with the lower case @file{.fpp} extension are also run through preprocessing.
383
384 This manual specifically documents the Fortran front end, which handles
385 the programming language's syntax and semantics.  The aspects of GCC
386 which relate to the optimization passes and the back-end code generation
387 are documented in the GCC manual; see 
388 @ref{Top,,Introduction,gcc,Using the GNU Compiler Collection (GCC)}.
389 The two manuals together provide a complete reference for the GNU
390 Fortran compiler.
391
392
393 @c ---------------------------------------------------------------------
394 @c Preprocessing and conditional compilation
395 @c ---------------------------------------------------------------------
396
397 @node Preprocessing and conditional compilation
398 @section Preprocessing and conditional compilation
399 @cindex CPP
400 @cindex FPP
401 @cindex Conditional compilation
402 @cindex Preprocessing
403
404 Many Fortran compilers including GNU Fortran allow passing the source code
405 through a C preprocessor (CPP; sometimes also called the Fortran preprocessor,
406 FPP) to allow for conditional compilation. In the case of GNU Fortran,
407 this is the GNU C Preprocessor in the traditional mode. On systems with
408 case-preserving file names, the preprocessor is automatically invoked if the
409 file extension is @code{.F}, @code{.FOR}, @code{.FTN}, @code{.F90},
410 @code{.F95} or @code{.F03}; otherwise use for fixed-format code the option
411 @code{-x f77-cpp-input} and for free-format code @code{-x f95-cpp-input}.
412 Invocation of the preprocessor can be suppressed using @code{-x f77} or
413 @code{-x f95}.
414
415 If the GNU Fortran invoked the preprocessor, @code{__GFORTRAN__}
416 is defined and @code{__GNUC__}, @code{__GNUC_MINOR__} and
417 @code{__GNUC_PATCHLEVEL__} can be used to determine the version of the
418 compiler. See @ref{Top,,Overview,cpp,The C Preprocessor} for details.
419
420 While CPP is the de-facto standard for preprocessing Fortran code,
421 Part 3 of the Fortran 95 standard (ISO/IEC 1539-3:1998) defines
422 Conditional Compilation, which is not widely used and not directly
423 supported by the GNU Fortran compiler. You can use the program coco
424 to preprocess such files (@uref{http://users.erols.com/dnagle/coco.html}).
425
426
427 @c ---------------------------------------------------------------------
428 @c GNU Fortran and G77
429 @c ---------------------------------------------------------------------
430
431 @node GNU Fortran and G77
432 @section GNU Fortran and G77
433 @cindex Fortran 77
434 @cindex @command{g77}
435
436 The GNU Fortran compiler is the successor to @command{g77}, the Fortran 
437 77 front end included in GCC prior to version 4.  It is an entirely new 
438 program that has been designed to provide Fortran 95 support and 
439 extensibility for future Fortran language standards, as well as providing 
440 backwards compatibility for Fortran 77 and nearly all of the GNU language 
441 extensions supported by @command{g77}.
442
443
444 @c ---------------------------------------------------------------------
445 @c Project Status
446 @c ---------------------------------------------------------------------
447
448 @node Project Status
449 @section Project Status
450
451 @quotation
452 As soon as @command{gfortran} can parse all of the statements correctly,
453 it will be in the ``larva'' state.
454 When we generate code, the ``puppa'' state.
455 When @command{gfortran} is done,
456 we'll see if it will be a beautiful butterfly,
457 or just a big bug....
458
459 --Andy Vaught, April 2000
460 @end quotation
461
462 The start of the GNU Fortran 95 project was announced on
463 the GCC homepage in March 18, 2000
464 (even though Andy had already been working on it for a while,
465 of course).
466
467 The GNU Fortran compiler is able to compile nearly all
468 standard-compliant Fortran 95, Fortran 90, and Fortran 77 programs,
469 including a number of standard and non-standard extensions, and can be
470 used on real-world programs.  In particular, the supported extensions
471 include OpenMP, Cray-style pointers, and several Fortran 2003 features
472 such as enumeration, stream I/O, and some of the enhancements to
473 allocatable array support from TR 15581.  However, it is still under
474 development and has a few remaining rough edges.
475
476 At present, the GNU Fortran compiler passes the
477 @uref{http://www.fortran-2000.com/ArnaudRecipes/fcvs21_f95.html, 
478 NIST Fortran 77 Test Suite}, and produces acceptable results on the
479 @uref{http://www.netlib.org/lapack/faq.html#1.21, LAPACK Test Suite}.
480 It also provides respectable performance on 
481 the @uref{http://www.polyhedron.com/pb05.html, Polyhedron Fortran
482 compiler benchmarks} and the
483 @uref{http://www.llnl.gov/asci_benchmarks/asci/limited/lfk/README.html,
484 Livermore Fortran Kernels test}.  It has been used to compile a number of
485 large real-world programs, including
486 @uref{http://mysite.verizon.net/serveall/moene.pdf, the HIRLAM
487 weather-forecasting code} and
488 @uref{http://www.theochem.uwa.edu.au/tonto/, the Tonto quantum 
489 chemistry package}; see @url{http://gcc.gnu.org/wiki/GfortranApps} for an
490 extended list.
491
492 Among other things, the GNU Fortran compiler is intended as a replacement
493 for G77.  At this point, nearly all programs that could be compiled with
494 G77 can be compiled with GNU Fortran, although there are a few minor known
495 regressions.
496
497 The primary work remaining to be done on GNU Fortran falls into three
498 categories: bug fixing (primarily regarding the treatment of invalid code
499 and providing useful error messages), improving the compiler optimizations
500 and the performance of compiled code, and extending the compiler to support
501 future standards---in particular, Fortran 2003.
502
503
504 @c ---------------------------------------------------------------------
505 @c Standards
506 @c ---------------------------------------------------------------------
507
508 @node Standards
509 @section Standards
510 @cindex Standards
511
512 The GNU Fortran compiler implements
513 ISO/IEC 1539:1997 (Fortran 95).  As such, it can also compile essentially all
514 standard-compliant Fortran 90 and Fortran 77 programs.   It also supports
515 the ISO/IEC TR-15581 enhancements to allocatable arrays, and
516 the @uref{http://www.openmp.org/drupal/mp-documents/spec25.pdf,
517 OpenMP Application Program Interface v2.5} specification.
518
519 In the future, the GNU Fortran compiler may also support other standard 
520 variants of and extensions to the Fortran language.  These include
521 ISO/IEC 1539-1:2004 (Fortran 2003).
522
523
524 @c =====================================================================
525 @c PART I: INVOCATION REFERENCE
526 @c =====================================================================
527
528 @tex
529 \part{I}{Invoking GNU Fortran}
530 @end tex
531
532 @c ---------------------------------------------------------------------
533 @c Compiler Options
534 @c ---------------------------------------------------------------------
535
536 @include invoke.texi
537
538
539 @c ---------------------------------------------------------------------
540 @c Runtime
541 @c ---------------------------------------------------------------------
542
543 @node Runtime
544 @chapter Runtime:  Influencing runtime behavior with environment variables
545 @cindex environment variable
546
547 The behavior of the @command{gfortran} can be influenced by
548 environment variables.
