OSDN Git Service

PR c/10175
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / doc / extend.texi
1 @c Copyright (C) 1988,1989,1992,1993,1994,1996,1998,1999,2000,2001,2002,
2 @c 2003 Free Software Foundation, Inc.
3 @c This is part of the GCC manual.
4 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
5
6 @node C Implementation
7 @chapter C Implementation-defined behavior
8 @cindex implementation-defined behavior, C language
9
10 A conforming implementation of ISO C is required to document its
11 choice of behavior in each of the areas that are designated
12 ``implementation defined.''  The following lists all such areas,
13 along with the section number from the ISO/IEC 9899:1999 standard.
14
15 @menu
16 * Translation implementation::
17 * Environment implementation::
18 * Identifiers implementation::
19 * Characters implementation::
20 * Integers implementation::
21 * Floating point implementation::
22 * Arrays and pointers implementation::
23 * Hints implementation::
24 * Structures unions enumerations and bit-fields implementation::
25 * Qualifiers implementation::
26 * Preprocessing directives implementation::
27 * Library functions implementation::
28 * Architecture implementation::
29 * Locale-specific behavior implementation::
30 @end menu
31
32 @node Translation implementation
33 @section Translation
34
35 @itemize @bullet
36 @item
37 @cite{How a diagnostic is identified (3.10, 5.1.1.3).}
38
39 Diagnostics consist of all the output sent to stderr by GCC.
40
41 @item
42 @cite{Whether each nonempty sequence of white-space characters other than
43 new-line is retained or replaced by one space character in translation
44 phase 3 (5.1.1.2).}
45 @end itemize
46
47 @node Environment implementation
48 @section Environment
49
50 The behavior of these points are dependent on the implementation
51 of the C library, and are not defined by GCC itself.
52
53 @node Identifiers implementation
54 @section Identifiers
55
56 @itemize @bullet
57 @item
58 @cite{Which additional multibyte characters may appear in identifiers
59 and their correspondence to universal character names (6.4.2).}
60
61 @item
62 @cite{The number of significant initial characters in an identifier
63 (5.2.4.1, 6.4.2).}
64
65 For internal names, all characters are significant.  For external names,
66 the number of significant characters are defined by the linker; for
67 almost all targets, all characters are significant.
68
69 @end itemize
70
71 @node Characters implementation
72 @section Characters
73
74 @itemize @bullet
75 @item
76 @cite{The number of bits in a byte (3.6).}
77
78 @item
79 @cite{The values of the members of the execution character set (5.2.1).}
80
81 @item
82 @cite{The unique value of the member of the execution character set produced
83 for each of the standard alphabetic escape sequences (5.2.2).}
84
85 @item
86 @cite{The value of a @code{char} object into which has been stored any
87 character other than a member of the basic execution character set (6.2.5).}
88
89 @item
90 @cite{Which of @code{signed char} or @code{unsigned char} has the same range,
91 representation, and behavior as ``plain'' @code{char} (6.2.5, 6.3.1.1).}
92
93 @item
94 @cite{The mapping of members of the source character set (in character
95 constants and string literals) to members of the execution character
96 set (6.4.4.4, 5.1.1.2).}
97
98 @item
99 @cite{The value of an integer character constant containing more than one
100 character or containing a character or escape sequence that does not map
101 to a single-byte execution character (6.4.4.4).}
102
103 @item
104 @cite{The value of a wide character constant containing more than one
105 multibyte character, or containing a multibyte character or escape
106 sequence not represented in the extended execution character set (6.4.4.4).}
107
108 @item
109 @cite{The current locale used to convert a wide character constant consisting
110 of a single multibyte character that maps to a member of the extended
111 execution character set into a corresponding wide character code (6.4.4.4).}
112
113 @item
114 @cite{The current locale used to convert a wide string literal into
115 corresponding wide character codes (6.4.5).}
116
117 @item
118 @cite{The value of a string literal containing a multibyte character or escape
119 sequence not represented in the execution character set (6.4.5).}
120 @end itemize
121
122 @node Integers implementation
123 @section Integers
124
125 @itemize @bullet
126 @item
127 @cite{Any extended integer types that exist in the implementation (6.2.5).}
128
129 @item
130 @cite{Whether signed integer types are represented using sign and magnitude,
131 two's complement, or one's complement, and whether the extraordinary value
132 is a trap representation or an ordinary value (6.2.6.2).}
133
134 GCC supports only two's complement integer types, and all bit patterns
135 are ordinary values.
136
137 @item
138 @cite{The rank of any extended integer type relative to another extended
139 integer type with the same precision (6.3.1.1).}
140
141 @item
142 @cite{The result of, or the signal raised by, converting an integer to a
143 signed integer type when the value cannot be represented in an object of
144 that type (6.3.1.3).}
145
146 @item
147 @cite{The results of some bitwise operations on signed integers (6.5).}
148 @end itemize
149
150 @node Floating point implementation
151 @section Floating point
152
153 @itemize @bullet
154 @item
155 @cite{The accuracy of the floating-point operations and of the library
156 functions in @code{<math.h>} and @code{<complex.h>} that return floating-point
157 results (5.2.4.2.2).}
158
159 @item
160 @cite{The rounding behaviors characterized by non-standard values
161 of @code{FLT_ROUNDS} @gol
162 (5.2.4.2.2).}
163
164 @item
165 @cite{The evaluation methods characterized by non-standard negative
166 values of @code{FLT_EVAL_METHOD} (5.2.4.2.2).}
167
168 @item
169 @cite{The direction of rounding when an integer is converted to a
170 floating-point number that cannot exactly represent the original
171 value (6.3.1.4).}
172
173 @item
174 @cite{The direction of rounding when a floating-point number is
175 converted to a narrower floating-point number (6.3.1.5).}
176
177 @item
178 @cite{How the nearest representable value or the larger or smaller
179 representable value immediately adjacent to the nearest representable
180 value is chosen for certain floating constants (6.4.4.2).}
181
182 @item
183 @cite{Whether and how floating expressions are contracted when not
184 disallowed by the @code{FP_CONTRACT} pragma (6.5).}
185
186 @item
187 @cite{The default state for the @code{FENV_ACCESS} pragma (7.6.1).}
188
189 @item
190 @cite{Additional floating-point exceptions, rounding modes, environments,
191 and classifications, and their macro names (7.6, 7.12).}
192
193 @item
194 @cite{The default state for the @code{FP_CONTRACT} pragma (7.12.2).}
195
196 @item
197 @cite{Whether the ``inexact'' floating-point exception can be raised
198 when the rounded result actually does equal the mathematical result
199 in an IEC 60559 conformant implementation (F.9).}
200
201 @item
202 @cite{Whether the ``underflow'' (and ``inexact'') floating-point
203 exception can be raised when a result is tiny but not inexact in an
204 IEC 60559 conformant implementation (F.9).}
205
206 @end itemize
207
208 @node Arrays and pointers implementation
209 @section Arrays and pointers
210
211 @itemize @bullet
212 @item
213 @cite{The result of converting a pointer to an integer or
214 vice versa (6.3.2.3).}
215
216 A cast from pointer to integer discards most-significant bits if the
217 pointer representation is larger than the integer type,
218 sign-extends@footnote{Future versions of GCC may zero-extend, or use
219 a target-defined @code{ptr_extend} pattern.  Do not rely on sign extension.}
220 if the pointer representation is smaller than the integer type, otherwise
221 the bits are unchanged.
222 @c ??? We've always claimed that pointers were unsigned entities.
223 @c Shouldn't we therefore be doing zero-extension?  If so, the bug
224 @c is in convert_to_integer, where we call type_for_size and request
225 @c a signed integral type.  On the other hand, it might be most useful
226 @c for the target if we extend according to POINTERS_EXTEND_UNSIGNED.
227
228 A cast from integer to pointer discards most-significant bits if the
229 pointer representation is smaller than the integer type, extends according
230 to the signedness of the integer type if the pointer representation
231 is larger than the integer type, otherwise the bits are unchanged.
232
233 When casting from pointer to integer and back again, the resulting
234 pointer must reference the same object as the original pointer, otherwise
235 the behavior is undefined.  That is, one may not use integer arithmetic to
236 avoid the undefined behavior of pointer arithmetic as proscribed in 6.5.6/8.
237
238 @item
239 @cite{The size of the result of subtracting two pointers to elements
240 of the same array (6.5.6).}
241
242 @end itemize
243
244 @node Hints implementation
245 @section Hints
246
247 @itemize @bullet
248 @item
249 @cite{The extent to which suggestions made by using the @code{register}
250 storage-class specifier are effective (6.7.1).}
251
252 The @code{register} specifier affects code generation only in these ways:
253
254 @itemize @bullet
255 @item
256 When used as part of the register variable extension, see 
257 @ref{Explicit Reg Vars}.
258
259 @item
260 When @option{-O0} is in use, the compiler allocates distinct stack
261 memory for all variables that do not have the @code{register}
262 storage-class specifier; if @code{register} is specified, the variable
263 may have a shorter lifespan than the code would indicate and may never
264 be placed in memory.
265
266 @item
267 On some rare x86 targets, @code{setjmp} doesn't save the registers in
268 all circumstances.  In those cases, GCC doesn't allocate any variables
269 in registers unless they are marked @code{register}.
270
271 @end itemize
272
273 @item
274 @cite{The extent to which suggestions made by using the inline function
275 specifier are effective (6.7.4).}
276
277 GCC will not inline any functions if the @option{-fno-inline} option is
278 used or if @option{-O0} is used.  Otherwise, GCC may still be unable to
279 inline a function for many reasons; the @option{-Winline} option may be
280 used to determine if a function has not been inlined and why not.
281
282 @end itemize
283
284 @node Structures unions enumerations and bit-fields implementation
285 @section Structures, unions, enumerations, and bit-fields
286
287 @itemize @bullet
288 @item
289 @cite{Whether a ``plain'' int bit-field is treated as a @code{signed int}
290 bit-field or as an @code{unsigned int} bit-field (6.7.2, 6.7.2.1).}
291
292 @item
293 @cite{Allowable bit-field types other than @code{_Bool}, @code{signed int},
294 and @code{unsigned int} (6.7.2.1).}
295
296 @item
297 @cite{Whether a bit-field can straddle a storage-unit boundary (6.7.2.1).}
298
299 @item
300 @cite{The order of allocation of bit-fields within a unit (6.7.2.1).}
301
302 @item
303 @cite{The alignment of non-bit-field members of structures (6.7.2.1).}
304
305 @item
306 @cite{The integer type compatible with each enumerated type (6.7.2.2).}
307
308 @end itemize
309
310 @node Qualifiers implementation
311 @section Qualifiers
312
313 @itemize @bullet
314 @item
315 @cite{What constitutes an access to an object that has volatile-qualified
316 type (6.7.3).}
317
318 @end itemize
319
320 @node Preprocessing directives implementation
321 @section Preprocessing directives
322
323 @itemize @bullet
324 @item
325 @cite{How sequences in both forms of header names are mapped to headers
326 or external source file names (6.4.7).}
327
328 @item
329 @cite{Whether the value of a character constant in a constant expression
330 that controls conditional inclusion matches the value of the same character
331 constant in the execution character set (6.10.1).}
332
333 @item
334 @cite{Whether the value of a single-character character constant in a
335 constant expression that controls conditional inclusion may have a
336 negative value (6.10.1).}
337
338 @item
339 @cite{The places that are searched for an included @samp{<>} delimited
340 header, and how the places are specified or the header is
341 identified (6.10.2).}
342
343 @item
344 @cite{How the named source file is searched for in an included @samp{""}
345 delimited header (6.10.2).}
346
347 @item
348 @cite{The method by which preprocessing tokens (possibly resulting from
349 macro expansion) in a @code{#include} directive are combined into a header
350 name (6.10.2).}
351
352 @item
353 @cite{The nesting limit for @code{#include} processing (6.10.2).}
354
355 GCC imposes a limit of 200 nested @code{#include}s.
356
357 @item
358 @cite{Whether the @samp{#} operator inserts a @samp{\} character before
359 the @samp{\} character that begins a universal character name in a
360 character constant or string literal (6.10.3.2).}
361
362 @item
363 @cite{The behavior on each recognized non-@code{STDC #pragma}
364 directive (6.10.6).}
365
366 @item
367 @cite{The definitions for @code{__DATE__} and @code{__TIME__} when
368 respectively, the date and time of translation are not available (6.10.8).}
369
370 If the date and time are not available, @code{__DATE__} expands to
371 @code{@w{"??? ?? ????"}} and @code{__TIME__} expands to
372 @code{"??:??:??"}.
373
374 @end itemize
375
376 @node Library functions implementation
377 @section Library functions
378
379 The behavior of these points are dependent on the implementation
380 of the C library, and are not defined by GCC itself.
381
382 @node Architecture implementation
383 @section Architecture
384
385 @itemize @bullet
386 @item
387 @cite{The values or expressions assigned to the macros specified in the
388 headers @code{<float.h>}, @code{<limits.h>}, and @code{<stdint.h>}
389 (5.2.4.2, 7.18.2, 7.18.3).}
390
391 @item
392 @cite{The number, order, and encoding of bytes in any object
393 (when not explicitly specified in this International Standard) (6.2.6.1).}
394
395 @item
396 @cite{The value of the result of the sizeof operator (6.5.3.4).}
397
398 @end itemize
399
400 @node Locale-specific behavior implementation
401 @section Locale-specific behavior
402
403 The behavior of these points are dependent on the implementation
404 of the C library, and are not defined by GCC itself.
