OSDN Git Service

* tree-def (WITH_SIZE_EXPR): New.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / c-cppbuiltin.c
1 /* Define builtin-in macros for the C family front ends.
2    Copyright (C) 2002, 2003, 2004 Free Software Foundation, Inc.
3
4 This file is part of GCC.
5
6 GCC is free software; you can redistribute it and/or modify it under
7 the terms of the GNU General Public License as published by the Free
8 Software Foundation; either version 2, or (at your option) any later
9 version.
10
11 GCC is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
12 WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
13 FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
14 for more details.
15
16 You should have received a copy of the GNU General Public License
17 along with GCC; see the file COPYING.  If not, write to the Free
18 Software Foundation, 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA
19 02111-1307, USA.  */
20
21 #include "config.h"
22 #include "system.h"
23 #include "coretypes.h"
24 #include "tm.h"
25 #include "tree.h"
26 #include "version.h"
27 #include "flags.h"
28 #include "real.h"
29 #include "c-common.h"
30 #include "c-pragma.h"
31 #include "output.h"
32 #include "except.h"             /* For USING_SJLJ_EXCEPTIONS.  */
33 #include "toplev.h"
34 #include "tm_p.h"               /* Target prototypes.  */
35 #include "target.h"
36
37 #ifndef TARGET_OS_CPP_BUILTINS
38 # define TARGET_OS_CPP_BUILTINS()
39 #endif
40
41 #ifndef TARGET_OBJFMT_CPP_BUILTINS
42 # define TARGET_OBJFMT_CPP_BUILTINS()
43 #endif
44
45 #ifndef REGISTER_PREFIX
46 #define REGISTER_PREFIX ""
47 #endif
48
49 /* Non-static as some targets don't use it.  */
50 void builtin_define_std (const char *) ATTRIBUTE_UNUSED;
51 static void builtin_define_with_value_n (const char *, const char *,
52                                          size_t);
53 static void builtin_define_with_int_value (const char *, HOST_WIDE_INT);
54 static void builtin_define_with_hex_fp_value (const char *, tree,
55                                               int, const char *,
56                                               const char *);
57 static void builtin_define_type_max (const char *, tree, int);
58 static void builtin_define_type_precision (const char *, tree);
59 static void builtin_define_float_constants (const char *, const char *,
60                                             tree);
61 static void define__GNUC__ (void);
62
63 /* Define NAME with value TYPE precision.  */
64 static void
65 builtin_define_type_precision (const char *name, tree type)
66 {
67   builtin_define_with_int_value (name, TYPE_PRECISION (type));
68 }
69
70 /* Define the float.h constants for TYPE using NAME_PREFIX and FP_SUFFIX.  */
71 static void
72 builtin_define_float_constants (const char *name_prefix, const char *fp_suffix, tree type)
73 {
74   /* Used to convert radix-based values to base 10 values in several cases.
75
76      In the max_exp -> max_10_exp conversion for 128-bit IEEE, we need at
77      least 6 significant digits for correct results.  Using the fraction
78      formed by (log(2)*1e6)/(log(10)*1e6) overflows a 32-bit integer as an
79      intermediate; perhaps someone can find a better approximation, in the
80      mean time, I suspect using doubles won't harm the bootstrap here.  */
81
82   const double log10_2 = .30102999566398119521;
83   double log10_b;
84   const struct real_format *fmt;
85
86   char name[64], buf[128];
87   int dig, min_10_exp, max_10_exp;
88   int decimal_dig;
89
90   fmt = REAL_MODE_FORMAT (TYPE_MODE (type));
91
92   /* The radix of the exponent representation.  */
93   if (type == float_type_node)
94     builtin_define_with_int_value ("__FLT_RADIX__", fmt->b);
95   log10_b = log10_2 * fmt->log2_b;
96
97   /* The number of radix digits, p, in the floating-point significand.  */
98   sprintf (name, "__%s_MANT_DIG__", name_prefix);