549
550 Malformed environment variables are silently ignored.
551
552 @menu
553 * GFORTRAN_STDIN_UNIT:: Unit number for standard input
554 * GFORTRAN_STDOUT_UNIT:: Unit number for standard output
555 * GFORTRAN_STDERR_UNIT:: Unit number for standard error
556 * GFORTRAN_USE_STDERR:: Send library output to standard error
557 * GFORTRAN_TMPDIR:: Directory for scratch files
558 * GFORTRAN_UNBUFFERED_ALL:: Don't buffer I/O for all units.
559 * GFORTRAN_UNBUFFERED_PRECONNECTED:: Don't buffer I/O for preconnected units.
560 * GFORTRAN_SHOW_LOCUS::  Show location for runtime errors
561 * GFORTRAN_OPTIONAL_PLUS:: Print leading + where permitted
562 * GFORTRAN_DEFAULT_RECL:: Default record length for new files
563 * GFORTRAN_LIST_SEPARATOR::  Separator for list output
564 * GFORTRAN_CONVERT_UNIT::  Set endianness for unformatted I/O
565 * GFORTRAN_ERROR_DUMPCORE:: Dump core on run-time errors
566 * GFORTRAN_ERROR_BACKTRACE:: Show backtrace on run-time errors
567 @end menu
568
569 @node GFORTRAN_STDIN_UNIT
570 @section @env{GFORTRAN_STDIN_UNIT}---Unit number for standard input
571
572 This environment variable can be used to select the unit number
573 preconnected to standard input.  This must be a positive integer.
574 The default value is 5.
575
576 @node GFORTRAN_STDOUT_UNIT
577 @section @env{GFORTRAN_STDOUT_UNIT}---Unit number for standard output
578
579 This environment variable can be used to select the unit number
580 preconnected to standard output.  This must be a positive integer.
581 The default value is 6.
582
583 @node GFORTRAN_STDERR_UNIT
584 @section @env{GFORTRAN_STDERR_UNIT}---Unit number for standard error
585
586 This environment variable can be used to select the unit number
587 preconnected to standard error.  This must be a positive integer.
588 The default value is 0.
589
590 @node GFORTRAN_USE_STDERR
591 @section @env{GFORTRAN_USE_STDERR}---Send library output to standard error
592
593 This environment variable controls where library output is sent.
594 If the first letter is @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1}, standard
595 error is used. If the first letter is @samp{n}, @samp{N} or
596 @samp{0}, standard output is used.
597
598 @node GFORTRAN_TMPDIR
599 @section @env{GFORTRAN_TMPDIR}---Directory for scratch files
600
601 This environment variable controls where scratch files are
602 created.  If this environment variable is missing,
603 GNU Fortran searches for the environment variable @env{TMP}.  If
604 this is also missing, the default is @file{/tmp}.
605
606 @node GFORTRAN_UNBUFFERED_ALL
607 @section @env{GFORTRAN_UNBUFFERED_ALL}---Don't buffer I/O on all units
608
609 This environment variable controls whether all I/O is unbuffered.  If
610 the first letter is @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1}, all I/O is
611 unbuffered. This will slow down small sequential reads and writes.  If
612 the first letter is @samp{n}, @samp{N} or @samp{0}, I/O is buffered.
613 This is the default.
614
615 @node GFORTRAN_UNBUFFERED_PRECONNECTED
616 @section @env{GFORTRAN_UNBUFFERED_PRECONNECTED}---Don't buffer I/O on
617 preconnected units
618
619 The environment variable named @env{GFORTRAN_UNBUFFERED_PRECONNECTED} controls
620 whether I/O on a preconnected unit (i.e STDOUT or STDERR) is unbuffered.  If 
621 the first letter is @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1}, I/O is unbuffered. This
622 will slow down small sequential reads and writes.  If the first letter
623 is @samp{n}, @samp{N} or @samp{0}, I/O is buffered.  This is the default.
624
625 @node GFORTRAN_SHOW_LOCUS
626 @section @env{GFORTRAN_SHOW_LOCUS}---Show location for runtime errors
627
628 If the first letter is @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1}, filename and
629 line numbers for runtime errors are printed.  If the first letter is
630 @samp{n}, @samp{N} or @samp{0}, don't print filename and line numbers
631 for runtime errors. The default is to print the location.
632
633 @node GFORTRAN_OPTIONAL_PLUS
634 @section @env{GFORTRAN_OPTIONAL_PLUS}---Print leading + where permitted
635
636 If the first letter is @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1},
637 a plus sign is printed
638 where permitted by the Fortran standard.  If the first letter
639 is @samp{n}, @samp{N} or @samp{0}, a plus sign is not printed
640 in most cases. Default is not to print plus signs.
641
642 @node GFORTRAN_DEFAULT_RECL
643 @section @env{GFORTRAN_DEFAULT_RECL}---Default record length for new files
644
645 This environment variable specifies the default record length, in
646 bytes, for files which are opened without a @code{RECL} tag in the
647 @code{OPEN} statement.  This must be a positive integer.  The
648 default value is 1073741824 bytes (1 GB).
649
650 @node GFORTRAN_LIST_SEPARATOR
651 @section @env{GFORTRAN_LIST_SEPARATOR}---Separator for list output
652
653 This environment variable specifies the separator when writing
654 list-directed output.  It may contain any number of spaces and
655 at most one comma.  If you specify this on the command line,
656 be sure to quote spaces, as in
657 @smallexample
658 $ GFORTRAN_LIST_SEPARATOR='  ,  ' ./a.out
659 @end smallexample
660 when @command{a.out} is the compiled Fortran program that you want to run.
661 Default is a single space.
662
663 @node GFORTRAN_CONVERT_UNIT
664 @section @env{GFORTRAN_CONVERT_UNIT}---Set endianness for unformatted I/O
665
666 By setting the @env{GFORTRAN_CONVERT_UNIT} variable, it is possible
667 to change the representation of data for unformatted files.
668 The syntax for the @env{GFORTRAN_CONVERT_UNIT} variable is:
669 @smallexample
670 GFORTRAN_CONVERT_UNIT: mode | mode ';' exception | exception ;
671 mode: 'native' | 'swap' | 'big_endian' | 'little_endian' ;
672 exception: mode ':' unit_list | unit_list ;
673 unit_list: unit_spec | unit_list unit_spec ;
674 unit_spec: INTEGER | INTEGER '-' INTEGER ;
675 @end smallexample
676 The variable consists of an optional default mode, followed by
677 a list of optional exceptions, which are separated by semicolons
678 from the preceding default and each other.  Each exception consists
679 of a format and a comma-separated list of units.  Valid values for
680 the modes are the same as for the @code{CONVERT} specifier:
681
682 @itemize @w{}
683 @item @code{NATIVE} Use the native format.  This is the default.