405
406 @node C Extensions
407 @chapter Extensions to the C Language Family
408 @cindex extensions, C language
409 @cindex C language extensions
410
411 @opindex pedantic
412 GNU C provides several language features not found in ISO standard C@.
413 (The @option{-pedantic} option directs GCC to print a warning message if
414 any of these features is used.)  To test for the availability of these
415 features in conditional compilation, check for a predefined macro
416 @code{__GNUC__}, which is always defined under GCC@.
417
418 These extensions are available in C and Objective-C@.  Most of them are
419 also available in C++.  @xref{C++ Extensions,,Extensions to the
420 C++ Language}, for extensions that apply @emph{only} to C++.
421
422 Some features that are in ISO C99 but not C89 or C++ are also, as
423 extensions, accepted by GCC in C89 mode and in C++.
424
425 @menu
426 * Statement Exprs::     Putting statements and declarations inside expressions.
427 * Local Labels::        Labels local to a statement-expression.
428 * Labels as Values::    Getting pointers to labels, and computed gotos.
429 * Nested Functions::    As in Algol and Pascal, lexical scoping of functions.
430 * Constructing Calls::  Dispatching a call to another function.
431 * Typeof::              @code{typeof}: referring to the type of an expression.
432 * Lvalues::             Using @samp{?:}, @samp{,} and casts in lvalues.
433 * Conditionals::        Omitting the middle operand of a @samp{?:} expression.
434 * Long Long::           Double-word integers---@code{long long int}.
435 * Complex::             Data types for complex numbers.
436 * Hex Floats::          Hexadecimal floating-point constants.
437 * Zero Length::         Zero-length arrays.
438 * Variable Length::     Arrays whose length is computed at run time.
439 * Variadic Macros::     Macros with a variable number of arguments.
440 * Escaped Newlines::    Slightly looser rules for escaped newlines.
441 * Multi-line Strings::  String literals with embedded newlines.
442 * Subscripting::        Any array can be subscripted, even if not an lvalue.
443 * Pointer Arith::       Arithmetic on @code{void}-pointers and function pointers.
444 * Initializers::        Non-constant initializers.
445 * Compound Literals::   Compound literals give structures, unions
446                          or arrays as values.
447 * Designated Inits::    Labeling elements of initializers.
448 * Cast to Union::       Casting to union type from any member of the union.
449 * Case Ranges::         `case 1 ... 9' and such.
450 * Mixed Declarations::  Mixing declarations and code.
451 * Function Attributes:: Declaring that functions have no side effects,
452                          or that they can never return.
453 * Attribute Syntax::    Formal syntax for attributes.
454 * Function Prototypes:: Prototype declarations and old-style definitions.
455 * C++ Comments::        C++ comments are recognized.
456 * Dollar Signs::        Dollar sign is allowed in identifiers.
457 * Character Escapes::   @samp{\e} stands for the character @key{ESC}.
458 * Variable Attributes:: Specifying attributes of variables.
459 * Type Attributes::     Specifying attributes of types.
460 * Alignment::           Inquiring about the alignment of a type or variable.
461 * Inline::              Defining inline functions (as fast as macros).
462 * Extended Asm::        Assembler instructions with C expressions as operands.
463                          (With them you can define ``built-in'' functions.)
464 * Constraints::         Constraints for asm operands
465 * Asm Labels::          Specifying the assembler name to use for a C symbol.
466 * Explicit Reg Vars::   Defining variables residing in specified registers.
467 * Alternate Keywords::  @code{__const__}, @code{__asm__}, etc., for header files.
468 * Incomplete Enums::    @code{enum foo;}, with details to follow.
469 * Function Names::      Printable strings which are the name of the current
470                          function.
471 * Return Address::      Getting the return or frame address of a function.
472 * Vector Extensions::   Using vector instructions through built-in functions.
473 * Other Builtins::      Other built-in functions.
474 * Target Builtins::     Built-in functions specific to particular targets.
475 * Pragmas::             Pragmas accepted by GCC.
476 * Unnamed Fields::      Unnamed struct/union fields within structs/unions.
477 * Thread-Local::        Per-thread variables.
478 @end menu
479
480 @node Statement Exprs
481 @section Statements and Declarations in Expressions
482 @cindex statements inside expressions
483 @cindex declarations inside expressions
484 @cindex expressions containing statements
485 @cindex macros, statements in expressions
486
487 @c the above section title wrapped and causes an underfull hbox.. i
488 @c changed it from "within" to "in". --mew 4feb93
489
490 A compound statement enclosed in parentheses may appear as an expression
491 in GNU C@.  This allows you to use loops, switches, and local variables
492 within an expression.
493
494 Recall that a compound statement is a sequence of statements surrounded
495 by braces; in this construct, parentheses go around the braces.  For
496 example:
497
498 @example
499 (@{ int y = foo (); int z;
500    if (y > 0) z = y;
501    else z = - y;
502    z; @})
503 @end example
504
505 @noindent
506 is a valid (though slightly more complex than necessary) expression
507 for the absolute value of @code{foo ()}.
508
509 The last thing in the compound statement should be an expression
510 followed by a semicolon; the value of this subexpression serves as the
511 value of the entire construct.  (If you use some other kind of statement
512 last within the braces, the construct has type @code{void}, and thus
513 effectively no value.)
514
515 This feature is especially useful in making macro definitions ``safe'' (so
516 that they evaluate each operand exactly once).  For example, the
517 ``maximum'' function is commonly defined as a macro in standard C as
518 follows:
519
520 @example
521 #define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
522 @end example
523
524 @noindent
525 @cindex side effects, macro argument
526 But this definition computes either @var{a} or @var{b} twice, with bad
527 results if the operand has side effects.  In GNU C, if you know the
528 type of the operands (here let's assume @code{int}), you can define
529 the macro safely as follows:
530
531 @example
532 #define maxint(a,b) \
533   (@{int _a = (a), _b = (b); _a > _b ? _a : _b; @})
534 @end example
535
536 Embedded statements are not allowed in constant expressions, such as
537 the value of an enumeration constant, the width of a bit-field, or
538 the initial value of a static variable.
539
540 If you don't know the type of the operand, you can still do this, but you
541 must use @code{typeof} (@pxref{Typeof}).
542
543 Statement expressions are not supported fully in G++, and their fate
544 there is unclear.  (It is possible that they will become fully supported
545 at some point, or that they will be deprecated, or that the bugs that
546 are present will continue to exist indefinitely.)  Presently, statement
547 expressions do not work well as default arguments.
548
549 In addition, there are semantic issues with statement-expressions in
550 C++.  If you try to use statement-expressions instead of inline
551 functions in C++, you may be surprised at the way object destruction is
552 handled.  For example:
553
554 @example
555 #define foo(a)  (@{int b = (a); b + 3; @})
556 @end example
557
558 @noindent
559 does not work the same way as:
560
561 @example
562 inline int foo(int a) @{ int b = a; return b + 3; @}
563 @end example
564
565 @noindent
566 In particular, if the expression passed into @code{foo} involves the
567 creation of temporaries, the destructors for those temporaries will be
568 run earlier in the case of the macro than in the case of the function.
569
570 These considerations mean that it is probably a bad idea to use
571 statement-expressions of this form in header files that are designed to
572 work with C++.  (Note that some versions of the GNU C Library contained
573 header files using statement-expression that lead to precisely this
574 bug.)
575
576 @node Local Labels
577 @section Locally Declared Labels
578 @cindex local labels
579 @cindex macros, local labels
580
581 Each statement expression is a scope in which @dfn{local labels} can be
582 declared.  A local label is simply an identifier; you can jump to it
583 with an ordinary @code{goto} statement, but only from within the
584 statement expression it belongs to.
585
586 A local label declaration looks like this:
587
588 @example
589 __label__ @var{label};
590 @end example
591
592 @noindent
593 or
594
595 @example
596 __label__ @var{label1}, @var{label2}, /* @r{@dots{}} */;
597 @end example
598
599 Local label declarations must come at the beginning of the statement
600 expression, right after the @samp{(@{}, before any ordinary
601 declarations.
602
603 The label declaration defines the label @emph{name}, but does not define
604 the label itself.  You must do this in the usual way, with
605 @code{@var{label}:}, within the statements of the statement expression.
606
607 The local label feature is useful because statement expressions are
608 often used in macros.  If the macro contains nested loops, a @code{goto}
609 can be useful for breaking out of them.  However, an ordinary label
610 whose scope is the whole function cannot be used: if the macro can be
611 expanded several times in one function, the label will be multiply
612 defined in that function.  A local label avoids this problem.  For
613 example:
614
615 @example
616 #define SEARCH(array, target)                     \
617 (@{                                                \
618   __label__ found;                                \
619   typeof (target) _SEARCH_target = (target);      \
620   typeof (*(array)) *_SEARCH_array = (array);     \
621   int i, j;                                       \
622   int value;                                      \
623   for (i = 0; i < max; i++)                       \
624     for (j = 0; j < max; j++)                     \
625       if (_SEARCH_array[i][j] == _SEARCH_target)  \
626         @{ value = i; goto found; @}                \
627   value = -1;                                     \
628  found:                                           \
629   value;                                          \
630 @})
631 @end example
632
633 @node Labels as Values
634 @section Labels as Values
635 @cindex labels as values
636 @cindex computed gotos
637 @cindex goto with computed label
638 @cindex address of a label
639
640 You can get the address of a label defined in the current function
641 (or a containing function) with the unary operator @samp{&&}.  The
642 value has type @code{void *}.  This value is a constant and can be used
643 wherever a constant of that type is valid.  For example:
644
645 @example
646 void *ptr;
647 /* @r{@dots{}} */
648 ptr = &&foo;
649 @end example
650
651 To use these values, you need to be able to jump to one.  This is done
652 with the computed goto statement@footnote{The analogous feature in
653 Fortran is called an assigned goto, but that name seems inappropriate in
654 C, where one can do more than simply store label addresses in label
655 variables.}, @code{goto *@var{exp};}.  For example,
656
657 @example
658 goto *ptr;
659 @end example
660
661 @noindent
662 Any expression of type @code{void *} is allowed.
663
664 One way of using these constants is in initializing a static array that
665 will serve as a jump table:
666
667 @example
668 static void *array[] = @{ &&foo, &&bar, &&hack @};
669 @end example
670
671 Then you can select a label with indexing, like this:
672
673 @example
674 goto *array[i];
675 @end example
676
677 @noindent
678 Note that this does not check whether the subscript is in bounds---array
679 indexing in C never does that.
680
681 Such an array of label values serves a purpose much like that of the
682 @code{switch} statement.  The @code{switch} statement is cleaner, so
683 use that rather than an array unless the problem does not fit a
684 @code{switch} statement very well.
685
686 Another use of label values is in an interpreter for threaded code.
687 The labels within the interpreter function can be stored in the
688 threaded code for super-fast dispatching.
689
690 You may not use this mechanism to jump to code in a different function.
691 If you do that, totally unpredictable things will happen.  The best way to
692 avoid this is to store the label address only in automatic variables and
693 never pass it as an argument.
694
695 An alternate way to write the above example is
696
697 @example
698 static const int array[] = @{ &&foo - &&foo, &&bar - &&foo,
699                              &&hack - &&foo @};
700 goto *(&&foo + array[i]);
701 @end example
702
703 @noindent
704 This is more friendly to code living in shared libraries, as it reduces
705 the number of dynamic relocations that are needed, and by consequence,
706 allows the data to be read-only.
707
708 @node Nested Functions
709 @section Nested Functions
710 @cindex nested functions
711 @cindex downward funargs
712 @cindex thunks
713
714 A @dfn{nested function} is a function defined inside another function.
715 (Nested functions are not supported for GNU C++.)  The nested function's
716 name is local to the block where it is defined.  For example, here we
717 define a nested function named @code{square}, and call it twice:
718
719 @example
720 @group
721 foo (double a, double b)
722 @{
723   double square (double z) @{ return z * z; @}
724
725   return square (a) + square (b);
726 @}
727 @end group
728 @end example
729
730 The nested function can access all the variables of the containing
731 function that are visible at the point of its definition.  This is
732 called @dfn{lexical scoping}.  For example, here we show a nested
733 function which uses an inherited variable named @code{offset}:
734
735 @example
736 @group
737 bar (int *array, int offset, int size)
738 @{
739   int access (int *array, int index)
740     @{ return array[index + offset]; @}
741   int i;
742   /* @r{@dots{}} */
743   for (i = 0; i < size; i++)
744     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
745 @}
746 @end group
747 @end example
748
749 Nested function definitions are permitted within functions in the places
750 where variable definitions are allowed; that is, in any block, before
751 the first statement in the block.
752
753 It is possible to call the nested function from outside the scope of its
754 name by storing its address or passing the address to another function:
755
756 @example
757 hack (int *array, int size)
758 @{
759   void store (int index, int value)
760     @{ array[index] = value; @}
761
762   intermediate (store, size);
763 @}
764 @end example
765
766 Here, the function @code{intermediate} receives the address of
767 @code{store} as an argument.  If @code{intermediate} calls @code{store},
768 the arguments given to @code{store} are used to store into @code{array}.
769 But this technique works only so long as the containing function
770 (@code{hack}, in this example) does not exit.