99   builtin_define_with_int_value (name, fmt->p);
100
101   /* The number of decimal digits, q, such that any floating-point number
102      with q decimal digits can be rounded into a floating-point number with
103      p radix b digits and back again without change to the q decimal digits,
104
105         p log10 b                       if b is a power of 10
106         floor((p - 1) log10 b)          otherwise
107   */
108   dig = (fmt->p - 1) * log10_b;
109   sprintf (name, "__%s_DIG__", name_prefix);
110   builtin_define_with_int_value (name, dig);
111
112   /* The minimum negative int x such that b**(x-1) is a normalized float.  */
113   sprintf (name, "__%s_MIN_EXP__", name_prefix);
114   sprintf (buf, "(%d)", fmt->emin);
115   builtin_define_with_value (name, buf, 0);
116
117   /* The minimum negative int x such that 10**x is a normalized float,
118
119           ceil (log10 (b ** (emin - 1)))
120         = ceil (log10 (b) * (emin - 1))
121
122      Recall that emin is negative, so the integer truncation calculates
123      the ceiling, not the floor, in this case.  */
124   min_10_exp = (fmt->emin - 1) * log10_b;
125   sprintf (name, "__%s_MIN_10_EXP__", name_prefix);
126   sprintf (buf, "(%d)", min_10_exp);
127   builtin_define_with_value (name, buf, 0);
128
129   /* The maximum int x such that b**(x-1) is a representable float.  */
130   sprintf (name, "__%s_MAX_EXP__", name_prefix);
131   builtin_define_with_int_value (name, fmt->emax);
132
133   /* The maximum int x such that 10**x is in the range of representable
134      finite floating-point numbers,
135
136           floor (log10((1 - b**-p) * b**emax))
137         = floor (log10(1 - b**-p) + log10(b**emax))
138         = floor (log10(1 - b**-p) + log10(b)*emax)
139
140      The safest thing to do here is to just compute this number.  But since
141      we don't link cc1 with libm, we cannot.  We could implement log10 here
142      a series expansion, but that seems too much effort because:
143
144      Note that the first term, for all extant p, is a number exceedingly close
145      to zero, but slightly negative.  Note that the second term is an integer
146      scaling an irrational number, and that because of the floor we are only
147      interested in its integral portion.
148
149      In order for the first term to have any effect on the integral portion
150      of the second term, the second term has to be exceedingly close to an
151      integer itself (e.g. 123.000000000001 or something).  Getting a result
152      that close to an integer requires that the irrational multiplicand have
153      a long series of zeros in its expansion, which doesn't occur in the
154      first 20 digits or so of log10(b).
155
156      Hand-waving aside, crunching all of the sets of constants above by hand
157      does not yield a case for which the first term is significant, which
158      in the end is all that matters.  */
159   max_10_exp = fmt->emax * log10_b;
160   sprintf (name, "__%s_MAX_10_EXP__", name_prefix);
161   builtin_define_with_int_value (name, max_10_exp);
162
163   /* The number of decimal digits, n, such that any floating-point number
164      can be rounded to n decimal digits and back again without change to
165      the value.
166
167         p * log10(b)                    if b is a power of 10
168         ceil(1 + p * log10(b))          otherwise
169
170      The only macro we care about is this number for the widest supported
171      floating type, but we want this value for rendering constants below.  */
172   {
173     double d_decimal_dig = 1 + fmt->p * log10_b;
174     decimal_dig = d_decimal_dig;
175     if (decimal_dig < d_decimal_dig)
176       decimal_dig++;
177   }
178   if (type == long_double_type_node)
179     builtin_define_with_int_value ("__DECIMAL_DIG__", decimal_dig);
180
181   /* Since, for the supported formats, B is always a power of 2, we