684 @item @code{SWAP} Swap between little- and big-endian.
685 @item @code{LITTLE_ENDIAN} Use the little-endian format
686         for unformatted files.
687 @item @code{BIG_ENDIAN} Use the big-endian format for unformatted files.
688 @end itemize
689 A missing mode for an exception is taken to mean @code{BIG_ENDIAN}.
690 Examples of values for @env{GFORTRAN_CONVERT_UNIT} are:
691 @itemize @w{}
692 @item @code{'big_endian'}  Do all unformatted I/O in big_endian mode.
693 @item @code{'little_endian;native:10-20,25'}  Do all unformatted I/O 
694 in little_endian mode, except for units 10 to 20 and 25, which are in
695 native format.
696 @item @code{'10-20'}  Units 10 to 20 are big-endian, the rest is native.
697 @end itemize
698
699 Setting the environment variables should be done on the command
700 line or via the @command{export}
701 command for @command{sh}-compatible shells and via @command{setenv}
702 for @command{csh}-compatible shells.
703
704 Example for @command{sh}:
705 @smallexample
706 $ gfortran foo.f90
707 $ GFORTRAN_CONVERT_UNIT='big_endian;native:10-20' ./a.out
708 @end smallexample
709
710 Example code for @command{csh}:
711 @smallexample
712 % gfortran foo.f90
713 % setenv GFORTRAN_CONVERT_UNIT 'big_endian;native:10-20'
714 % ./a.out
715 @end smallexample
716
717 Using anything but the native representation for unformatted data
718 carries a significant speed overhead.  If speed in this area matters
719 to you, it is best if you use this only for data that needs to be
720 portable.
721
722 @xref{CONVERT specifier}, for an alternative way to specify the
723 data representation for unformatted files.  @xref{Runtime Options}, for
724 setting a default data representation for the whole program.  The
725 @code{CONVERT} specifier overrides the @option{-fconvert} compile options.
726
727 @emph{Note that the values specified via the GFORTRAN_CONVERT_UNIT
728 environment variable will override the CONVERT specifier in the
729 open statement}.  This is to give control over data formats to
730 users who do not have the source code of their program available.
731
732 @node GFORTRAN_ERROR_DUMPCORE
733 @section @env{GFORTRAN_ERROR_DUMPCORE}---Dump core on run-time errors
734
735 If the @env{GFORTRAN_ERROR_DUMPCORE} variable is set to
736 @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1} (only the first letter is relevant)
737 then library run-time errors cause core dumps. To disable the core
738 dumps, set the variable to @samp{n}, @samp{N}, @samp{0}. Default
739 is not to core dump unless the @option{-fdump-core} compile option
740 was used.
741
742 @node GFORTRAN_ERROR_BACKTRACE
743 @section @env{GFORTRAN_ERROR_BACKTRACE}---Show backtrace on run-time errors
744
745 If the @env{GFORTRAN_ERROR_BACKTRACE} variable is set to
746 @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1} (only the first letter is relevant)
747 then a backtrace is printed when a run-time error occurs.
748 To disable the backtracing, set the variable to
749 @samp{n}, @samp{N}, @samp{0}. Default is not to print a backtrace
750 unless the @option{-fbacktrace} compile option
751 was used.
752
753 @c =====================================================================
754 @c PART II: LANGUAGE REFERENCE
755 @c =====================================================================
756
757 @tex
758 \part{II}{Language Reference}
759 @end tex
760
761 @c ---------------------------------------------------------------------
762 @c Fortran 2003 Status
763 @c ---------------------------------------------------------------------
764
765 @node Fortran 2003 status
766 @chapter Fortran 2003 Status
767
768 Although GNU Fortran focuses on implementing the Fortran 95
769 standard for the time being, a few Fortran 2003 features are currently
770 available.
771
772 @itemize
773 @item 
774 Intrinsics @code{command_argument_count}, @code{get_command},
775 @code{get_command_argument}, @code{get_environment_variable}, and
776 @code{move_alloc}.
777
778 @item 
779 @cindex array, constructors
780 @cindex @code{[...]}
781 Array constructors using square brackets. That is, @code{[...]} rather
782 than @code{(/.../)}.
783
784 @item
785 @cindex @code{FLUSH} statement
786 @cindex statement, @code{FLUSH}
787 @code{FLUSH} statement.
788
789 @item
790 @cindex @code{IOMSG=} specifier
791 @code{IOMSG=} specifier for I/O statements.
792
793 @item
794 @cindex @code{ENUM} statement
795 @cindex @code{ENUMERATOR} statement
796 @cindex statement, @code{ENUM}
797 @cindex statement, @code{ENUMERATOR}
798 @opindex @code{fshort-enums}
799 Support for the declaration of enumeration constants via the
800 @code{ENUM} and @code{ENUMERATOR} statements.  Interoperability with
801 @command{gcc} is guaranteed also for the case where the
802 @command{-fshort-enums} command line option is given.
803
804 @item
805 @cindex TR 15581
806 TR 15581:
807 @itemize
808 @item
809 @cindex @code{ALLOCATABLE} dummy arguments
810 @code{ALLOCATABLE} dummy arguments.
811 @item
812 @cindex @code{ALLOCATABLE} function results
813 @code{ALLOCATABLE} function results
814 @item
815 @cindex @code{ALLOCATABLE} components of derived types
816 @code{ALLOCATABLE} components of derived types
817 @end itemize
818
819 @item
820 @cindex @code{STREAM} I/O
821 @cindex @code{ACCESS='STREAM'} I/O
822 The @code{OPEN} statement supports the @code{ACCESS='STREAM'} specifier,
823 allowing I/O without any record structure.
824
825 @item
826 Namelist input/output for internal files.
827
828 @item
829 @cindex @code{PROTECTED} statement
830 @cindex statement, @code{PROTECTED}
831 The @code{PROTECTED} statement and attribute.
832
833 @item
834 @cindex @code{VALUE} statement
835 @cindex statement, @code{VALUE}
836 The @code{VALUE} statement and attribute.
837
838 @item
839 @cindex @code{VOLATILE} statement
840 @cindex statement, @code{VOLATILE}
841 The @code{VOLATILE} statement and attribute.
842
843 @item
844 @cindex @code{IMPORT} statement
845 @cindex statement, @code{IMPORT}
846 The @code{IMPORT} statement, allowing to import
847 host-associated derived types.