771
772 If you try to call the nested function through its address after the
773 containing function has exited, all hell will break loose.  If you try
774 to call it after a containing scope level has exited, and if it refers
775 to some of the variables that are no longer in scope, you may be lucky,
776 but it's not wise to take the risk.  If, however, the nested function
777 does not refer to anything that has gone out of scope, you should be
778 safe.
779
780 GCC implements taking the address of a nested function using a technique
781 called @dfn{trampolines}.  A paper describing them is available as
782
783 @noindent
784 @uref{http://people.debian.org/~aaronl/Usenix88-lexic.pdf}.
785
786 A nested function can jump to a label inherited from a containing
787 function, provided the label was explicitly declared in the containing
788 function (@pxref{Local Labels}).  Such a jump returns instantly to the
789 containing function, exiting the nested function which did the
790 @code{goto} and any intermediate functions as well.  Here is an example:
791
792 @example
793 @group
794 bar (int *array, int offset, int size)
795 @{
796   __label__ failure;
797   int access (int *array, int index)
798     @{
799       if (index > size)
800         goto failure;
801       return array[index + offset];
802     @}
803   int i;
804   /* @r{@dots{}} */
805   for (i = 0; i < size; i++)
806     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
807   /* @r{@dots{}} */
808   return 0;
809
810  /* @r{Control comes here from @code{access}
811     if it detects an error.}  */
812  failure:
813   return -1;
814 @}
815 @end group
816 @end example
817
818 A nested function always has internal linkage.  Declaring one with
819 @code{extern} is erroneous.  If you need to declare the nested function
820 before its definition, use @code{auto} (which is otherwise meaningless
821 for function declarations).
822
823 @example
824 bar (int *array, int offset, int size)
825 @{
826   __label__ failure;
827   auto int access (int *, int);
828   /* @r{@dots{}} */
829   int access (int *array, int index)
830     @{
831       if (index > size)
832         goto failure;
833       return array[index + offset];
834     @}
835   /* @r{@dots{}} */
836 @}
837 @end example
838
839 @node Constructing Calls
840 @section Constructing Function Calls
841 @cindex constructing calls
842 @cindex forwarding calls
843
844 Using the built-in functions described below, you can record
845 the arguments a function received, and call another function
846 with the same arguments, without knowing the number or types
847 of the arguments.
848
849 You can also record the return value of that function call,
850 and later return that value, without knowing what data type
851 the function tried to return (as long as your caller expects
852 that data type).
853
854 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply_args ()
855 This built-in function returns a pointer to data
856 describing how to perform a call with the same arguments as were passed
857 to the current function.
858
859 The function saves the arg pointer register, structure value address,
860 and all registers that might be used to pass arguments to a function
861 into a block of memory allocated on the stack.  Then it returns the
862 address of that block.
863 @end deftypefn
864
865 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply (void (*@var{function})(), void *@var{arguments}, size_t @var{size})
866 This built-in function invokes @var{function}
867 with a copy of the parameters described by @var{arguments}
868 and @var{size}.
869
870 The value of @var{arguments} should be the value returned by
871 @code{__builtin_apply_args}.  The argument @var{size} specifies the size
872 of the stack argument data, in bytes.
873
874 This function returns a pointer to data describing
875 how to return whatever value was returned by @var{function}.  The data
876 is saved in a block of memory allocated on the stack.
877
878 It is not always simple to compute the proper value for @var{size}.  The
879 value is used by @code{__builtin_apply} to compute the amount of data
880 that should be pushed on the stack and copied from the incoming argument
881 area.
882 @end deftypefn
883
884 @deftypefn {Built-in Function} {void} __builtin_return (void *@var{result})
885 This built-in function returns the value described by @var{result} from
886 the containing function.  You should specify, for @var{result}, a value
887 returned by @code{__builtin_apply}.
888 @end deftypefn
889
890 @node Typeof
891 @section Referring to a Type with @code{typeof}
892 @findex typeof
893 @findex sizeof
894 @cindex macros, types of arguments
895
896 Another way to refer to the type of an expression is with @code{typeof}.
897 The syntax of using of this keyword looks like @code{sizeof}, but the
898 construct acts semantically like a type name defined with @code{typedef}.
899
900 There are two ways of writing the argument to @code{typeof}: with an
901 expression or with a type.  Here is an example with an expression:
902
903 @example
904 typeof (x[0](1))
905 @end example
906
907 @noindent
908 This assumes that @code{x} is an array of pointers to functions;
909 the type described is that of the values of the functions.
910
911 Here is an example with a typename as the argument:
912
913 @example
914 typeof (int *)
915 @end example
916
917 @noindent
918 Here the type described is that of pointers to @code{int}.
919
920 If you are writing a header file that must work when included in ISO C
921 programs, write @code{__typeof__} instead of @code{typeof}.
922 @xref{Alternate Keywords}.
923
924 A @code{typeof}-construct can be used anywhere a typedef name could be
925 used.  For example, you can use it in a declaration, in a cast, or inside
926 of @code{sizeof} or @code{typeof}.
927
928 @code{typeof} is often useful in conjunction with the
929 statements-within-expressions feature.  Here is how the two together can
930 be used to define a safe ``maximum'' macro that operates on any
931 arithmetic type and evaluates each of its arguments exactly once:
932
933 @example
934 #define max(a,b) \
935   (@{ typeof (a) _a = (a); \
936       typeof (b) _b = (b); \
937     _a > _b ? _a : _b; @})
938 @end example
939
940 @cindex underscores in variables in macros
941 @cindex @samp{_} in variables in macros
942 @cindex local variables in macros
943 @cindex variables, local, in macros
944 @cindex macros, local variables in
945
946 The reason for using names that start with underscores for the local
947 variables is to avoid conflicts with variable names that occur within the
948 expressions that are substituted for @code{a} and @code{b}.  Eventually we
949 hope to design a new form of declaration syntax that allows you to declare
950 variables whose scopes start only after their initializers; this will be a
951 more reliable way to prevent such conflicts.
952
953 @noindent
954 Some more examples of the use of @code{typeof}:
955
956 @itemize @bullet
957 @item
958 This declares @code{y} with the type of what @code{x} points to.
959
960 @example
961 typeof (*x) y;
962 @end example
963
964 @item
965 This declares @code{y} as an array of such values.
966
967 @example
968 typeof (*x) y[4];
969 @end example
970
971 @item
972 This declares @code{y} as an array of pointers to characters:
973
974 @example
975 typeof (typeof (char *)[4]) y;
976 @end example
977
978 @noindent
979 It is equivalent to the following traditional C declaration:
980
981 @example
982 char *y[4];
983 @end example
984
985 To see the meaning of the declaration using @code{typeof}, and why it
986 might be a useful way to write, let's rewrite it with these macros:
987
988 @example
989 #define pointer(T)  typeof(T *)
990 #define array(T, N) typeof(T [N])
991 @end example
992
993 @noindent
994 Now the declaration can be rewritten this way:
995
996 @example
997 array (pointer (char), 4) y;
998 @end example
999
1000 @noindent
1001 Thus, @code{array (pointer (char), 4)} is the type of arrays of 4
1002 pointers to @code{char}.
1003 @end itemize
1004
1005 @emph{Compatibility Note:} In addition to @code{typeof}, GCC 2 supported
1006 a more limited extension which permitted one to write
1007
1008 @example
1009 typedef @var{T} = @var{expr};
1010 @end example
1011
1012 @noindent
1013 with the effect of declaring @var{T} to have the type of the expression
1014 @var{expr}.  This extension does not work with GCC 3 (versions between
1015 3.0 and 3.2 will crash; 3.2.1 and later give an error).  Code which
1016 relies on it should be rewritten to use @code{typeof}:
1017
1018 @example
1019 typedef typeof(@var{expr}) @var{T};
1020 @end example
1021
1022 @noindent
1023 This will work with all versions of GCC@.
1024
1025 @node Lvalues
1026 @section Generalized Lvalues
1027 @cindex compound expressions as lvalues
1028 @cindex expressions, compound, as lvalues
1029 @cindex conditional expressions as lvalues
1030 @cindex expressions, conditional, as lvalues
1031 @cindex casts as lvalues
1032 @cindex generalized lvalues
1033 @cindex lvalues, generalized
1034 @cindex extensions, @code{?:}
1035 @cindex @code{?:} extensions
1036 Compound expressions, conditional expressions and casts are allowed as
1037 lvalues provided their operands are lvalues.  This means that you can take
1038 their addresses or store values into them.
1039
1040 Standard C++ allows compound expressions and conditional expressions as
1041 lvalues, and permits casts to reference type, so use of this extension
1042 is deprecated for C++ code.
1043
1044 For example, a compound expression can be assigned, provided the last
1045 expression in the sequence is an lvalue.  These two expressions are
1046 equivalent:
1047
1048 @example
1049 (a, b) += 5
1050 a, (b += 5)
1051 @end example
1052
1053 Similarly, the address of the compound expression can be taken.  These two
1054 expressions are equivalent:
1055
1056 @example
1057 &(a, b)
1058 a, &b
1059 @end example
1060
1061 A conditional expression is a valid lvalue if its type is not void and the
1062 true and false branches are both valid lvalues.  For example, these two
1063 expressions are equivalent:
1064
1065 @example
1066 (a ? b : c) = 5
1067 (a ? b = 5 : (c = 5))
1068 @end example
1069
1070 A cast is a valid lvalue if its operand is an lvalue.  A simple
1071 assignment whose left-hand side is a cast works by converting the
1072 right-hand side first to the specified type, then to the type of the
1073 inner left-hand side expression.  After this is stored, the value is
1074 converted back to the specified type to become the value of the
1075 assignment.  Thus, if @code{a} has type @code{char *}, the following two
1076 expressions are equivalent:
1077
1078 @example
1079 (int)a = 5
1080 (int)(a = (char *)(int)5)
1081 @end example
1082
1083 An assignment-with-arithmetic operation such as @samp{+=} applied to a cast
1084 performs the arithmetic using the type resulting from the cast, and then
1085 continues as in the previous case.  Therefore, these two expressions are
1086 equivalent:
1087
1088 @example
1089 (int)a += 5
1090 (int)(a = (char *)(int) ((int)a + 5))
1091 @end example
1092
1093 You cannot take the address of an lvalue cast, because the use of its
1094 address would not work out coherently.  Suppose that @code{&(int)f} were
1095 permitted, where @code{f} has type @code{float}.  Then the following
1096 statement would try to store an integer bit-pattern where a floating
1097 point number belongs:
1098
1099 @example
1100 *&(int)f = 1;
1101 @end example
1102
1103 This is quite different from what @code{(int)f = 1} would do---that
1104 would convert 1 to floating point and store it.  Rather than cause this
1105 inconsistency, we think it is better to prohibit use of @samp{&} on a cast.
1106
1107 If you really do want an @code{int *} pointer with the address of
1108 @code{f}, you can simply write @code{(int *)&f}.
1109
1110 @node Conditionals
1111 @section Conditionals with Omitted Operands
1112 @cindex conditional expressions, extensions
1113 @cindex omitted middle-operands
1114 @cindex middle-operands, omitted
1115 @cindex extensions, @code{?:}
1116 @cindex @code{?:} extensions
1117
1118 The middle operand in a conditional expression may be omitted.  Then
1119 if the first operand is nonzero, its value is the value of the conditional
1120 expression.
1121
1122 Therefore, the expression
1123
1124 @example
1125 x ? : y
1126 @end example
1127
1128 @noindent
1129 has the value of @code{x} if that is nonzero; otherwise, the value of
1130 @code{y}.
1131
1132 This example is perfectly equivalent to
1133
1134 @example
1135 x ? x : y
1136 @end example
1137
1138 @cindex side effect in ?:
1139 @cindex ?: side effect
1140 @noindent
1141 In this simple case, the ability to omit the middle operand is not
1142 especially useful.  When it becomes useful is when the first operand does,
1143 or may (if it is a macro argument), contain a side effect.  Then repeating
1144 the operand in the middle would perform the side effect twice.  Omitting
1145 the middle operand uses the value already computed without the undesirable
1146 effects of recomputing it.
1147
1148 @node Long Long
1149 @section Double-Word Integers
1150 @cindex @code{long long} data types
1151 @cindex double-word arithmetic
1152 @cindex multiprecision arithmetic
1153 @cindex @code{LL} integer suffix
1154 @cindex @code{ULL} integer suffix
1155
1156 ISO C99 supports data types for integers that are at least 64 bits wide,
1157 and as an extension GCC supports them in C89 mode and in C++.
1158 Simply write @code{long long int} for a signed integer, or
1159 @code{unsigned long long int} for an unsigned integer.  To make an
1160 integer constant of type @code{long long int}, add the suffix @samp{LL}
1161 to the integer.  To make an integer constant of type @code{unsigned long
1162 long int}, add the suffix @samp{ULL} to the integer.
1163
1164 You can use these types in arithmetic like any other integer types.
1165 Addition, subtraction, and bitwise boolean operations on these types
1166 are open-coded on all types of machines.  Multiplication is open-coded
1167 if the machine supports fullword-to-doubleword a widening multiply
1168 instruction.  Division and shifts are open-coded only on machines that
1169 provide special support.  The operations that are not open-coded use
1170 special library routines that come with GCC@.
1171
1172 There may be pitfalls when you use @code{long long} types for function
1173 arguments, unless you declare function prototypes.  If a function
1174 expects type @code{int} for its argument, and you pass a value of type
1175 @code{long long int}, confusion will result because the caller and the
1176 subroutine will disagree about the number of bytes for the argument.