182      construct the following numbers directly as a hexadecimal
183      constants.  */
184
185   /* The maximum representable finite floating-point number,
186      (1 - b**-p) * b**emax  */
187   {
188     int i, n;
189     char *p;
190
191     strcpy (buf, "0x0.");
192     n = fmt->p * fmt->log2_b;
193     for (i = 0, p = buf + 4; i + 3 < n; i += 4)
194       *p++ = 'f';
195     if (i < n)
196       *p++ = "08ce"[n - i];
197     sprintf (p, "p%d", fmt->emax * fmt->log2_b);
198     if (fmt->pnan < fmt->p)
199       {
200         /* This is an IBM extended double format made up of two IEEE
201            doubles.  The value of the long double is the sum of the
202            values of the two parts.  The most significant part is
203            required to be the value of the long double rounded to the
204            nearest double.  Rounding means we need a slightly smaller
205            value for LDBL_MAX.  */
206         buf[4 + fmt->pnan / 4] = "7bde"[fmt->pnan % 4];
207       }
208   }
209   sprintf (name, "__%s_MAX__", name_prefix);
210   builtin_define_with_hex_fp_value (name, type, decimal_dig, buf, fp_suffix);
211
212   /* The minimum normalized positive floating-point number,
213      b**(emin-1).  */
214   sprintf (name, "__%s_MIN__", name_prefix);
215   sprintf (buf, "0x1p%d", (fmt->emin - 1) * fmt->log2_b);
216   builtin_define_with_hex_fp_value (name, type, decimal_dig, buf, fp_suffix);
217
218   /* The difference between 1 and the least value greater than 1 that is
219      representable in the given floating point type, b**(1-p).  */
220   sprintf (name, "__%s_EPSILON__", name_prefix);
221   sprintf (buf, "0x1p%d", (1 - fmt->p) * fmt->log2_b);
222   builtin_define_with_hex_fp_value (name, type, decimal_dig, buf, fp_suffix);
223
224   /* For C++ std::numeric_limits<T>::denorm_min.  The minimum denormalized
225      positive floating-point number, b**(emin-p).  Zero for formats that
226      don't support denormals.  */
227   sprintf (name, "__%s_DENORM_MIN__", name_prefix);
228   if (fmt->has_denorm)
229     {
230       sprintf (buf, "0x1p%d", (fmt->emin - fmt->p) * fmt->log2_b);
231       builtin_define_with_hex_fp_value (name, type, decimal_dig,
232                                         buf, fp_suffix);
233     }
234   else
235     {
236       sprintf (buf, "0.0%s", fp_suffix);
237       builtin_define_with_value (name, buf, 0);
238     }
239
240   /* For C++ std::numeric_limits<T>::has_infinity.  */
241   sprintf (name, "__%s_HAS_INFINITY__", name_prefix);
242   builtin_define_with_int_value (name,
243                                  MODE_HAS_INFINITIES (TYPE_MODE (type)));
244   /* For C++ std::numeric_limits<T>::has_quiet_NaN.  We do not have a
245      predicate to distinguish a target that has both quiet and
246      signalling NaNs from a target that has only quiet NaNs or only
247      signalling NaNs, so we assume that a target that has any kind of
248      NaN has quiet NaNs.  */
249   sprintf (name, "__%s_HAS_QUIET_NAN__", name_prefix);
250   builtin_define_with_int_value (name, MODE_HAS_NANS (TYPE_MODE (type)));
251 }
252
253 /* Define __GNUC__, __GNUC_MINOR__ and __GNUC_PATCHLEVEL__.  */
254 static void
255 define__GNUC__ (void)
256 {
257   /* The format of the version string, enforced below, is
258      ([^0-9]*-)?[0-9]+[.][0-9]+([.][0-9]+)?([- ].*)?  */
259   const char *q, *v = version_string;
260
261   while (*v && ! ISDIGIT (*v))
262     v++;
263   if (!*v || (v > version_string && v[-1] != '-'))
264     abort ();
265
266   q = v;
267   while (ISDIGIT (*v))
268     v++;
269   builtin_define_with_value_n ("__GNUC__", q, v - q);
270   if (c_dialect_cxx ())
271     builtin_define_with_value_n ("__GNUG__", q, v - q);
272
273   if (*v != '.' || !ISDIGIT (v[1]))
274     abort ();
275   q = ++v;
276   while (ISDIGIT (*v))
277     v++;
278   builtin_define_with_value_n ("__GNUC_MINOR__", q, v - q);
279
280   if (*v == '.')