848
849 @item
850 @cindex @code{USE, INTRINSIC} statement
851 @cindex statement, @code{USE, INTRINSIC}
852 @cindex @code{ISO_FORTRAN_ENV} statement
853 @cindex statement, @code{ISO_FORTRAN_ENV}
854 @code{USE} statement with @code{INTRINSIC} and @code{NON_INTRINSIC}
855 attribute; supported intrinsic modules: @code{ISO_FORTRAN_ENV},
856 @code{OMP_LIB} and @code{OMP_LIB_KINDS}.
857
858 @item
859 Renaming of operators in the @code{USE} statement.
860
861 @item
862 @cindex ISO C Bindings
863 Interoperability with C (ISO C Bindings)
864
865 @item
866 BOZ as argument of INT, REAL, DBLE and CMPLX.
867
868 @end itemize
869
870
871 @c ---------------------------------------------------------------------
872 @c Extensions
873 @c ---------------------------------------------------------------------
874
875 @c Maybe this chapter should be merged with the 'Standards' section,
876 @c whenever that is written :-)
877
878 @node Extensions
879 @chapter Extensions
880 @cindex Extension
881
882 GNU Fortran implements a number of extensions over standard
883 Fortran. This chapter contains information on their syntax and
884 meaning.  There are currently two categories of GNU Fortran
885 extensions, those that provide functionality beyond that provided
886 by any standard, and those that are supported by GNU Fortran
887 purely for backward compatibility with legacy compilers.  By default,
888 @option{-std=gnu} allows the compiler to accept both types of
889 extensions, but to warn about the use of the latter.  Specifying
890 either @option{-std=f95} or @option{-std=f2003} disables both types
891 of extensions, and @option{-std=legacy} allows both without warning.
892
893 @menu
894 * Old-style kind specifications::
895 * Old-style variable initialization::
896 * Extensions to namelist::
897 * X format descriptor without count field::
898 * Commas in FORMAT specifications::
899 * Missing period in FORMAT specifications::
900 * I/O item lists::
901 * BOZ literal constants::
902 * Real array indices::
903 * Unary operators::
904 * Implicitly convert LOGICAL and INTEGER values::
905 * Hollerith constants support::
906 * Cray pointers::
907 * CONVERT specifier::
908 * OpenMP::
909 * Argument list functions::
910 @end menu
911
912 @node Old-style kind specifications
913 @section Old-style kind specifications
914 @cindex kind, old-style
915
916 GNU Fortran allows old-style kind specifications in declarations. These
917 look like:
918 @smallexample
919       TYPESPEC*size x,y,z
920 @end smallexample
921 @noindent
922 where @code{TYPESPEC} is a basic type (@code{INTEGER}, @code{REAL},
923 etc.), and where @code{size} is a byte count corresponding to the
924 storage size of a valid kind for that type.  (For @code{COMPLEX}
925 variables, @code{size} is the total size of the real and imaginary
926 parts.)  The statement then declares @code{x}, @code{y} and @code{z} to
927 be of type @code{TYPESPEC} with the appropriate kind.  This is
928 equivalent to the standard-conforming declaration
929 @smallexample
930       TYPESPEC(k) x,y,z
931 @end smallexample
932 @noindent
933 where @code{k} is equal to @code{size} for most types, but is equal to
934 @code{size/2} for the @code{COMPLEX} type.
935
936 @node Old-style variable initialization
937 @section Old-style variable initialization
938
939 GNU Fortran allows old-style initialization of variables of the
940 form:
941 @smallexample
942       INTEGER i/1/,j/2/
943       REAL x(2,2) /3*0.,1./
944 @end smallexample
945 The syntax for the initializers is as for the @code{DATA} statement, but
946 unlike in a @code{DATA} statement, an initializer only applies to the
947 variable immediately preceding the initialization.  In other words,
948 something like @code{INTEGER I,J/2,3/} is not valid.  This style of
949 initialization is only allowed in declarations without double colons
950 (@code{::}); the double colons were introduced in Fortran 90, which also
951 introduced a standard syntax for initializing variables in type
952 declarations.
953
954 Examples of standard-conforming code equivalent to the above example
955 are:
956 @smallexample
957 ! Fortran 90
958       INTEGER :: i = 1, j = 2
959       REAL :: x(2,2) = RESHAPE((/0.,0.,0.,1./),SHAPE(x))
960 ! Fortran 77
961       INTEGER i, j
962       REAL x(2,2)
963       DATA i/1/, j/2/, x/3*0.,1./
964 @end smallexample
965
966 Note that variables which are explicitly initialized in declarations
967 or in @code{DATA} statements automatically acquire the @code{SAVE}
968 attribute.
969
970 @node Extensions to namelist
971 @section Extensions to namelist
972 @cindex Namelist
973
974 GNU Fortran fully supports the Fortran 95 standard for namelist I/O
975 including array qualifiers, substrings and fully qualified derived types.
976 The output from a namelist write is compatible with namelist read.  The
977 output has all names in upper case and indentation to column 1 after the
978 namelist name.  Two extensions are permitted:
979
980 Old-style use of @samp{$} instead of @samp{&}
981 @smallexample
982 $MYNML
983  X(:)%Y(2) = 1.0 2.0 3.0
984  CH(1:4) = "abcd"
985 $END
986 @end smallexample
987
988 It should be noted that the default terminator is @samp{/} rather than
989 @samp{&END}.
990
991 Querying of the namelist when inputting from stdin. After at least
992 one space, entering @samp{?} sends to stdout the namelist name and the names of
993 the variables in the namelist:
994 @smallexample
995  ?
996
997 &mynml
998  x
999  x%y
1000  ch
1001 &end
1002 @end smallexample
1003
1004 Entering @samp{=?} outputs the namelist to stdout, as if
1005 @code{WRITE(*,NML = mynml)} had been called:
1006 @smallexample
1007 =?
1008
1009 &MYNML
1010  X(1)%Y=  0.000000    ,  1.000000    ,  0.000000    ,
1011  X(2)%Y=  0.000000    ,  2.000000    ,  0.000000    ,
1012  X(3)%Y=  0.000000    ,  3.000000    ,  0.000000    ,
1013  CH=abcd,  /
1014 @end smallexample
1015
1016 To aid this dialog, when input is from stdin, errors send their
1017 messages to stderr and execution continues, even if @code{IOSTAT} is set.
1018
1019 @code{PRINT} namelist is permitted.  This causes an error if
1020 @option{-std=f95} is used.
1021 @smallexample
1022 PROGRAM test_print
1023   REAL, dimension (4)  ::  x = (/1.0, 2.0, 3.0, 4.0/)
1024   NAMELIST /mynml/ x
1025   PRINT mynml
1026 END PROGRAM test_print
1027 @end smallexample
1028
1029 Expanded namelist reads are permitted.  This causes an error if 
1030 @option{-std=f95} is used.  In the following example, the first element
1031 of the array will be given the value 0.00 and the two succeeding
1032 elements will be given the values 1.00 and 2.00.