1177 Likewise, if the function expects @code{long long int} and you pass
1178 @code{int}.  The best way to avoid such problems is to use prototypes.
1179
1180 @node Complex
1181 @section Complex Numbers
1182 @cindex complex numbers
1183 @cindex @code{_Complex} keyword
1184 @cindex @code{__complex__} keyword
1185
1186 ISO C99 supports complex floating data types, and as an extension GCC
1187 supports them in C89 mode and in C++, and supports complex integer data
1188 types which are not part of ISO C99.  You can declare complex types
1189 using the keyword @code{_Complex}.  As an extension, the older GNU
1190 keyword @code{__complex__} is also supported.
1191
1192 For example, @samp{_Complex double x;} declares @code{x} as a
1193 variable whose real part and imaginary part are both of type
1194 @code{double}.  @samp{_Complex short int y;} declares @code{y} to
1195 have real and imaginary parts of type @code{short int}; this is not
1196 likely to be useful, but it shows that the set of complex types is
1197 complete.
1198
1199 To write a constant with a complex data type, use the suffix @samp{i} or
1200 @samp{j} (either one; they are equivalent).  For example, @code{2.5fi}
1201 has type @code{_Complex float} and @code{3i} has type
1202 @code{_Complex int}.  Such a constant always has a pure imaginary
1203 value, but you can form any complex value you like by adding one to a
1204 real constant.  This is a GNU extension; if you have an ISO C99
1205 conforming C library (such as GNU libc), and want to construct complex
1206 constants of floating type, you should include @code{<complex.h>} and
1207 use the macros @code{I} or @code{_Complex_I} instead.
1208
1209 @cindex @code{__real__} keyword
1210 @cindex @code{__imag__} keyword
1211 To extract the real part of a complex-valued expression @var{exp}, write
1212 @code{__real__ @var{exp}}.  Likewise, use @code{__imag__} to
1213 extract the imaginary part.  This is a GNU extension; for values of
1214 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{crealf},
1215 @code{creal}, @code{creall}, @code{cimagf}, @code{cimag} and
1216 @code{cimagl}, declared in @code{<complex.h>} and also provided as
1217 built-in functions by GCC@.
1218
1219 @cindex complex conjugation
1220 The operator @samp{~} performs complex conjugation when used on a value
1221 with a complex type.  This is a GNU extension; for values of
1222 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{conjf},
1223 @code{conj} and @code{conjl}, declared in @code{<complex.h>} and also
1224 provided as built-in functions by GCC@.
1225
1226 GCC can allocate complex automatic variables in a noncontiguous
1227 fashion; it's even possible for the real part to be in a register while
1228 the imaginary part is on the stack (or vice-versa).  Only the DWARF2
1229 debug info format can represent this, so use of DWARF2 is recommended.
1230 If you are using the stabs debug info format, GCC describes a noncontiguous
1231 complex variable as if it were two separate variables of noncomplex type.
1232 If the variable's actual name is @code{foo}, the two fictitious
1233 variables are named @code{foo$real} and @code{foo$imag}.  You can
1234 examine and set these two fictitious variables with your debugger.
1235
1236 @node Hex Floats
1237 @section Hex Floats
1238 @cindex hex floats
1239
1240 ISO C99 supports floating-point numbers written not only in the usual
1241 decimal notation, such as @code{1.55e1}, but also numbers such as
1242 @code{0x1.fp3} written in hexadecimal format.  As a GNU extension, GCC
1243 supports this in C89 mode (except in some cases when strictly
1244 conforming) and in C++.  In that format the
1245 @samp{0x} hex introducer and the @samp{p} or @samp{P} exponent field are
1246 mandatory.  The exponent is a decimal number that indicates the power of
1247 2 by which the significant part will be multiplied.  Thus @samp{0x1.f} is
1248 @tex
1249 $1 {15\over16}$,
1250 @end tex
1251 @ifnottex
1252 1 15/16,
1253 @end ifnottex
1254 @samp{p3} multiplies it by 8, and the value of @code{0x1.fp3}
1255 is the same as @code{1.55e1}.
1256
1257 Unlike for floating-point numbers in the decimal notation the exponent
1258 is always required in the hexadecimal notation.  Otherwise the compiler
1259 would not be able to resolve the ambiguity of, e.g., @code{0x1.f}.  This
1260 could mean @code{1.0f} or @code{1.9375} since @samp{f} is also the
1261 extension for floating-point constants of type @code{float}.
1262
1263 @node Zero Length
1264 @section Arrays of Length Zero
1265 @cindex arrays of length zero
1266 @cindex zero-length arrays
1267 @cindex length-zero arrays
1268 @cindex flexible array members
1269
1270 Zero-length arrays are allowed in GNU C@.  They are very useful as the
1271 last element of a structure which is really a header for a variable-length
1272 object:
1273
1274 @example
1275 struct line @{
1276   int length;
1277   char contents[0];
1278 @};
1279
1280 struct line *thisline = (struct line *)
1281   malloc (sizeof (struct line) + this_length);
1282 thisline->length = this_length;
1283 @end example
1284
1285 In ISO C90, you would have to give @code{contents} a length of 1, which
1286 means either you waste space or complicate the argument to @code{malloc}.
1287
1288 In ISO C99, you would use a @dfn{flexible array member}, which is
1289 slightly different in syntax and semantics:
1290
1291 @itemize @bullet
1292 @item
1293 Flexible array members are written as @code{contents[]} without
1294 the @code{0}.
1295
1296 @item
1297 Flexible array members have incomplete type, and so the @code{sizeof}
1298 operator may not be applied.  As a quirk of the original implementation
1299 of zero-length arrays, @code{sizeof} evaluates to zero.
1300
1301 @item
1302 Flexible array members may only appear as the last member of a
1303 @code{struct} that is otherwise non-empty.
1304
1305 @item
1306 A structure containing a flexible array member, or a union containing
1307 such a structure (possibly recursively), may not be a member of a
1308 structure or an element of an array.  (However, these uses are
1309 permitted by GCC as extensions.)
1310 @end itemize
1311
1312 GCC versions before 3.0 allowed zero-length arrays to be statically
1313 initialized, as if they were flexible arrays.  In addition to those
1314 cases that were useful, it also allowed initializations in situations
1315 that would corrupt later data.  Non-empty initialization of zero-length
1316 arrays is now treated like any case where there are more initializer
1317 elements than the array holds, in that a suitable warning about "excess
1318 elements in array" is given, and the excess elements (all of them, in
1319 this case) are ignored.
1320
1321 Instead GCC allows static initialization of flexible array members.
1322 This is equivalent to defining a new structure containing the original
1323 structure followed by an array of sufficient size to contain the data.
1324 I.e.@: in the following, @code{f1} is constructed as if it were declared
1325 like @code{f2}.
1326
1327 @example
1328 struct f1 @{
1329   int x; int y[];
1330 @} f1 = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};
1331
1332 struct f2 @{
1333   struct f1 f1; int data[3];
1334 @} f2 = @{ @{ 1 @}, @{ 2, 3, 4 @} @};
1335 @end example
1336
1337 @noindent
1338 The convenience of this extension is that @code{f1} has the desired
1339 type, eliminating the need to consistently refer to @code{f2.f1}.
1340
1341 This has symmetry with normal static arrays, in that an array of
1342 unknown size is also written with @code{[]}.
1343
1344 Of course, this extension only makes sense if the extra data comes at
1345 the end of a top-level object, as otherwise we would be overwriting
1346 data at subsequent offsets.  To avoid undue complication and confusion
1347 with initialization of deeply nested arrays, we simply disallow any
1348 non-empty initialization except when the structure is the top-level
1349 object.  For example:
1350
1351 @example
1352 struct foo @{ int x; int y[]; @};
1353 struct bar @{ struct foo z; @};
1354
1355 struct foo a = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};        // @r{Valid.}
1356 struct bar b = @{ @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @} @};    // @r{Invalid.}
1357 struct bar c = @{ @{ 1, @{ @} @} @};            // @r{Valid.}
1358 struct foo d[1] = @{ @{ 1 @{ 2, 3, 4 @} @} @};  // @r{Invalid.}
1359 @end example
1360
1361 @node Variable Length
1362 @section Arrays of Variable Length
1363 @cindex variable-length arrays
1364 @cindex arrays of variable length
1365 @cindex VLAs
1366
1367 Variable-length automatic arrays are allowed in ISO C99, and as an
1368 extension GCC accepts them in C89 mode and in C++.  (However, GCC's
1369 implementation of variable-length arrays does not yet conform in detail
1370 to the ISO C99 standard.)  These arrays are
1371 declared like any other automatic arrays, but with a length that is not
1372 a constant expression.  The storage is allocated at the point of
1373 declaration and deallocated when the brace-level is exited.  For
1374 example:
1375
1376 @example
1377 FILE *
1378 concat_fopen (char *s1, char *s2, char *mode)
1379 @{
1380   char str[strlen (s1) + strlen (s2) + 1];
1381   strcpy (str, s1);
1382   strcat (str, s2);
1383   return fopen (str, mode);
1384 @}
1385 @end example
1386
1387 @cindex scope of a variable length array
1388 @cindex variable-length array scope
1389 @cindex deallocating variable length arrays
1390 Jumping or breaking out of the scope of the array name deallocates the
1391 storage.  Jumping into the scope is not allowed; you get an error
1392 message for it.
1393
1394 @cindex @code{alloca} vs variable-length arrays
1395 You can use the function @code{alloca} to get an effect much like
1396 variable-length arrays.  The function @code{alloca} is available in
1397 many other C implementations (but not in all).  On the other hand,
1398 variable-length arrays are more elegant.
1399
1400 There are other differences between these two methods.  Space allocated
1401 with @code{alloca} exists until the containing @emph{function} returns.
1402 The space for a variable-length array is deallocated as soon as the array
1403 name's scope ends.  (If you use both variable-length arrays and
1404 @code{alloca} in the same function, deallocation of a variable-length array
1405 will also deallocate anything more recently allocated with @code{alloca}.)
1406
1407 You can also use variable-length arrays as arguments to functions:
1408
1409 @example
1410 struct entry
1411 tester (int len, char data[len][len])
1412 @{
1413   /* @r{@dots{}} */
1414 @}
1415 @end example
1416
1417 The length of an array is computed once when the storage is allocated
1418 and is remembered for the scope of the array in case you access it with
1419 @code{sizeof}.
1420
1421 If you want to pass the array first and the length afterward, you can
1422 use a forward declaration in the parameter list---another GNU extension.
1423
1424 @example
1425 struct entry
1426 tester (int len; char data[len][len], int len)
1427 @{
1428   /* @r{@dots{}} */
1429 @}
1430 @end example
1431
1432 @cindex parameter forward declaration
1433 The @samp{int len} before the semicolon is a @dfn{parameter forward
1434 declaration}, and it serves the purpose of making the name @code{len}
1435 known when the declaration of @code{data} is parsed.
1436
1437 You can write any number of such parameter forward declarations in the
1438 parameter list.  They can be separated by commas or semicolons, but the
1439 last one must end with a semicolon, which is followed by the ``real''
1440 parameter declarations.  Each forward declaration must match a ``real''
1441 declaration in parameter name and data type.  ISO C99 does not support
1442 parameter forward declarations.
1443
1444 @node Variadic Macros
1445 @section Macros with a Variable Number of Arguments.
1446 @cindex variable number of arguments
1447 @cindex macro with variable arguments
1448 @cindex rest argument (in macro)
1449 @cindex variadic macros
1450
1451 In the ISO C standard of 1999, a macro can be declared to accept a
1452 variable number of arguments much as a function can.  The syntax for
1453 defining the macro is similar to that of a function.  Here is an
1454 example:
1455
1456 @smallexample
1457 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, __VA_ARGS__)
1458 @end smallexample
1459
1460 Here @samp{@dots{}} is a @dfn{variable argument}.  In the invocation of
1461 such a macro, it represents the zero or more tokens until the closing
1462 parenthesis that ends the invocation, including any commas.  This set of
1463 tokens replaces the identifier @code{__VA_ARGS__} in the macro body
1464 wherever it appears.  See the CPP manual for more information.
1465
1466 GCC has long supported variadic macros, and used a different syntax that
1467 allowed you to give a name to the variable arguments just like any other
1468 argument.  Here is an example:
1469
1470 @example
1471 #define debug(format, args...) fprintf (stderr, format, args)
1472 @end example
1473
1474 This is in all ways equivalent to the ISO C example above, but arguably
1475 more readable and descriptive.
1476
1477 GNU CPP has two further variadic macro extensions, and permits them to
1478 be used with either of the above forms of macro definition.
1479
1480 In standard C, you are not allowed to leave the variable argument out
1481 entirely; but you are allowed to pass an empty argument.  For example,
1482 this invocation is invalid in ISO C, because there is no comma after
1483 the string:
1484
1485 @example
1486 debug ("A message")
1487 @end example
1488
1489 GNU CPP permits you to completely omit the variable arguments in this
1490 way.  In the above examples, the compiler would complain, though since
1491 the expansion of the macro still has the extra comma after the format
1492 string.
1493
1494 To help solve this problem, CPP behaves specially for variable arguments
1495 used with the token paste operator, @samp{##}.  If instead you write
1496
1497 @smallexample
1498 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, ## __VA_ARGS__)
1499 @end smallexample
1500
1501 and if the variable arguments are omitted or empty, the @samp{##}
1502 operator causes the preprocessor to remove the comma before it.  If you
1503 do provide some variable arguments in your macro invocation, GNU CPP
1504 does not complain about the paste operation and instead places the
1505 variable arguments after the comma.  Just like any other pasted macro
1506 argument, these arguments are not macro expanded.