281     {
282       if (!ISDIGIT (v[1]))
283         abort ();
284       q = ++v;
285       while (ISDIGIT (*v))
286         v++;
287       builtin_define_with_value_n ("__GNUC_PATCHLEVEL__", q, v - q);
288     }
289   else
290     builtin_define_with_value_n ("__GNUC_PATCHLEVEL__", "0", 1);
291
292   if (*v && *v != ' ' && *v != '-')
293     abort ();
294 }
295
296 /* Hook that registers front end and target-specific built-ins.  */
297 void
298 c_cpp_builtins (cpp_reader *pfile)
299 {
300   /* -undef turns off target-specific built-ins.  */
301   if (flag_undef)
302     return;
303
304   define__GNUC__ ();
305
306   /* For stddef.h.  They require macros defined in c-common.c.  */
307   c_stddef_cpp_builtins ();
308
309   if (c_dialect_cxx ())
310     {
311       if (SUPPORTS_ONE_ONLY)
312         cpp_define (pfile, "__GXX_WEAK__=1");
313       else
314         cpp_define (pfile, "__GXX_WEAK__=0");
315       if (warn_deprecated)
316         cpp_define (pfile, "__DEPRECATED");
317     }
318   /* Note that we define this for C as well, so that we know if
319      __attribute__((cleanup)) will interface with EH.  */
320   if (flag_exceptions)
321     cpp_define (pfile, "__EXCEPTIONS");
322
323   /* Represents the C++ ABI version, always defined so it can be used while
324      preprocessing C and assembler.  */
325   if (flag_abi_version == 0)
326     /* Use a very large value so that:
327
328          #if __GXX_ABI_VERSION >= <value for version X>
329
330        will work whether the user explicitly says "-fabi-version=x" or
331        "-fabi-version=0".  Do not use INT_MAX because that will be
332        different from system to system.  */
333     builtin_define_with_int_value ("__GXX_ABI_VERSION", 999999);
334   else if (flag_abi_version == 1)
335     /* Due to an historical accident, this version had the value
336        "102".  */
337     builtin_define_with_int_value ("__GXX_ABI_VERSION", 102);
338   else
339     /* Newer versions have values 1002, 1003, ....  */
340     builtin_define_with_int_value ("__GXX_ABI_VERSION", 
341                                    1000 + flag_abi_version);
342
343   /* libgcc needs to know this.  */
344   if (USING_SJLJ_EXCEPTIONS)
345     cpp_define (pfile, "__USING_SJLJ_EXCEPTIONS__");
346
347   /* limits.h needs to know these.  */
348   builtin_define_type_max ("__SCHAR_MAX__", signed_char_type_node, 0);
349   builtin_define_type_max ("__SHRT_MAX__", short_integer_type_node, 0);
350   builtin_define_type_max ("__INT_MAX__", integer_type_node, 0);
351   builtin_define_type_max ("__LONG_MAX__", long_integer_type_node, 1);
352   builtin_define_type_max ("__LONG_LONG_MAX__", long_long_integer_type_node, 2);
353   builtin_define_type_max ("__WCHAR_MAX__", wchar_type_node, 0);
354
355   builtin_define_type_precision ("__CHAR_BIT__", char_type_node);
356
357   /* float.h needs to know these.  */
358
359   builtin_define_with_int_value ("__FLT_EVAL_METHOD__",
360                                  TARGET_FLT_EVAL_METHOD);
361
362   builtin_define_float_constants ("FLT", "F", float_type_node);
363   builtin_define_float_constants ("DBL", "", double_type_node);
364   builtin_define_float_constants ("LDBL", "L", long_double_type_node);
365
366   /* For use in assembly language.  */
367   builtin_define_with_value ("__REGISTER_PREFIX__", REGISTER_PREFIX, 0);
368   builtin_define_with_value ("__USER_LABEL_PREFIX__", user_label_prefix, 0);
369
370   /* Misc.  */
371   builtin_define_with_value ("__VERSION__", version_string, 1);
372
373   /* Definitions for LP64 model.  */
374   if (TYPE_PRECISION (long_integer_type_node) == 64
375       && POINTER_SIZE == 64
376       && TYPE_PRECISION (integer_type_node) == 32)
377     {
378       cpp_define (pfile, "_LP64");
379       cpp_define (pfile, "__LP64__");
380     }
381
382   /* Other target-independent built-ins determined by command-line