1033 @smallexample
1034 &MYNML
1035   X(1,1) = 0.00 , 1.00 , 2.00
1036 /
1037 @end smallexample
1038
1039 @node X format descriptor without count field
1040 @section @code{X} format descriptor without count field
1041
1042 To support legacy codes, GNU Fortran permits the count field of the
1043 @code{X} edit descriptor in @code{FORMAT} statements to be omitted.
1044 When omitted, the count is implicitly assumed to be one.
1045
1046 @smallexample
1047        PRINT 10, 2, 3
1048 10     FORMAT (I1, X, I1)
1049 @end smallexample
1050
1051 @node Commas in FORMAT specifications
1052 @section Commas in @code{FORMAT} specifications
1053
1054 To support legacy codes, GNU Fortran allows the comma separator
1055 to be omitted immediately before and after character string edit
1056 descriptors in @code{FORMAT} statements.
1057
1058 @smallexample
1059        PRINT 10, 2, 3
1060 10     FORMAT ('FOO='I1' BAR='I2)
1061 @end smallexample
1062
1063
1064 @node Missing period in FORMAT specifications
1065 @section Missing period in @code{FORMAT} specifications
1066
1067 To support legacy codes, GNU Fortran allows missing periods in format
1068 specifications if and only if @option{-std=legacy} is given on the
1069 command line.  This is considered non-conforming code and is
1070 discouraged.
1071
1072 @smallexample
1073        REAL :: value
1074        READ(*,10) value
1075 10     FORMAT ('F4')
1076 @end smallexample
1077
1078 @node I/O item lists
1079 @section I/O item lists
1080 @cindex I/O item lists
1081
1082 To support legacy codes, GNU Fortran allows the input item list
1083 of the @code{READ} statement, and the output item lists of the
1084 @code{WRITE} and @code{PRINT} statements, to start with a comma.
1085
1086 @node BOZ literal constants
1087 @section BOZ literal constants
1088 @cindex BOZ literal constants
1089
1090 Besides decimal constants, Fortran also supports binary (@code{b}),
1091 octal (@code{o}) and hexadecimal (@code{z}) integer constants. The
1092 syntax is: @samp{prefix quote digits quote}, were the prefix is
1093 either @code{b}, @code{o} or @code{z}, quote is either @code{'} or
1094 @code{"} and the digits are for binary @code{0} or @code{1}, for
1095 octal between @code{0} and @code{7}, and for hexadecimal between
1096 @code{0} and @code{F}. (Example: @code{b'01011101'}.)
1097
1098 Up to Fortran 95, BOZ literals were only allowed to initialize
1099 integer variables in DATA statements. Since Fortran 2003 BOZ literals
1100 are also allowed as argument of @code{REAL}, @code{DBLE}, @code{INT}
1101 and @code{CMPLX}; the result is the same as if the integer BOZ
1102 literal had been converted by @code{TRANSFER} to, respectively,
1103 @code{real}, @code{double precision}, @code{integer} or @code{complex}.
1104 As GNU Fortran extension the intrinsic procedures @code{FLOAT},
1105 @code{DFLOAT}, @code{COMPLEX} and @code{DCMPLX} are treated alike.
1106
1107 As an extension, GNU Fortran allows hexadecimal BOZ literal constants to
1108 be specified using the @code{X} prefix, in addition to the standard
1109 @code{Z} prefix. The BOZ literal can also be specified by adding a
1110 suffix to the string, for example, @code{Z'ABC'} and @code{'ABC'Z} are
1111 equivalent.
1112
1113 Furthermore, GNU Fortran allows using BOZ literal constants outside
1114 DATA statements and the four intrinsic functions allowed by Fortran 2003.
1115 In DATA statements, in direct assignments, where the right-hand side
1116 only contains a BOZ literal constant, and for old-style initializers of
1117 the form @code{integer i /o'0173'/}, the constant is transferred
1118 as if @code{TRANSFER} had been used; for @code{COMPLEX} numbers, only
1119 the real part is initialized unless @code{CMPLX} is used. In all other
1120 cases, the BOZ literal constant is converted to an @code{INTEGER} value with
1121 the largest decimal representation.  This value is then converted
1122 numerically to the type and kind of the variable in question.
1123 (For instance @code{real :: r = b'0000001' + 1} initializes @code{r}
1124 with @code{2.0}.) As different compilers implement the extension
1125 differently, one should be careful when doing bitwise initialization
1126 of non-integer variables.
1127
1128 Note that initializing an @code{INTEGER} variable with a statement such
1129 as @code{DATA i/Z'FFFFFFFF'/} will give an integer overflow error rather
1130 than the desired result of @math{-1} when @code{i} is a 32-bit integer
1131 on a system that supports 64-bit integers.  The @samp{-fno-range-check}
1132 option can be used as a workaround for legacy code that initializes
1133 integers in this manner.
1134
1135 @node Real array indices
1136 @section Real array indices
1137 @cindex array, indices of type real
1138
1139 As an extension, GNU Fortran allows the use of @code{REAL} expressions
1140 or variables as array indices.
1141
1142 @node Unary operators
1143 @section Unary operators
1144 @cindex operators, unary
1145
1146 As an extension, GNU Fortran allows unary plus and unary minus operators
1147 to appear as the second operand of binary arithmetic operators without
1148 the need for parenthesis.
1149
1150 @smallexample
1151        X = Y * -Z
1152 @end smallexample
1153
1154 @node Implicitly convert LOGICAL and INTEGER values
1155 @section Implicitly convert @code{LOGICAL} and @code{INTEGER} values
1156 @cindex conversion, to integer
1157 @cindex conversion, to logical
1158
1159 As an extension for backwards compatibility with other compilers, GNU
1160 Fortran allows the implicit conversion of @code{LOGICAL} values to
1161 @code{INTEGER} values and vice versa.  When converting from a
1162 @code{LOGICAL} to an @code{INTEGER}, @code{.FALSE.} is interpreted as
1163 zero, and @code{.TRUE.} is interpreted as one.  When converting from
1164 @code{INTEGER} to @code{LOGICAL}, the value zero is interpreted as
1165 @code{.FALSE.} and any nonzero value is interpreted as @code{.TRUE.}.
1166
1167 @smallexample
1168        INTEGER :: i = 1
1169        IF (i) PRINT *, 'True'
1170 @end smallexample
1171
1172 However, there is no implicit conversion of @code{LOGICAL} and
1173 @code{INTEGER} values performed during I/O operations.