1507
1508 @node Escaped Newlines
1509 @section Slightly Looser Rules for Escaped Newlines
1510 @cindex escaped newlines
1511 @cindex newlines (escaped)
1512
1513 Recently, the preprocessor has relaxed its treatment of escaped
1514 newlines.  Previously, the newline had to immediately follow a
1515 backslash.  The current implementation allows whitespace in the form of
1516 spaces, horizontal and vertical tabs, and form feeds between the
1517 backslash and the subsequent newline.  The preprocessor issues a
1518 warning, but treats it as a valid escaped newline and combines the two
1519 lines to form a single logical line.  This works within comments and
1520 tokens, including multi-line strings, as well as between tokens.
1521 Comments are @emph{not} treated as whitespace for the purposes of this
1522 relaxation, since they have not yet been replaced with spaces.
1523
1524 @node Multi-line Strings
1525 @section String Literals with Embedded Newlines
1526 @cindex multi-line string literals
1527
1528 As an extension, GNU CPP permits string literals to cross multiple lines
1529 without escaping the embedded newlines.  Each embedded newline is
1530 replaced with a single @samp{\n} character in the resulting string
1531 literal, regardless of what form the newline took originally.
1532
1533 CPP currently allows such strings in directives as well (other than the
1534 @samp{#include} family).  This is deprecated and will eventually be
1535 removed.
1536
1537 @node Subscripting
1538 @section Non-Lvalue Arrays May Have Subscripts
1539 @cindex subscripting
1540 @cindex arrays, non-lvalue
1541
1542 @cindex subscripting and function values
1543 In ISO C99, arrays that are not lvalues still decay to pointers, and
1544 may be subscripted, although they may not be modified or used after
1545 the next sequence point and the unary @samp{&} operator may not be
1546 applied to them.  As an extension, GCC allows such arrays to be
1547 subscripted in C89 mode, though otherwise they do not decay to
1548 pointers outside C99 mode.  For example,
1549 this is valid in GNU C though not valid in C89:
1550
1551 @example
1552 @group
1553 struct foo @{int a[4];@};
1554
1555 struct foo f();
1556
1557 bar (int index)
1558 @{
1559   return f().a[index];
1560 @}
1561 @end group
1562 @end example
1563
1564 @node Pointer Arith
1565 @section Arithmetic on @code{void}- and Function-Pointers
1566 @cindex void pointers, arithmetic
1567 @cindex void, size of pointer to
1568 @cindex function pointers, arithmetic
1569 @cindex function, size of pointer to
1570
1571 In GNU C, addition and subtraction operations are supported on pointers to
1572 @code{void} and on pointers to functions.  This is done by treating the
1573 size of a @code{void} or of a function as 1.
1574
1575 A consequence of this is that @code{sizeof} is also allowed on @code{void}
1576 and on function types, and returns 1.
1577
1578 @opindex Wpointer-arith
1579 The option @option{-Wpointer-arith} requests a warning if these extensions
1580 are used.
1581
1582 @node Initializers
1583 @section Non-Constant Initializers
1584 @cindex initializers, non-constant
1585 @cindex non-constant initializers
1586
1587 As in standard C++ and ISO C99, the elements of an aggregate initializer for an
1588 automatic variable are not required to be constant expressions in GNU C@.
1589 Here is an example of an initializer with run-time varying elements:
1590
1591 @example
1592 foo (float f, float g)
1593 @{
1594   float beat_freqs[2] = @{ f-g, f+g @};
1595   /* @r{@dots{}} */
1596 @}
1597 @end example
1598
1599 @node Compound Literals
1600 @section Compound Literals
1601 @cindex constructor expressions
1602 @cindex initializations in expressions
1603 @cindex structures, constructor expression
1604 @cindex expressions, constructor
1605 @cindex compound literals
1606 @c The GNU C name for what C99 calls compound literals was "constructor expressions".
1607
1608 ISO C99 supports compound literals.  A compound literal looks like
1609 a cast containing an initializer.  Its value is an object of the
1610 type specified in the cast, containing the elements specified in
1611 the initializer; it is an lvalue.  As an extension, GCC supports
1612 compound literals in C89 mode and in C++.
1613
1614 Usually, the specified type is a structure.  Assume that
1615 @code{struct foo} and @code{structure} are declared as shown:
1616
1617 @example
1618 struct foo @{int a; char b[2];@} structure;
1619 @end example
1620
1621 @noindent
1622 Here is an example of constructing a @code{struct foo} with a compound literal:
1623
1624 @example
1625 structure = ((struct foo) @{x + y, 'a', 0@});
1626 @end example
1627
1628 @noindent
1629 This is equivalent to writing the following:
1630
1631 @example
1632 @{
1633   struct foo temp = @{x + y, 'a', 0@};
1634   structure = temp;
1635 @}
1636 @end example
1637
1638 You can also construct an array.  If all the elements of the compound literal
1639 are (made up of) simple constant expressions, suitable for use in
1640 initializers of objects of static storage duration, then the compound
1641 literal can be coerced to a pointer to its first element and used in
1642 such an initializer, as shown here:
1643
1644 @example
1645 char **foo = (char *[]) @{ "x", "y", "z" @};
1646 @end example
1647
1648 Compound literals for scalar types and union types are is
1649 also allowed, but then the compound literal is equivalent
1650 to a cast.
1651
1652 As a GNU extension, GCC allows initialization of objects with static storage
1653 duration by compound literals (which is not possible in ISO C99, because
1654 the initializer is not a constant).
1655 It is handled as if the object was initialized only with the bracket
1656 enclosed list if compound literal's and object types match.
1657 The initializer list of the compound literal must be constant.
1658 If the object being initialized has array type of unknown size, the size is
1659 determined by compound literal size.
1660
1661 @example
1662 static struct foo x = (struct foo) @{1, 'a', 'b'@};
1663 static int y[] = (int []) @{1, 2, 3@};
1664 static int z[] = (int [3]) @{1@};
1665 @end example
1666
1667 @noindent
1668 The above lines are equivalent to the following:
1669 @example
1670 static struct foo x = @{1, 'a', 'b'@};
1671 static int y[] = @{1, 2, 3@};
1672 static int z[] = @{1, 0, 0@};
1673 @end example
1674
1675 @node Designated Inits
1676 @section Designated Initializers
1677 @cindex initializers with labeled elements
1678 @cindex labeled elements in initializers
1679 @cindex case labels in initializers
1680 @cindex designated initializers
1681
1682 Standard C89 requires the elements of an initializer to appear in a fixed
1683 order, the same as the order of the elements in the array or structure
1684 being initialized.
1685
1686 In ISO C99 you can give the elements in any order, specifying the array
1687 indices or structure field names they apply to, and GNU C allows this as
1688 an extension in C89 mode as well.  This extension is not
1689 implemented in GNU C++.
1690
1691 To specify an array index, write
1692 @samp{[@var{index}] =} before the element value.  For example,
1693
1694 @example
1695 int a[6] = @{ [4] = 29, [2] = 15 @};
1696 @end example
1697
1698 @noindent
1699 is equivalent to
1700
1701 @example
1702 int a[6] = @{ 0, 0, 15, 0, 29, 0 @};
1703 @end example
1704
1705 @noindent
1706 The index values must be constant expressions, even if the array being
1707 initialized is automatic.
1708
1709 An alternative syntax for this which has been obsolete since GCC 2.5 but
1710 GCC still accepts is to write @samp{[@var{index}]} before the element
1711 value, with no @samp{=}.
1712
1713 To initialize a range of elements to the same value, write
1714 @samp{[@var{first} ... @var{last}] = @var{value}}.  This is a GNU
1715 extension.  For example,
1716
1717 @example
1718 int widths[] = @{ [0 ... 9] = 1, [10 ... 99] = 2, [100] = 3 @};
1719 @end example
1720
1721 @noindent
1722 If the value in it has side-effects, the side-effects will happen only once,
1723 not for each initialized field by the range initializer.
1724
1725 @noindent
1726 Note that the length of the array is the highest value specified
1727 plus one.
1728
1729 In a structure initializer, specify the name of a field to initialize
1730 with @samp{.@var{fieldname} =} before the element value.  For example,
1731 given the following structure,
1732
1733 @example
1734 struct point @{ int x, y; @};
1735 @end example
1736
1737 @noindent
1738 the following initialization
1739
1740 @example
1741 struct point p = @{ .y = yvalue, .x = xvalue @};
1742 @end example
1743
1744 @noindent
1745 is equivalent to
1746
1747 @example
1748 struct point p = @{ xvalue, yvalue @};
1749 @end example
1750
1751 Another syntax which has the same meaning, obsolete since GCC 2.5, is
1752 @samp{@var{fieldname}:}, as shown here:
1753
1754 @example
1755 struct point p = @{ y: yvalue, x: xvalue @};
1756 @end example
1757
1758 @cindex designators
1759 The @samp{[@var{index}]} or @samp{.@var{fieldname}} is known as a
1760 @dfn{designator}.  You can also use a designator (or the obsolete colon
1761 syntax) when initializing a union, to specify which element of the union
1762 should be used.  For example,
1763
1764 @example
1765 union foo @{ int i; double d; @};
1766
1767 union foo f = @{ .d = 4 @};
1768 @end example
1769
1770 @noindent
1771 will convert 4 to a @code{double} to store it in the union using
1772 the second element.  By contrast, casting 4 to type @code{union foo}
1773 would store it into the union as the integer @code{i}, since it is
1774 an integer.  (@xref{Cast to Union}.)
1775
1776 You can combine this technique of naming elements with ordinary C
1777 initialization of successive elements.  Each initializer element that
1778 does not have a designator applies to the next consecutive element of the
1779 array or structure.  For example,
1780
1781 @example
1782 int a[6] = @{ [1] = v1, v2, [4] = v4 @};
1783 @end example
1784
1785 @noindent
1786 is equivalent to
1787
1788 @example
1789 int a[6] = @{ 0, v1, v2, 0, v4, 0 @};
1790 @end example
1791
1792 Labeling the elements of an array initializer is especially useful
1793 when the indices are characters or belong to an @code{enum} type.
1794 For example:
1795
1796 @example
1797 int whitespace[256]
1798   = @{ [' '] = 1, ['\t'] = 1, ['\h'] = 1,
1799       ['\f'] = 1, ['\n'] = 1, ['\r'] = 1 @};
1800 @end example
1801
1802 @cindex designator lists
1803 You can also write a series of @samp{.@var{fieldname}} and
1804 @samp{[@var{index}]} designators before an @samp{=} to specify a
1805 nested subobject to initialize; the list is taken relative to the
1806 subobject corresponding to the closest surrounding brace pair.  For
1807 example, with the @samp{struct point} declaration above:
1808
1809 @smallexample
1810 struct point ptarray[10] = @{ [2].y = yv2, [2].x = xv2, [0].x = xv0 @};
1811 @end smallexample
1812
1813 @noindent
1814 If the same field is initialized multiple times, it will have value from
1815 the last initialization.  If any such overridden initialization has
1816 side-effect, it is unspecified whether the side-effect happens or not.
1817 Currently, gcc will discard them and issue a warning.
1818
1819 @node Case Ranges
1820 @section Case Ranges
1821 @cindex case ranges
1822 @cindex ranges in case statements
1823
1824 You can specify a range of consecutive values in a single @code{case} label,
1825 like this:
1826
1827 @example
1828 case @var{low} ... @var{high}:
1829 @end example
1830
1831 @noindent
1832 This has the same effect as the proper number of individual @code{case}
1833 labels, one for each integer value from @var{low} to @var{high}, inclusive.
1834
1835 This feature is especially useful for ranges of ASCII character codes:
1836
1837 @example
1838 case 'A' ... 'Z':
1839 @end example
1840
1841 @strong{Be careful:} Write spaces around the @code{...}, for otherwise
1842 it may be parsed wrong when you use it with integer values.  For example,
1843 write this:
1844
1845 @example
1846 case 1 ... 5:
1847 @end example
1848
1849 @noindent
1850 rather than this:
1851
1852 @example
1853 case 1...5:
1854 @end example
1855
1856 @node Cast to Union
1857 @section Cast to a Union Type
1858 @cindex cast to a union
1859 @cindex union, casting to a
1860
1861 A cast to union type is similar to other casts, except that the type
1862 specified is a union type.  You can specify the type either with
1863 @code{union @var{tag}} or with a typedef name.  A cast to union is actually
1864 a constructor though, not a cast, and hence does not yield an lvalue like
1865 normal casts.  (@xref{Compound Literals}.)
1866
1867 The types that may be cast to the union type are those of the members
1868 of the union.  Thus, given the following union and variables:
1869
1870 @example
1871 union foo @{ int i; double d; @};
1872 int x;
1873 double y;
1874 @end example
1875
1876 @noindent
1877 both @code{x} and @code{y} can be cast to type @code{union foo}.