383      options.  */
384   if (optimize_size)
385     cpp_define (pfile, "__OPTIMIZE_SIZE__");
386   if (optimize)
387     cpp_define (pfile, "__OPTIMIZE__");
388
389   if (fast_math_flags_set_p ())
390     cpp_define (pfile, "__FAST_MATH__");
391   if (flag_really_no_inline)
392     cpp_define (pfile, "__NO_INLINE__");
393   if (flag_signaling_nans)
394     cpp_define (pfile, "__SUPPORT_SNAN__");
395   if (flag_finite_math_only)
396     cpp_define (pfile, "__FINITE_MATH_ONLY__=1");
397   else
398     cpp_define (pfile, "__FINITE_MATH_ONLY__=0");
399
400   if (flag_iso)
401     cpp_define (pfile, "__STRICT_ANSI__");
402
403   if (!flag_signed_char)
404     cpp_define (pfile, "__CHAR_UNSIGNED__");
405
406   if (c_dialect_cxx () && TYPE_UNSIGNED (wchar_type_node))
407     cpp_define (pfile, "__WCHAR_UNSIGNED__");
408
409   /* Make the choice of ObjC runtime visible to source code.  */
410   if (c_dialect_objc () && flag_next_runtime)
411     cpp_define (pfile, "__NEXT_RUNTIME__");
412
413   /* Show the availability of some target pragmas.  */
414   if (flag_mudflap || targetm.handle_pragma_redefine_extname)
415     cpp_define (pfile, "__PRAGMA_REDEFINE_EXTNAME");
416
417   if (targetm.handle_pragma_extern_prefix)
418     cpp_define (pfile, "__PRAGMA_EXTERN_PREFIX");
419
420   /* A straightforward target hook doesn't work, because of problems
421      linking that hook's body when part of non-C front ends.  */
422 # define preprocessing_asm_p() (cpp_get_options (pfile)->lang == CLK_ASM)
423 # define preprocessing_trad_p() (cpp_get_options (pfile)->traditional)
424 # define builtin_define(TXT) cpp_define (pfile, TXT)
425 # define builtin_assert(TXT) cpp_assert (pfile, TXT)
426   TARGET_CPU_CPP_BUILTINS ();
427   TARGET_OS_CPP_BUILTINS ();
428   TARGET_OBJFMT_CPP_BUILTINS ();
429 }
430
431 /* Pass an object-like macro.  If it doesn't lie in the user's
432    namespace, defines it unconditionally.  Otherwise define a version
433    with two leading underscores, and another version with two leading
434    and trailing underscores, and define the original only if an ISO
435    standard was not nominated.
436
437    e.g. passing "unix" defines "__unix", "__unix__" and possibly
438    "unix".  Passing "_mips" defines "__mips", "__mips__" and possibly
439    "_mips".  */
440 void
441 builtin_define_std (const char *macro)
442 {
443   size_t len = strlen (macro);
444   char *buff = alloca (len + 5);
445   char *p = buff + 2;
446   char *q = p + len;
447
448   /* prepend __ (or maybe just _) if in user's namespace.  */
449   memcpy (p, macro, len + 1);
450   if (!( *p == '_' && (p[1] == '_' || ISUPPER (p[1]))))
451     {
452       if (*p != '_')
453         *--p = '_';
454       if (p[1] != '_')
455         *--p = '_';
456     }
457   cpp_define (parse_in, p);
458
459   /* If it was in user's namespace...  */
460   if (p != buff + 2)
461     {
462       /* Define the macro with leading and following __.  */
463       if (q[-1] != '_')
464         *q++ = '_';
465       if (q[-2] != '_')
466         *q++ = '_';
467       *q = '\0';
468       cpp_define (parse_in, p);
469
470       /* Finally, define the original macro if permitted.  */
471       if (!flag_iso)
472         cpp_define (parse_in, macro);
473     }
474 }
475
476 /* Pass an object-like macro and a value to define it to.  The third
477    parameter says whether or not to turn the value into a string
478    constant.  */
479 void
480 builtin_define_with_value (const char *macro, const char *expansion, int is_str)
481 {
482   char *buf;
483   size_t mlen = strlen (macro);
484   size_t elen = strlen (expansion);
485   size_t extra = 2;  /* space for an = and a NUL */
486
487   if (is_str)
488     extra += 2;  /* space for two quote marks */
489
490   buf = alloca (mlen + elen + extra);
491   if (is_str)
492     sprintf (buf, "%s=\"%s\"", macro, expansion);