1174
1175 @node Hollerith constants support
1176 @section Hollerith constants support
1177 @cindex Hollerith constants
1178
1179 GNU Fortran supports Hollerith constants in assignments, function
1180 arguments, and @code{DATA} and @code{ASSIGN} statements.  A Hollerith
1181 constant is written as a string of characters preceded by an integer
1182 constant indicating the character count, and the letter @code{H} or
1183 @code{h}, and stored in bytewise fashion in a numeric (@code{INTEGER},
1184 @code{REAL}, or @code{complex}) or @code{LOGICAL} variable.  The
1185 constant will be padded or truncated to fit the size of the variable in
1186 which it is stored.
1187
1188 Examples of valid uses of Hollerith constants:
1189 @smallexample
1190       complex*16 x(2)
1191       data x /16Habcdefghijklmnop, 16Hqrstuvwxyz012345/
1192       x(1) = 16HABCDEFGHIJKLMNOP
1193       call foo (4h abc)
1194 @end smallexample
1195
1196 Invalid Hollerith constants examples:
1197 @smallexample
1198       integer*4 a
1199       a = 8H12345678 ! Valid, but the Hollerith constant will be truncated.
1200       a = 0H         ! At least one character is needed.
1201 @end smallexample
1202
1203 In general, Hollerith constants were used to provide a rudimentary
1204 facility for handling character strings in early Fortran compilers,
1205 prior to the introduction of @code{CHARACTER} variables in Fortran 77;
1206 in those cases, the standard-compliant equivalent is to convert the
1207 program to use proper character strings.  On occasion, there may be a
1208 case where the intent is specifically to initialize a numeric variable
1209 with a given byte sequence.  In these cases, the same result can be
1210 obtained by using the @code{TRANSFER} statement, as in this example.
1211 @smallexample
1212       INTEGER(KIND=4) :: a
1213       a = TRANSFER ("abcd", a)     ! equivalent to: a = 4Habcd
1214 @end smallexample
1215
1216
1217 @node Cray pointers
1218 @section Cray pointers
1219 @cindex pointer, cray
1220
1221 Cray pointers are part of a non-standard extension that provides a
1222 C-like pointer in Fortran.  This is accomplished through a pair of
1223 variables: an integer "pointer" that holds a memory address, and a
1224 "pointee" that is used to dereference the pointer.
1225
1226 Pointer/pointee pairs are declared in statements of the form:
1227 @smallexample
1228         pointer ( <pointer> , <pointee> )
1229 @end smallexample
1230 or,
1231 @smallexample
1232         pointer ( <pointer1> , <pointee1> ), ( <pointer2> , <pointee2> ), ...
1233 @end smallexample
1234 The pointer is an integer that is intended to hold a memory address.
1235 The pointee may be an array or scalar.  A pointee can be an assumed
1236 size array---that is, the last dimension may be left unspecified by
1237 using a @code{*} in place of a value---but a pointee cannot be an
1238 assumed shape array.  No space is allocated for the pointee.
1239
1240 The pointee may have its type declared before or after the pointer
1241 statement, and its array specification (if any) may be declared
1242 before, during, or after the pointer statement.  The pointer may be
1243 declared as an integer prior to the pointer statement.  However, some
1244 machines have default integer sizes that are different than the size
1245 of a pointer, and so the following code is not portable:
1246 @smallexample
1247         integer ipt
1248         pointer (ipt, iarr)
1249 @end smallexample
1250 If a pointer is declared with a kind that is too small, the compiler
1251 will issue a warning; the resulting binary will probably not work
1252 correctly, because the memory addresses stored in the pointers may be
1253 truncated.  It is safer to omit the first line of the above example;
1254 if explicit declaration of ipt's type is omitted, then the compiler
1255 will ensure that ipt is an integer variable large enough to hold a
1256 pointer.
1257
1258 Pointer arithmetic is valid with Cray pointers, but it is not the same
1259 as C pointer arithmetic.  Cray pointers are just ordinary integers, so
1260 the user is responsible for determining how many bytes to add to a
1261 pointer in order to increment it.  Consider the following example:
1262 @smallexample
1263         real target(10)
1264         real pointee(10)
1265         pointer (ipt, pointee)
1266         ipt = loc (target)
1267         ipt = ipt + 1       
1268 @end smallexample
1269 The last statement does not set @code{ipt} to the address of
1270 @code{target(1)}, as it would in C pointer arithmetic.  Adding @code{1}
1271 to @code{ipt} just adds one byte to the address stored in @code{ipt}.
1272
1273 Any expression involving the pointee will be translated to use the
1274 value stored in the pointer as the base address.
1275
1276 To get the address of elements, this extension provides an intrinsic
1277 function @code{LOC()}.  The @code{LOC()} function is equivalent to the
1278 @code{&} operator in C, except the address is cast to an integer type:
1279 @smallexample
1280         real ar(10)
1281         pointer(ipt, arpte(10))
1282         real arpte
1283         ipt = loc(ar)  ! Makes arpte is an alias for ar
1284         arpte(1) = 1.0 ! Sets ar(1) to 1.0
1285 @end smallexample
1286 The pointer can also be set by a call to the @code{MALLOC} intrinsic
1287 (see @ref{MALLOC}).
1288
1289 Cray pointees often are used to alias an existing variable.  For
1290 example:
1291 @smallexample
1292         integer target(10)
1293         integer iarr(10)
1294         pointer (ipt, iarr)
1295         ipt = loc(target)
1296 @end smallexample
1297 As long as @code{ipt} remains unchanged, @code{iarr} is now an alias for
1298 @code{target}. The optimizer, however, will not detect this aliasing, so
1299 it is unsafe to use @code{iarr} and @code{target} simultaneously.  Using
1300 a pointee in any way that violates the Fortran aliasing rules or
1301 assumptions is illegal. It is the user's responsibility to avoid doing
1302 this; the compiler works under the assumption that no such aliasing
1303 occurs.
1304
1305 Cray pointers will work correctly when there is no aliasing (i.e., when
1306 they are used to access a dynamically allocated block of memory), and
1307 also in any routine where a pointee is used, but any variable with which
1308 it shares storage is not used.  Code that violates these rules may not
1309 run as the user intends.  This is not a bug in the optimizer; any code
1310 that violates the aliasing rules is illegal.  (Note that this is not
1311 unique to GNU Fortran; any Fortran compiler that supports Cray pointers
1312 will ``incorrectly'' optimize code with illegal aliasing.)
1313
1314 There are a number of restrictions on the attributes that can be applied
1315 to Cray pointers and pointees.  Pointees may not have the
1316 @code{ALLOCATABLE}, @code{INTENT}, @code{OPTIONAL}, @code{DUMMY},
1317 @code{TARGET}, @code{INTRINSIC}, or @code{POINTER} attributes. Pointers
1318 may not have the @code{DIMENSION}, @code{POINTER}, @code{TARGET},
1319 @code{ALLOCATABLE}, @code{EXTERNAL}, or @code{INTRINSIC} attributes.