1878
1879 Using the cast as the right-hand side of an assignment to a variable of
1880 union type is equivalent to storing in a member of the union:
1881
1882 @example
1883 union foo u;
1884 /* @r{@dots{}} */
1885 u = (union foo) x  @equiv{}  u.i = x
1886 u = (union foo) y  @equiv{}  u.d = y
1887 @end example
1888
1889 You can also use the union cast as a function argument:
1890
1891 @example
1892 void hack (union foo);
1893 /* @r{@dots{}} */
1894 hack ((union foo) x);
1895 @end example
1896
1897 @node Mixed Declarations
1898 @section Mixed Declarations and Code
1899 @cindex mixed declarations and code
1900 @cindex declarations, mixed with code
1901 @cindex code, mixed with declarations
1902
1903 ISO C99 and ISO C++ allow declarations and code to be freely mixed
1904 within compound statements.  As an extension, GCC also allows this in
1905 C89 mode.  For example, you could do:
1906
1907 @example
1908 int i;
1909 /* @r{@dots{}} */
1910 i++;
1911 int j = i + 2;
1912 @end example
1913
1914 Each identifier is visible from where it is declared until the end of
1915 the enclosing block.
1916
1917 @node Function Attributes
1918 @section Declaring Attributes of Functions
1919 @cindex function attributes
1920 @cindex declaring attributes of functions
1921 @cindex functions that never return
1922 @cindex functions that have no side effects
1923 @cindex functions in arbitrary sections
1924 @cindex functions that behave like malloc
1925 @cindex @code{volatile} applied to function
1926 @cindex @code{const} applied to function
1927 @cindex functions with @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments
1928 @cindex functions with non-null pointer arguments
1929 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
1930 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
1931 @cindex functions that do not pop the argument stack on the 386
1932
1933 In GNU C, you declare certain things about functions called in your program
1934 which help the compiler optimize function calls and check your code more
1935 carefully.
1936
1937 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
1938 attributes when making a declaration.  This keyword is followed by an
1939 attribute specification inside double parentheses.  The following
1940 attributes are currently defined for functions on all targets:
1941 @code{noreturn}, @code{noinline}, @code{always_inline},
1942 @code{pure}, @code{const}, @code{nothrow},
1943 @code{format}, @code{format_arg}, @code{no_instrument_function},
1944 @code{section}, @code{constructor}, @code{destructor}, @code{used},
1945 @code{unused}, @code{deprecated}, @code{weak}, @code{malloc},
1946 @code{alias}, and @code{nonnull}.  Several other attributes are defined
1947 for functions on particular target systems.  Other attributes, including
1948 @code{section} are supported for variables declarations
1949 (@pxref{Variable Attributes}) and for types (@pxref{Type Attributes}).
1950
1951 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
1952 each keyword.  This allows you to use them in header files without
1953 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
1954 you may use @code{__noreturn__} instead of @code{noreturn}.
1955
1956 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
1957 attributes.
1958
1959 @table @code
1960 @cindex @code{noreturn} function attribute
1961 @item noreturn
1962 A few standard library functions, such as @code{abort} and @code{exit},
1963 cannot return.  GCC knows this automatically.  Some programs define
1964 their own functions that never return.  You can declare them
1965 @code{noreturn} to tell the compiler this fact.  For example,
1966
1967 @smallexample
1968 @group
1969 void fatal () __attribute__ ((noreturn));
1970
1971 void
1972 fatal (/* @r{@dots{}} */)
1973 @{
1974   /* @r{@dots{}} */ /* @r{Print error message.} */ /* @r{@dots{}} */
1975   exit (1);
1976 @}
1977 @end group
1978 @end smallexample
1979
1980 The @code{noreturn} keyword tells the compiler to assume that
1981 @code{fatal} cannot return.  It can then optimize without regard to what
1982 would happen if @code{fatal} ever did return.  This makes slightly
1983 better code.  More importantly, it helps avoid spurious warnings of
1984 uninitialized variables.
1985
1986 Do not assume that registers saved by the calling function are
1987 restored before calling the @code{noreturn} function.
1988
1989 It does not make sense for a @code{noreturn} function to have a return
1990 type other than @code{void}.
1991
1992 The attribute @code{noreturn} is not implemented in GCC versions
1993 earlier than 2.5.  An alternative way to declare that a function does
1994 not return, which works in the current version and in some older
1995 versions, is as follows:
1996
1997 @smallexample
1998 typedef void voidfn ();
1999
2000 volatile voidfn fatal;
2001 @end smallexample
2002
2003 @cindex @code{noinline} function attribute
2004 @item noinline
2005 This function attribute prevents a function from being considered for
2006 inlining.
2007
2008 @cindex @code{always_inline} function attribute
2009 @item always_inline
2010 Generally, functions are not inlined unless optimization is specified.
2011 For functions declared inline, this attribute inlines the function even
2012 if no optimization level was specified.
2013
2014 @cindex @code{pure} function attribute
2015 @item pure
2016 Many functions have no effects except the return value and their
2017 return value depends only on the parameters and/or global variables.
2018 Such a function can be subject
2019 to common subexpression elimination and loop optimization just as an
2020 arithmetic operator would be.  These functions should be declared
2021 with the attribute @code{pure}.  For example,
2022
2023 @smallexample
2024 int square (int) __attribute__ ((pure));
2025 @end smallexample
2026
2027 @noindent
2028 says that the hypothetical function @code{square} is safe to call
2029 fewer times than the program says.
2030
2031 Some of common examples of pure functions are @code{strlen} or @code{memcmp}.
2032 Interesting non-pure functions are functions with infinite loops or those
2033 depending on volatile memory or other system resource, that may change between
2034 two consecutive calls (such as @code{feof} in a multithreading environment).
2035
2036 The attribute @code{pure} is not implemented in GCC versions earlier
2037 than 2.96.
2038 @cindex @code{const} function attribute
2039 @item const
2040 Many functions do not examine any values except their arguments, and
2041 have no effects except the return value.  Basically this is just slightly
2042 more strict class than the @code{pure} attribute above, since function is not
2043 allowed to read global memory.
2044
2045 @cindex pointer arguments
2046 Note that a function that has pointer arguments and examines the data
2047 pointed to must @emph{not} be declared @code{const}.  Likewise, a
2048 function that calls a non-@code{const} function usually must not be
2049 @code{const}.  It does not make sense for a @code{const} function to
2050 return @code{void}.
2051
2052 The attribute @code{const} is not implemented in GCC versions earlier
2053 than 2.5.  An alternative way to declare that a function has no side
2054 effects, which works in the current version and in some older versions,
2055 is as follows:
2056
2057 @smallexample
2058 typedef int intfn ();
2059
2060 extern const intfn square;
2061 @end smallexample
2062
2063 This approach does not work in GNU C++ from 2.6.0 on, since the language
2064 specifies that the @samp{const} must be attached to the return value.
2065
2066 @cindex @code{nothrow} function attribute
2067 @item nothrow
2068 The @code{nothrow} attribute is used to inform the compiler that a
2069 function cannot throw an exception.  For example, most functions in
2070 the standard C library can be guaranteed not to throw an exception
2071 with the notable exceptions of @code{qsort} and @code{bsearch} that
2072 take function pointer arguments.  The @code{nothrow} attribute is not
2073 implemented in GCC versions earlier than 3.2.
2074
2075 @item format (@var{archetype}, @var{string-index}, @var{first-to-check})
2076 @cindex @code{format} function attribute
2077 @opindex Wformat
2078 The @code{format} attribute specifies that a function takes @code{printf},
2079 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments which
2080 should be type-checked against a format string.  For example, the
2081 declaration:
2082
2083 @smallexample
2084 extern int
2085 my_printf (void *my_object, const char *my_format, ...)
2086       __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
2087 @end smallexample
2088
2089 @noindent
2090 causes the compiler to check the arguments in calls to @code{my_printf}
2091 for consistency with the @code{printf} style format string argument
2092 @code{my_format}.
2093
2094 The parameter @var{archetype} determines how the format string is
2095 interpreted, and should be @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime}
2096 or @code{strfmon}.  (You can also use @code{__printf__},
2097 @code{__scanf__}, @code{__strftime__} or @code{__strfmon__}.)  The
2098 parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2099 string argument (starting from 1), while @var{first-to-check} is the
2100 number of the first argument to check against the format string.  For
2101 functions where the arguments are not available to be checked (such as
2102 @code{vprintf}), specify the third parameter as zero.  In this case the
2103 compiler only checks the format string for consistency.  For
2104 @code{strftime} formats, the third parameter is required to be zero.
2105 Since non-static C++ methods have an implicit @code{this} argument, the
2106 arguments of such methods should be counted from two, not one, when
2107 giving values for @var{string-index} and @var{first-to-check}.
2108
2109 In the example above, the format string (@code{my_format}) is the second
2110 argument of the function @code{my_print}, and the arguments to check
2111 start with the third argument, so the correct parameters for the format
2112 attribute are 2 and 3.
2113
2114 @opindex ffreestanding
2115 The @code{format} attribute allows you to identify your own functions
2116 which take format strings as arguments, so that GCC can check the
2117 calls to these functions for errors.  The compiler always (unless
2118 @option{-ffreestanding} is used) checks formats
2119 for the standard library functions @code{printf}, @code{fprintf},
2120 @code{sprintf}, @code{scanf}, @code{fscanf}, @code{sscanf}, @code{strftime},
2121 @code{vprintf}, @code{vfprintf} and @code{vsprintf} whenever such
2122 warnings are requested (using @option{-Wformat}), so there is no need to
2123 modify the header file @file{stdio.h}.  In C99 mode, the functions
2124 @code{snprintf}, @code{vsnprintf}, @code{vscanf}, @code{vfscanf} and
2125 @code{vsscanf} are also checked.  Except in strictly conforming C
2126 standard modes, the X/Open function @code{strfmon} is also checked as
2127 are @code{printf_unlocked} and @code{fprintf_unlocked}.
2128 @xref{C Dialect Options,,Options Controlling C Dialect}.
2129
2130 @item format_arg (@var{string-index})
2131 @cindex @code{format_arg} function attribute
2132 @opindex Wformat-nonliteral
2133 The @code{format_arg} attribute specifies that a function takes a format
2134 string for a @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or
2135 @code{strfmon} style function and modifies it (for example, to translate
2136 it into another language), so the result can be passed to a
2137 @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style
2138 function (with the remaining arguments to the format function the same
2139 as they would have been for the unmodified string).  For example, the
2140 declaration:
2141
2142 @smallexample
2143 extern char *
2144 my_dgettext (char *my_domain, const char *my_format)
2145       __attribute__ ((format_arg (2)));
2146 @end smallexample
2147
2148 @noindent
2149 causes the compiler to check the arguments in calls to a @code{printf},
2150 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} type function, whose
2151 format string argument is a call to the @code{my_dgettext} function, for
2152 consistency with the format string argument @code{my_format}.  If the
2153 @code{format_arg} attribute had not been specified, all the compiler
2154 could tell in such calls to format functions would be that the format
2155 string argument is not constant; this would generate a warning when
2156 @option{-Wformat-nonliteral} is used, but the calls could not be checked
2157 without the attribute.
2158
2159 The parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2160 string argument (starting from one).  Since non-static C++ methods have
2161 an implicit @code{this} argument, the arguments of such methods should
2162 be counted from two.
2163
2164 The @code{format-arg} attribute allows you to identify your own
2165 functions which modify format strings, so that GCC can check the
2166 calls to @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon}
2167 type function whose operands are a call to one of your own function.
2168 The compiler always treats @code{gettext}, @code{dgettext}, and
2169 @code{dcgettext} in this manner except when strict ISO C support is
2170 requested by @option{-ansi} or an appropriate @option{-std} option, or
2171 @option{-ffreestanding} is used.  @xref{C Dialect Options,,Options
2172 Controlling C Dialect}.
2173
2174 @item nonnull (@var{arg-index}, @dots{})
2175 @cindex @code{nonnull} function attribute
2176 The @code{nonnull} attribute specifies that some function parameters should
2177 be non-null pointers.  For instance, the declaration:
2178
2179 @smallexample
2180 extern void *
2181 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2182         __attribute__((nonnull (1, 2)));
2183 @end smallexample
2184
2185 @noindent
2186 causes the compiler to check that, in calls to @code{my_memcpy},
2187 arguments @var{dest} and @var{src} are non-null.  If the compiler
2188 determines that a null pointer is passed in an argument slot marked
2189 as non-null, and the @option{-Wnonnull} option is enabled, a warning
2190 is issued.  The compiler may also choose to make optimizations based
2191 on the knowledge that certain function arguments will not be null.
2192
2193 If no argument index list is given to the @code{nonnull} attribute,
2194 all pointer arguments are marked as non-null.  To illustrate, the
2195 following declaration is equivalent to the previous example:
2196
2197 @smallexample
2198 extern void *
2199 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2200         __attribute__((nonnull));
2201 @end smallexample
2202
2203 @item no_instrument_function
2204 @cindex @code{no_instrument_function} function attribute
2205 @opindex finstrument-functions
2206 If @option{-finstrument-functions} is given, profiling function calls will
2207 be generated at entry and exit of most user-compiled functions.
2208 Functions with this attribute will not be so instrumented.
2209
2210 @item section ("@var{section-name}")
2211 @cindex @code{section} function attribute
2212 Normally, the compiler places the code it generates in the @code{text} section.
2213 Sometimes, however, you need additional sections, or you need certain
2214 particular functions to appear in special sections.  The @code{section}
2215 attribute specifies that a function lives in a particular section.
2216 For example, the declaration:
2217
2218 @smallexample
2219 extern void foobar (void) __attribute__ ((section ("bar")));
2220 @end smallexample
2221
2222 @noindent
2223 puts the function @code{foobar} in the @code{bar} section.
2224
2225 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
2226 attribute is not available on all platforms.