493   else
494     sprintf (buf, "%s=%s", macro, expansion);
495
496   cpp_define (parse_in, buf);
497 }
498
499 /* Pass an object-like macro and a value to define it to.  The third
500    parameter is the length of the expansion.  */
501 static void
502 builtin_define_with_value_n (const char *macro, const char *expansion, size_t elen)
503 {
504   char *buf;
505   size_t mlen = strlen (macro);
506
507   /* Space for an = and a NUL.  */
508   buf = alloca (mlen + elen + 2);
509   memcpy (buf, macro, mlen);
510   buf[mlen] = '=';
511   memcpy (buf + mlen + 1, expansion, elen);
512   buf[mlen + elen + 1] = '\0';
513
514   cpp_define (parse_in, buf);
515 }
516
517 /* Pass an object-like macro and an integer value to define it to.  */
518 static void
519 builtin_define_with_int_value (const char *macro, HOST_WIDE_INT value)
520 {
521   char *buf;
522   size_t mlen = strlen (macro);
523   size_t vlen = 18;
524   size_t extra = 2; /* space for = and NUL.  */
525
526   buf = alloca (mlen + vlen + extra);
527   memcpy (buf, macro, mlen);
528   buf[mlen] = '=';
529   sprintf (buf + mlen + 1, HOST_WIDE_INT_PRINT_DEC, value);
530
531   cpp_define (parse_in, buf);
532 }
533
534 /* Pass an object-like macro a hexadecimal floating-point value.  */
535 static void
536 builtin_define_with_hex_fp_value (const char *macro,
537                                   tree type ATTRIBUTE_UNUSED, int digits,
538                                   const char *hex_str, const char *fp_suffix)
539 {
540   REAL_VALUE_TYPE real;
541   char dec_str[64], buf[256];
542
543   /* Hex values are really cool and convenient, except that they're
544      not supported in strict ISO C90 mode.  First, the "p-" sequence
545      is not valid as part of a preprocessor number.  Second, we get a
546      pedwarn from the preprocessor, which has no context, so we can't
547      suppress the warning with __extension__.
548
549      So instead what we do is construct the number in hex (because
550      it's easy to get the exact correct value), parse it as a real,
551      then print it back out as decimal.  */
552
553   real_from_string (&real, hex_str);
554   real_to_decimal (dec_str, &real, sizeof (dec_str), digits, 0);
555
556   sprintf (buf, "%s=%s%s", macro, dec_str, fp_suffix);
557   cpp_define (parse_in, buf);
558 }
559
560 /* Define MAX for TYPE based on the precision of the type.  IS_LONG is
561    1 for type "long" and 2 for "long long".  We have to handle
562    unsigned types, since wchar_t might be unsigned.  */
563
564 static void
565 builtin_define_type_max (const char *macro, tree type, int is_long)
566 {
567   static const char *const values[]
568     = { "127", "255",
569         "32767", "65535",
570         "2147483647", "4294967295",
571         "9223372036854775807", "18446744073709551615",
572         "170141183460469231731687303715884105727",
573         "340282366920938463463374607431768211455" };
574   static const char *const suffixes[] = { "", "U", "L", "UL", "LL", "ULL" };
575
576   const char *value, *suffix;
577   char *buf;
578   size_t idx;
579
580   /* Pre-rendering the values mean we don't have to futz with printing a
581      multi-word decimal value.  There are also a very limited number of
582      precisions that we support, so it's really a waste of time.  */
583   switch (TYPE_PRECISION (type))
584     {
585     case 8:     idx = 0; break;
586     case 16:    idx = 2; break;
587     case 32:    idx = 4; break;
588     case 64:    idx = 6; break;
589     case 128:   idx = 8; break;
590     default:    abort ();
591     }
592
593   value = values[idx + TYPE_UNSIGNED (type)];
594   suffix = suffixes[is_long * 2 + TYPE_UNSIGNED (type)];
595
596   buf = alloca (strlen (macro) + 1 + strlen (value) + strlen (suffix) + 1);
597   sprintf (buf, "%s=%s%s", macro, value, suffix);
598
599   cpp_define (parse_in, buf);
600 }