1320 Pointees may not occur in more than one pointer statement.  A pointee
1321 cannot be a pointer.  Pointees cannot occur in equivalence, common, or
1322 data statements.
1323
1324 A Cray pointer may also point to a function or a subroutine.  For
1325 example, the following excerpt is valid:
1326 @smallexample
1327   implicit none
1328   external sub
1329   pointer (subptr,subpte)
1330   external subpte
1331   subptr = loc(sub)
1332   call subpte()
1333   [...]
1334   subroutine sub
1335   [...]
1336   end subroutine sub
1337 @end smallexample
1338
1339 A pointer may be modified during the course of a program, and this
1340 will change the location to which the pointee refers.  However, when
1341 pointees are passed as arguments, they are treated as ordinary
1342 variables in the invoked function.  Subsequent changes to the pointer
1343 will not change the base address of the array that was passed.
1344
1345 @node CONVERT specifier
1346 @section CONVERT specifier
1347 @cindex CONVERT specifier
1348
1349 GNU Fortran allows the conversion of unformatted data between little-
1350 and big-endian representation to facilitate moving of data
1351 between different systems.  The conversion can be indicated with
1352 the @code{CONVERT} specifier on the @code{OPEN} statement.
1353 @xref{GFORTRAN_CONVERT_UNIT}, for an alternative way of specifying
1354 the data format via an environment variable.
1355
1356 Valid values for @code{CONVERT} are:
1357 @itemize @w{}
1358 @item @code{CONVERT='NATIVE'} Use the native format.  This is the default.
1359 @item @code{CONVERT='SWAP'} Swap between little- and big-endian.
1360 @item @code{CONVERT='LITTLE_ENDIAN'} Use the little-endian representation
1361         for unformatted files.
1362 @item @code{CONVERT='BIG_ENDIAN'} Use the big-endian representation for
1363         unformatted files.
1364 @end itemize
1365
1366 Using the option could look like this:
1367 @smallexample
1368   open(file='big.dat',form='unformatted',access='sequential', &
1369        convert='big_endian')
1370 @end smallexample
1371
1372 The value of the conversion can be queried by using
1373 @code{INQUIRE(CONVERT=ch)}.  The values returned are
1374 @code{'BIG_ENDIAN'} and @code{'LITTLE_ENDIAN'}.
1375
1376 @code{CONVERT} works between big- and little-endian for
1377 @code{INTEGER} values of all supported kinds and for @code{REAL}
1378 on IEEE systems of kinds 4 and 8.  Conversion between different
1379 ``extended double'' types on different architectures such as
1380 m68k and x86_64, which GNU Fortran
1381 supports as @code{REAL(KIND=10)} and @code{REAL(KIND=16)}, will
1382 probably not work.
1383
1384 @emph{Note that the values specified via the GFORTRAN_CONVERT_UNIT
1385 environment variable will override the CONVERT specifier in the
1386 open statement}.  This is to give control over data formats to
1387 users who do not have the source code of their program available.
1388
1389 Using anything but the native representation for unformatted data
1390 carries a significant speed overhead.  If speed in this area matters
1391 to you, it is best if you use this only for data that needs to be
1392 portable.
1393
1394 @node OpenMP
1395 @section OpenMP
1396 @cindex OpenMP
1397
1398 GNU Fortran attempts to be OpenMP Application Program Interface v2.5
1399 compatible when invoked with the @option{-fopenmp} option.  GNU Fortran
1400 then generates parallelized code according to the OpenMP directives
1401 used in the source.  The OpenMP Fortran runtime library
1402 routines are provided both in a form of a Fortran 90 module named
1403 @code{omp_lib} and in a form of a Fortran @code{include} file named
1404 @file{omp_lib.h}.
1405
1406 For details refer to the actual
1407 @uref{http://www.openmp.org/drupal/mp-documents/spec25.pdf,
1408 OpenMP Application Program Interface v2.5} specification and to the
1409 @ref{Top,,Introduction,libgomp,GNU OpenMP runtime library}.
1410
1411 @node Argument list functions
1412 @section Argument list functions %VAL, %REF and %LOC
1413 @cindex argument list functions
1414 @cindex %VAL
1415 @cindex %REF
1416 @cindex %LOC
1417
1418 GNU Fortran supports argument list functions @code{%VAL}, @code{%REF} 
1419 and @code{%LOC} statements, for backward compatibility with g77. 
1420 It is recommended that these should be used only for code that is 
1421 accessing facilities outside of GNU Fortran, such as operating system 
1422 or windowing facilities. It is best to constrain such uses to isolated 
1423 portions of a program--portions that deal specifically and exclusively 
1424 with low-level, system-dependent facilities. Such portions might well 
1425 provide a portable interface for use by the program as a whole, but are 
1426 themselves not portable, and should be thoroughly tested each time they 
1427 are rebuilt using a new compiler or version of a compiler.
1428
1429 @code{%VAL} passes a scalar argument by value, @code{%REF} passes it by 
1430 reference and @code{%LOC} passes its memory location.  Since gfortran 
1431 already passes scalar arguments by reference, @code{%REF} is in effect 
1432 a do-nothing.  @code{%LOC} has the same effect as a fortran pointer.
1433
1434 An example of passing an argument by value to a C subroutine foo.:
1435 @smallexample
1436 C
1437 C prototype      void foo_ (float x);
1438 C
1439       external foo
1440       real*4 x
1441       x = 3.14159
1442       call foo (%VAL (x))
1443       end
1444 @end smallexample
1445
1446 For details refer to the g77 manual
1447 @uref{http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-3.4.6/g77/index.html#Top}.
1448
1449 Also, the gfortran testsuite c_by_val.f and its partner c_by_val.c are
1450 worth a look.
1451
1452 @c ---------------------------------------------------------------------
1453 @c Intrinsic Procedures
1454 @c ---------------------------------------------------------------------
1455
1456 @include intrinsic.texi
1457
1458
1459 @tex
1460 \blankpart
1461 @end tex
1462
1463 @c ---------------------------------------------------------------------
1464 @c Contributing
1465 @c ---------------------------------------------------------------------
1466
1467 @node Contributing
1468 @unnumbered Contributing
1469 @cindex Contributing
1470
1471 Free software is only possible if people contribute to efforts
1472 to create it.
1473 We're always in need of more people helping out with ideas
1474 and comments, writing documentation and contributing code.
1475
1476 If you want to contribute to GNU Fortran,
1477 have a look at the long lists of projects you can take on.
1478 Some of these projects are small,
1479 some of them are large;
1480 some are completely orthogonal to the rest of what is
1481 happening on GNU Fortran,
1482 but others are ``mainstream'' projects in need of enthusiastic hackers.
1483 All of these projects are important!
1484 We'll eventually get around to the things here,
1485 but they are also things doable by someone who is willing and able.