2227 If you need to map the entire contents of a module to a particular
2228 section, consider using the facilities of the linker instead.
2229
2230 @item constructor
2231 @itemx destructor
2232 @cindex @code{constructor} function attribute
2233 @cindex @code{destructor} function attribute
2234 The @code{constructor} attribute causes the function to be called
2235 automatically before execution enters @code{main ()}.  Similarly, the
2236 @code{destructor} attribute causes the function to be called
2237 automatically after @code{main ()} has completed or @code{exit ()} has
2238 been called.  Functions with these attributes are useful for
2239 initializing data that will be used implicitly during the execution of
2240 the program.
2241
2242 These attributes are not currently implemented for Objective-C@.
2243
2244 @cindex @code{unused} attribute.
2245 @item unused
2246 This attribute, attached to a function, means that the function is meant
2247 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
2248 function.  GNU C++ does not currently support this attribute as
2249 definitions without parameters are valid in C++.
2250
2251 @cindex @code{used} attribute.
2252 @item used
2253 This attribute, attached to a function, means that code must be emitted
2254 for the function even if it appears that the function is not referenced.
2255 This is useful, for example, when the function is referenced only in
2256 inline assembly.
2257
2258 @cindex @code{deprecated} attribute.
2259 @item deprecated
2260 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the function
2261 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
2262 functions that are expected to be removed in a future version of a
2263 program.  The warning also includes the location of the declaration
2264 of the deprecated function, to enable users to easily find further
2265 information about why the function is deprecated, or what they should
2266 do instead.  Note that the warnings only occurs for uses:
2267
2268 @smallexample
2269 int old_fn () __attribute__ ((deprecated));
2270 int old_fn ();
2271 int (*fn_ptr)() = old_fn;
2272 @end smallexample
2273
2274 results in a warning on line 3 but not line 2.
2275
2276 The @code{deprecated} attribute can also be used for variables and
2277 types (@pxref{Variable Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
2278
2279 @item weak
2280 @cindex @code{weak} attribute
2281 The @code{weak} attribute causes the declaration to be emitted as a weak
2282 symbol rather than a global.  This is primarily useful in defining
2283 library functions which can be overridden in user code, though it can
2284 also be used with non-function declarations.  Weak symbols are supported
2285 for ELF targets, and also for a.out targets when using the GNU assembler
2286 and linker.
2287
2288 @item malloc
2289 @cindex @code{malloc} attribute
2290 The @code{malloc} attribute is used to tell the compiler that a function
2291 may be treated as if it were the malloc function.  The compiler assumes
2292 that calls to malloc result in a pointers that cannot alias anything.
2293 This will often improve optimization.
2294
2295 @item alias ("@var{target}")
2296 @cindex @code{alias} attribute
2297 The @code{alias} attribute causes the declaration to be emitted as an
2298 alias for another symbol, which must be specified.  For instance,
2299
2300 @smallexample
2301 void __f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2302 void f () __attribute__ ((weak, alias ("__f")));
2303 @end smallexample
2304
2305 declares @samp{f} to be a weak alias for @samp{__f}.  In C++, the
2306 mangled name for the target must be used.
2307
2308 Not all target machines support this attribute.
2309
2310 @item visibility ("@var{visibility_type}")
2311 @cindex @code{visibility} attribute
2312 The @code{visibility} attribute on ELF targets causes the declaration
2313 to be emitted with default, hidden, protected or internal visibility.
2314
2315 @smallexample
2316 void __attribute__ ((visibility ("protected")))
2317 f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2318 int i __attribute__ ((visibility ("hidden")));
2319 @end smallexample
2320
2321 See the ELF gABI for complete details, but the short story is
2322
2323 @table @dfn
2324 @item default
2325 Default visibility is the normal case for ELF.  This value is 
2326 available for the visibility attribute to override other options
2327 that may change the assumed visibility of symbols.
2328
2329 @item hidden
2330 Hidden visibility indicates that the symbol will not be placed into
2331 the dynamic symbol table, so no other @dfn{module} (executable or
2332 shared library) can reference it directly.
2333
2334 @item protected
2335 Protected visibility indicates that the symbol will be placed in the
2336 dynamic symbol table, but that references within the defining module
2337 will bind to the local symbol.  That is, the symbol cannot be overridden
2338 by another module.
2339
2340 @item internal
2341 Internal visibility is like hidden visibility, but with additional
2342 processor specific semantics.  Unless otherwise specified by the psABI,
2343 gcc defines internal visibility to mean that the function is @emph{never}
2344 called from another module.  Note that hidden symbols, while then cannot
2345 be referenced directly by other modules, can be referenced indirectly via
2346 function pointers.  By indicating that a symbol cannot be called from
2347 outside the module, gcc may for instance omit the load of a PIC register
2348 since it is known that the calling function loaded the correct value.
2349 @end table
2350
2351 Not all ELF targets support this attribute.
2352
2353 @item tls_model ("@var{tls_model}")
2354 @cindex @code{tls_model} attribute
2355 The @code{tls_model} attribute sets thread-local storage model
2356 (@pxref{Thread-Local}) of a particular @code{__thread} variable,
2357 overriding @code{-ftls-model=} command line switch on a per-variable
2358 basis.
2359 The @var{tls_model} argument should be one of @code{global-dynamic},
2360 @code{local-dynamic}, @code{initial-exec} or @code{local-exec}.
2361
2362 @item regparm (@var{number})
2363 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
2364 On the Intel 386, the @code{regparm} attribute causes the compiler to
2365 pass up to @var{number} integer arguments in registers EAX,
2366 EDX, and ECX instead of on the stack.  Functions that take a
2367 variable number of arguments will continue to be passed all of their
2368 arguments on the stack.
2369
2370 @item stdcall
2371 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
2372 On the Intel 386, the @code{stdcall} attribute causes the compiler to
2373 assume that the called function will pop off the stack space used to
2374 pass arguments, unless it takes a variable number of arguments.
2375
2376 @item fastcall
2377 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
2378 On the Intel 386, the @code{fastcall} attribute causes the compiler to
2379 pass the first two arguments in the registers ECX and EDX. Subsequent
2380 arguments are passed on the stack. The called function will pop the 
2381 arguments off the stack. If the number of arguments is variable all
2382 arguments are pushed on the stack.
2383
2384 @item cdecl
2385 @cindex functions that do pop the argument stack on the 386
2386 @opindex mrtd
2387 On the Intel 386, the @code{cdecl} attribute causes the compiler to
2388 assume that the calling function will pop off the stack space used to
2389 pass arguments.  This is
2390 useful to override the effects of the @option{-mrtd} switch.
2391
2392 @item longcall/shortcall
2393 @cindex functions called via pointer on the RS/6000 and PowerPC
2394 On the RS/6000 and PowerPC, the @code{longcall} attribute causes the
2395 compiler to always call this function via a pointer, just as it would if
2396 the @option{-mlongcall} option had been specified.  The @code{shortcall}
2397 attribute causes the compiler not to do this.  These attributes override
2398 both the @option{-mlongcall} switch and the @code{#pragma longcall}
2399 setting.
2400
2401 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information on when long
2402 calls are and are not necessary.
2403
2404 @item long_call/short_call
2405 @cindex indirect calls on ARM
2406 This attribute allows to specify how to call a particular function on
2407 ARM@.  Both attributes override the @option{-mlong-calls} (@pxref{ARM Options})
2408 command line switch and @code{#pragma long_calls} settings.  The
2409 @code{long_call} attribute causes the compiler to always call the
2410 function by first loading its address into a register and then using the
2411 contents of that register.   The @code{short_call} attribute always places
2412 the offset to the function from the call site into the @samp{BL}
2413 instruction directly.
2414
2415 @item function_vector
2416 @cindex calling functions through the function vector on the H8/300 processors
2417 Use this attribute on the H8/300 and H8/300H to indicate that the specified
2418 function should be called through the function vector.  Calling a
2419 function through the function vector will reduce code size, however;
2420 the function vector has a limited size (maximum 128 entries on the H8/300
2421 and 64 entries on the H8/300H) and shares space with the interrupt vector.
2422
2423 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2424 this attribute to work correctly.
2425
2426 @item interrupt
2427 @cindex interrupt handler functions
2428 Use this attribute on the ARM, AVR, C4x, M32R/D and Xstormy16 ports to indicate
2429 that the specified function is an interrupt handler.  The compiler will
2430 generate function entry and exit sequences suitable for use in an
2431 interrupt handler when this attribute is present.
2432
2433 Note, interrupt handlers for the H8/300, H8/300H and SH processors can
2434 be specified via the @code{interrupt_handler} attribute.
2435
2436 Note, on the AVR interrupts will be enabled inside the function.
2437
2438 Note, for the ARM you can specify the kind of interrupt to be handled by
2439 adding an optional parameter to the interrupt attribute like this:
2440
2441 @smallexample
2442 void f () __attribute__ ((interrupt ("IRQ")));
2443 @end smallexample
2444
2445 Permissible values for this parameter are: IRQ, FIQ, SWI, ABORT and UNDEF@.
2446
2447 @item interrupt_handler
2448 @cindex interrupt handler functions on the H8/300 and SH processors
2449 Use this attribute on the H8/300, H8/300H and SH to indicate that the
2450 specified function is an interrupt handler.  The compiler will generate
2451 function entry and exit sequences suitable for use in an interrupt
2452 handler when this attribute is present.
2453
2454 @item sp_switch
2455 Use this attribute on the SH to indicate an @code{interrupt_handler}
2456 function should switch to an alternate stack.  It expects a string
2457 argument that names a global variable holding the address of the
2458 alternate stack.
2459
2460 @smallexample
2461 void *alt_stack;
2462 void f () __attribute__ ((interrupt_handler,
2463                           sp_switch ("alt_stack")));
2464 @end smallexample
2465
2466 @item trap_exit
2467 Use this attribute on the SH for an @code{interrupt_handle} to return using
2468 @code{trapa} instead of @code{rte}.  This attribute expects an integer
2469 argument specifying the trap number to be used.
2470
2471 @item eightbit_data
2472 @cindex eight bit data on the H8/300 and H8/300H
2473 Use this attribute on the H8/300 and H8/300H to indicate that the specified
2474 variable should be placed into the eight bit data section.
2475 The compiler will generate more efficient code for certain operations
2476 on data in the eight bit data area.  Note the eight bit data area is limited to
2477 256 bytes of data.
2478
2479 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2480 this attribute to work correctly.
2481
2482 @item tiny_data
2483 @cindex tiny data section on the H8/300H
2484 Use this attribute on the H8/300H to indicate that the specified
2485 variable should be placed into the tiny data section.
2486 The compiler will generate more efficient code for loads and stores
2487 on data in the tiny data section.  Note the tiny data area is limited to
2488 slightly under 32kbytes of data.
2489
2490 @item signal
2491 @cindex signal handler functions on the AVR processors
2492 Use this attribute on the AVR to indicate that the specified
2493 function is an signal handler.  The compiler will generate function
2494 entry and exit sequences suitable for use in an signal handler when this
2495 attribute is present.  Interrupts will be disabled inside function.
2496
2497 @item naked
2498 @cindex function without a prologue/epilogue code
2499 Use this attribute on the ARM, AVR, C4x and IP2K ports to indicate that the
2500 specified function do not need prologue/epilogue sequences generated by
2501 the compiler.  It is up to the programmer to provide these sequences.
2502
2503 @item model (@var{model-name})
2504 @cindex function addressability on the M32R/D
2505 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object,
2506 and the code generated for a function.
2507 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
2508 or @code{large}, representing each of the code models.
2509
2510 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
2511 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction), and are
2512 callable with the @code{bl} instruction.
2513
2514 Medium model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2515 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2516 and are callable with the @code{bl} instruction.
2517
2518 Large model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2519 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2520 and may not be reachable with the @code{bl} instruction (the compiler will
2521 generate the much slower @code{seth/add3/jl} instruction sequence).
2522
2523 @end table
2524
2525 You can specify multiple attributes in a declaration by separating them
2526 by commas within the double parentheses or by immediately following an
2527 attribute declaration with another attribute declaration.
2528
2529 @cindex @code{#pragma}, reason for not using
2530 @cindex pragma, reason for not using
2531 Some people object to the @code{__attribute__} feature, suggesting that
2532 ISO C's @code{#pragma} should be used instead.  At the time
2533 @code{__attribute__} was designed, there were two reasons for not doing
2534 this.
2535
2536 @enumerate
2537 @item
2538 It is impossible to generate @code{#pragma} commands from a macro.
2539
2540 @item
2541 There is no telling what the same @code{#pragma} might mean in another
2542 compiler.
2543 @end enumerate
2544
2545 These two reasons applied to almost any application that might have been
2546 proposed for @code{#pragma}.  It was basically a mistake to use
2547 @code{#pragma} for @emph{anything}.
2548
2549 The ISO C99 standard includes @code{_Pragma}, which now allows pragmas
2550 to be generated from macros.  In addition, a @code{#pragma GCC}
2551 namespace is now in use for GCC-specific pragmas.  However, it has been
2552 found convenient to use @code{__attribute__} to achieve a natural
2553 attachment of attributes to their corresponding declarations, whereas
2554 @code{#pragma GCC} is of use for constructs that do not naturally form
2555 part of the grammar.  @xref{Other Directives,,Miscellaneous
2556 Preprocessing Directives, cpp, The C Preprocessor}.
2557
2558 @node Attribute Syntax
2559 @section Attribute Syntax
2560 @cindex attribute syntax
2561
2562 This section describes the syntax with which @code{__attribute__} may be
2563 used, and the constructs to which attribute specifiers bind, for the C
2564 language.  Some details may vary for C++ and Objective-C@.  Because of
2565 infelicities in the grammar for attributes, some forms described here
2566 may not be successfully parsed in all cases.