1486
1487 @menu
1488 * Contributors::
1489 * Projects::
1490 * Proposed Extensions::
1491 @end menu
1492
1493
1494 @node Contributors
1495 @section Contributors to GNU Fortran
1496 @cindex Contributors
1497 @cindex Credits
1498 @cindex Authors
1499
1500 Most of the parser was hand-crafted by @emph{Andy Vaught}, who is
1501 also the initiator of the whole project.  Thanks Andy!
1502 Most of the interface with GCC was written by @emph{Paul Brook}.
1503
1504 The following individuals have contributed code and/or
1505 ideas and significant help to the GNU Fortran project
1506 (in no particular order):
1507
1508 @itemize @minus
1509 @item Andy Vaught
1510 @item Katherine Holcomb
1511 @item Tobias Schl@"uter
1512 @item Steven Bosscher
1513 @item Toon Moene
1514 @item Tim Prince
1515 @item Niels Kristian Bech Jensen
1516 @item Steven Johnson
1517 @item Paul Brook
1518 @item Feng Wang
1519 @item Bud Davis
1520 @item Paul Thomas
1521 @item Fran@,{c}ois-Xavier Coudert
1522 @item Steven G. Kargl
1523 @item Jerry Delisle
1524 @item Janne Blomqvist
1525 @item Erik Edelmann
1526 @item Thomas Koenig
1527 @item Asher Langton
1528 @item Jakub Jelinek
1529 @item Roger Sayle
1530 @item H.J. Lu
1531 @item Richard Henderson
1532 @item Richard Sandiford
1533 @item Richard Guenther
1534 @item Bernhard Fischer
1535 @end itemize
1536
1537 The following people have contributed bug reports,
1538 smaller or larger patches,
1539 and much needed feedback and encouragement for the
1540 GNU Fortran project: 
1541
1542 @itemize @minus
1543 @item Erik Schnetter
1544 @item Bill Clodius
1545 @item Kate Hedstrom
1546 @end itemize
1547
1548 Many other individuals have helped debug,
1549 test and improve the GNU Fortran compiler over the past few years,
1550 and we welcome you to do the same!
1551 If you already have done so,
1552 and you would like to see your name listed in the
1553 list above, please contact us.
1554
1555
1556 @node Projects
1557 @section Projects
1558
1559 @table @emph
1560
1561 @item Help build the test suite
1562 Solicit more code for donation to the test suite.
1563 We can keep code private on request.
1564
1565 @item Bug hunting/squishing
1566 Find bugs and write more test cases!
1567 Test cases are especially very welcome,
1568 because it allows us to concentrate on fixing bugs
1569 instead of isolating them.
1570
1571 @item Smaller projects (``bug'' fixes):
1572   @itemize @minus
1573   @item Allow init exprs to be numbers raised to integer powers.
1574   @item Implement correct rounding.
1575   @item Implement F restrictions on Fortran 95 syntax.
1576   @item See about making Emacs-parsable error messages.
1577   @end itemize
1578 @end table
1579
1580 If you wish to work on the runtime libraries,
1581 please contact a project maintainer.
1582 @c TODO: email!
1583
1584
1585 @node Proposed Extensions
1586 @section Proposed Extensions
1587
1588 Here's a list of proposed extensions for the GNU Fortran compiler, in no particular
1589 order.  Most of these are necessary to be fully compatible with
1590 existing Fortran compilers, but they are not part of the official
1591 J3 Fortran 95 standard.
1592
1593 @subsection Compiler extensions: 
1594 @itemize @bullet
1595 @item
1596 User-specified alignment rules for structures.
1597
1598 @item
1599 Flag to generate @code{Makefile} info.
1600
1601 @item
1602 Automatically extend single precision constants to double.
1603
1604 @item
1605 Compile code that conserves memory by dynamically allocating common and
1606 module storage either on stack or heap.
1607
1608 @item
1609 Compile flag to generate code for array conformance checking (suggest -CC).
1610
1611 @item
1612 User control of symbol names (underscores, etc).
1613
1614 @item
1615 Compile setting for maximum size of stack frame size before spilling
1616 parts to static or heap.
1617
1618 @item
1619 Flag to force local variables into static space.
1620
1621 @item
1622 Flag to force local variables onto stack.
1623
1624 @item
1625 Flag for maximum errors before ending compile.
1626
1627 @item
1628 Option to initialize otherwise uninitialized integer and floating
1629 point variables.
1630 @end itemize
1631
1632
1633 @subsection Environment Options
1634 @itemize @bullet
1635 @item
1636 Pluggable library modules for random numbers, linear algebra.
1637 LA should use BLAS calling conventions.
1638
1639 @item
1640 Environment variables controlling actions on arithmetic exceptions like
1641 overflow, underflow, precision loss---Generate NaN, abort, default.
1642 action.
1643
1644 @item
1645 Set precision for fp units that support it (i387).
1646
1647 @item
1648 Variable for setting fp rounding mode.
1649
1650 @item
1651 Variable to fill uninitialized variables with a user-defined bit
1652 pattern.
1653
1654 @item
1655 Environment variable controlling filename that is opened for that unit
1656 number.
1657
1658 @item
1659 Environment variable to clear/trash memory being freed.
1660
1661 @item
1662 Environment variable to control tracing of allocations and frees.
1663
1664 @item
1665 Environment variable to display allocated memory at normal program end.
1666
1667 @item
1668 Environment variable for filename for * IO-unit.
1669
1670 @item
1671 Environment variable for temporary file directory.
1672
1673 @item
1674 Environment variable forcing standard output to be line buffered (unix).
1675
1676 @end itemize
1677
1678
1679 @c ---------------------------------------------------------------------
1680 @c GNU General Public License
1681 @c ---------------------------------------------------------------------
1682
1683 @include gpl.texi
1684
1685
1686
1687 @c ---------------------------------------------------------------------
1688 @c GNU Free Documentation License
1689 @c ---------------------------------------------------------------------
1690
1691 @include fdl.texi
1692
1693
1694
1695 @c ---------------------------------------------------------------------
1696 @c Funding Free Software
1697 @c ---------------------------------------------------------------------
1698
1699 @include funding.texi
1700
1701 @c ---------------------------------------------------------------------
1702 @c Indices
1703 @c ---------------------------------------------------------------------
1704
1705 @node Option Index
1706 @unnumbered Option Index
1707 @command{gfortran}'s command line options are indexed here without any
1708 initial @samp{-} or @samp{--}. Where an option has both positive and
1709 negative forms (such as -foption and -fno-option), relevant entries in
1710 the manual are indexed under the most appropriate form; it may sometimes
1711 be useful to look up both forms.
1712 @printindex op
1713
1714 @node Keyword Index
1715 @unnumbered Keyword Index
1716 @printindex cp
1717
1718 @bye