2567
2568 There are some problems with the semantics of attributes in C++.  For
2569 example, there are no manglings for attributes, although they may affect
2570 code generation, so problems may arise when attributed types are used in
2571 conjunction with templates or overloading.  Similarly, @code{typeid}
2572 does not distinguish between types with different attributes.  Support
2573 for attributes in C++ may be restricted in future to attributes on
2574 declarations only, but not on nested declarators.
2575
2576 @xref{Function Attributes}, for details of the semantics of attributes
2577 applying to functions.  @xref{Variable Attributes}, for details of the
2578 semantics of attributes applying to variables.  @xref{Type Attributes},
2579 for details of the semantics of attributes applying to structure, union
2580 and enumerated types.
2581
2582 An @dfn{attribute specifier} is of the form
2583 @code{__attribute__ ((@var{attribute-list}))}.  An @dfn{attribute list}
2584 is a possibly empty comma-separated sequence of @dfn{attributes}, where
2585 each attribute is one of the following:
2586
2587 @itemize @bullet
2588 @item
2589 Empty.  Empty attributes are ignored.
2590
2591 @item
2592 A word (which may be an identifier such as @code{unused}, or a reserved
2593 word such as @code{const}).
2594
2595 @item
2596 A word, followed by, in parentheses, parameters for the attribute.
2597 These parameters take one of the following forms:
2598
2599 @itemize @bullet
2600 @item
2601 An identifier.  For example, @code{mode} attributes use this form.
2602
2603 @item
2604 An identifier followed by a comma and a non-empty comma-separated list
2605 of expressions.  For example, @code{format} attributes use this form.
2606
2607 @item
2608 A possibly empty comma-separated list of expressions.  For example,
2609 @code{format_arg} attributes use this form with the list being a single
2610 integer constant expression, and @code{alias} attributes use this form
2611 with the list being a single string constant.
2612 @end itemize
2613 @end itemize
2614
2615 An @dfn{attribute specifier list} is a sequence of one or more attribute
2616 specifiers, not separated by any other tokens.
2617
2618 An attribute specifier list may appear after the colon following a
2619 label, other than a @code{case} or @code{default} label.  The only
2620 attribute it makes sense to use after a label is @code{unused}.  This
2621 feature is intended for code generated by programs which contains labels
2622 that may be unused but which is compiled with @option{-Wall}.  It would
2623 not normally be appropriate to use in it human-written code, though it
2624 could be useful in cases where the code that jumps to the label is
2625 contained within an @code{#ifdef} conditional.
2626
2627 An attribute specifier list may appear as part of a @code{struct},
2628 @code{union} or @code{enum} specifier.  It may go either immediately
2629 after the @code{struct}, @code{union} or @code{enum} keyword, or after
2630 the closing brace.  It is ignored if the content of the structure, union
2631 or enumerated type is not defined in the specifier in which the
2632 attribute specifier list is used---that is, in usages such as
2633 @code{struct __attribute__((foo)) bar} with no following opening brace.
2634 Where attribute specifiers follow the closing brace, they are considered
2635 to relate to the structure, union or enumerated type defined, not to any
2636 enclosing declaration the type specifier appears in, and the type
2637 defined is not complete until after the attribute specifiers.
2638 @c Otherwise, there would be the following problems: a shift/reduce
2639 @c conflict between attributes binding the struct/union/enum and
2640 @c binding to the list of specifiers/qualifiers; and "aligned"
2641 @c attributes could use sizeof for the structure, but the size could be
2642 @c changed later by "packed" attributes.
2643
2644 Otherwise, an attribute specifier appears as part of a declaration,
2645 counting declarations of unnamed parameters and type names, and relates
2646 to that declaration (which may be nested in another declaration, for
2647 example in the case of a parameter declaration), or to a particular declarator
2648 within a declaration.  Where an
2649 attribute specifier is applied to a parameter declared as a function or
2650 an array, it should apply to the function or array rather than the
2651 pointer to which the parameter is implicitly converted, but this is not
2652 yet correctly implemented.
2653
2654 Any list of specifiers and qualifiers at the start of a declaration may
2655 contain attribute specifiers, whether or not such a list may in that
2656 context contain storage class specifiers.  (Some attributes, however,
2657 are essentially in the nature of storage class specifiers, and only make
2658 sense where storage class specifiers may be used; for example,
2659 @code{section}.)  There is one necessary limitation to this syntax: the
2660 first old-style parameter declaration in a function definition cannot
2661 begin with an attribute specifier, because such an attribute applies to
2662 the function instead by syntax described below (which, however, is not
2663 yet implemented in this case).  In some other cases, attribute
2664 specifiers are permitted by this grammar but not yet supported by the
2665 compiler.  All attribute specifiers in this place relate to the
2666 declaration as a whole.  In the obsolescent usage where a type of
2667 @code{int} is implied by the absence of type specifiers, such a list of
2668 specifiers and qualifiers may be an attribute specifier list with no
2669 other specifiers or qualifiers.
2670
2671 An attribute specifier list may appear immediately before a declarator
2672 (other than the first) in a comma-separated list of declarators in a
2673 declaration of more than one identifier using a single list of
2674 specifiers and qualifiers.  Such attribute specifiers apply
2675 only to the identifier before whose declarator they appear.  For
2676 example, in
2677
2678 @smallexample
2679 __attribute__((noreturn)) void d0 (void),
2680     __attribute__((format(printf, 1, 2))) d1 (const char *, ...),
2681      d2 (void)
2682 @end smallexample
2683
2684 @noindent
2685 the @code{noreturn} attribute applies to all the functions
2686 declared; the @code{format} attribute only applies to @code{d1}.
2687
2688 An attribute specifier list may appear immediately before the comma,
2689 @code{=} or semicolon terminating the declaration of an identifier other
2690 than a function definition.  At present, such attribute specifiers apply
2691 to the declared object or function, but in future they may attach to the
2692 outermost adjacent declarator.  In simple cases there is no difference,
2693 but, for example, in
2694
2695 @smallexample
2696 void (****f)(void) __attribute__((noreturn));
2697 @end smallexample
2698
2699 @noindent
2700 at present the @code{noreturn} attribute applies to @code{f}, which
2701 causes a warning since @code{f} is not a function, but in future it may
2702 apply to the function @code{****f}.  The precise semantics of what
2703 attributes in such cases will apply to are not yet specified.  Where an
2704 assembler name for an object or function is specified (@pxref{Asm
2705 Labels}), at present the attribute must follow the @code{asm}
2706 specification; in future, attributes before the @code{asm} specification
2707 may apply to the adjacent declarator, and those after it to the declared
2708 object or function.
2709
2710 An attribute specifier list may, in future, be permitted to appear after
2711 the declarator in a function definition (before any old-style parameter
2712 declarations or the function body).
2713
2714 Attribute specifiers may be mixed with type qualifiers appearing inside
2715 the @code{[]} of a parameter array declarator, in the C99 construct by
2716 which such qualifiers are applied to the pointer to which the array is
2717 implicitly converted.  Such attribute specifiers apply to the pointer,
2718 not to the array, but at present this is not implemented and they are
2719 ignored.
2720
2721 An attribute specifier list may appear at the start of a nested
2722 declarator.  At present, there are some limitations in this usage: the
2723 attributes correctly apply to the declarator, but for most individual
2724 attributes the semantics this implies are not implemented.
2725 When attribute specifiers follow the @code{*} of a pointer
2726 declarator, they may be mixed with any type qualifiers present.
2727 The following describes the formal semantics of this syntax.  It will make the
2728 most sense if you are familiar with the formal specification of
2729 declarators in the ISO C standard.
2730
2731 Consider (as in C99 subclause 6.7.5 paragraph 4) a declaration @code{T
2732 D1}, where @code{T} contains declaration specifiers that specify a type
2733 @var{Type} (such as @code{int}) and @code{D1} is a declarator that
2734 contains an identifier @var{ident}.  The type specified for @var{ident}
2735 for derived declarators whose type does not include an attribute
2736 specifier is as in the ISO C standard.
2737
2738 If @code{D1} has the form @code{( @var{attribute-specifier-list} D )},
2739 and the declaration @code{T D} specifies the type
2740 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2741 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2742 @var{attribute-specifier-list} @var{Type}'' for @var{ident}.
2743
2744 If @code{D1} has the form @code{*
2745 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} D}, and the
2746 declaration @code{T D} specifies the type
2747 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2748 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2749 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} @var{Type}'' for
2750 @var{ident}.
2751
2752 For example,
2753
2754 @smallexample
2755 void (__attribute__((noreturn)) ****f) (void);
2756 @end smallexample
2757
2758 @noindent
2759 specifies the type ``pointer to pointer to pointer to pointer to
2760 non-returning function returning @code{void}''.  As another example,
2761
2762 @smallexample
2763 char *__attribute__((aligned(8))) *f;
2764 @end smallexample
2765
2766 @noindent
2767 specifies the type ``pointer to 8-byte-aligned pointer to @code{char}''.
2768 Note again that this does not work with most attributes; for example,
2769 the usage of @samp{aligned} and @samp{noreturn} attributes given above
2770 is not yet supported.
2771
2772 For compatibility with existing code written for compiler versions that
2773 did not implement attributes on nested declarators, some laxity is
2774 allowed in the placing of attributes.  If an attribute that only applies
2775 to types is applied to a declaration, it will be treated as applying to
2776 the type of that declaration.  If an attribute that only applies to
2777 declarations is applied to the type of a declaration, it will be treated
2778 as applying to that declaration; and, for compatibility with code
2779 placing the attributes immediately before the identifier declared, such
2780 an attribute applied to a function return type will be treated as
2781 applying to the function type, and such an attribute applied to an array
2782 element type will be treated as applying to the array type.  If an
2783 attribute that only applies to function types is applied to a
2784 pointer-to-function type, it will be treated as applying to the pointer
2785 target type; if such an attribute is applied to a function return type
2786 that is not a pointer-to-function type, it will be treated as applying
2787 to the function type.
2788
2789 @node Function Prototypes
2790 @section Prototypes and Old-Style Function Definitions
2791 @cindex function prototype declarations
2792 @cindex old-style function definitions
2793 @cindex promotion of formal parameters
2794
2795 GNU C extends ISO C to allow a function prototype to override a later
2796 old-style non-prototype definition.  Consider the following example:
2797
2798 @example
2799 /* @r{Use prototypes unless the compiler is old-fashioned.}  */
2800 #ifdef __STDC__
2801 #define P(x) x
2802 #else
2803 #define P(x) ()
2804 #endif
2805
2806 /* @r{Prototype function declaration.}  */
2807 int isroot P((uid_t));
2808
2809 /* @r{Old-style function definition.}  */
2810 int
2811 isroot (x)   /* ??? lossage here ??? */
2812      uid_t x;
2813 @{
2814   return x == 0;
2815 @}
2816 @end example
2817
2818 Suppose the type @code{uid_t} happens to be @code{short}.  ISO C does
2819 not allow this example, because subword arguments in old-style
2820 non-prototype definitions are promoted.  Therefore in this example the
2821 function definition's argument is really an @code{int}, which does not
2822 match the prototype argument type of @code{short}.
2823
2824 This restriction of ISO C makes it hard to write code that is portable
2825 to traditional C compilers, because the programmer does not know
2826 whether the @code{uid_t} type is @code{short}, @code{int}, or
2827 @code{long}.  Therefore, in cases like these GNU C allows a prototype
2828 to override a later old-style definition.  More precisely, in GNU C, a
2829 function prototype argument type overrides the argument type specified
2830 by a later old-style definition if the former type is the same as the
2831 latter type before promotion.  Thus in GNU C the above example is
2832 equivalent to the following:
2833
2834 @example
2835 int isroot (uid_t);
2836
2837 int
2838 isroot (uid_t x)
2839 @{
2840   return x == 0;
2841 @}
2842 @end example
2843
2844 @noindent
2845 GNU C++ does not support old-style function definitions, so this
2846 extension is irrelevant.
2847
2848 @node C++ Comments
2849 @section C++ Style Comments
2850 @cindex //
2851 @cindex C++ comments
2852 @cindex comments, C++ style
2853
2854 In GNU C, you may use C++ style comments, which start with @samp{//} and
2855 continue until the end of the line.  Many other C implementations allow
2856 such comments, and they are included in the 1999 C standard.  However,
2857 C++ style comments are not recognized if you specify an @option{-std}
2858 option specifying a version of ISO C before C99, or @option{-ansi}
2859 (equivalent to @option{-std=c89}).
2860
2861 @node Dollar Signs
2862 @section Dollar Signs in Identifier Names
2863 @cindex $
2864 @cindex dollar signs in identifier names
2865 @cindex identifier names, dollar signs in
2866
2867 In GNU C, you may normally use dollar signs in identifier names.
2868 This is because many traditional C implementations allow such identifiers.
2869 However, dollar signs in identifiers are not supported on a few target
2870 machines, typically because the target assembler does not allow them.
2871
2872 @node Character Escapes
2873 @section The Character @key{ESC} in Constants
2874
2875 You can use the sequence @samp{\e} in a string or character constant to
2876 stand for the ASCII character @key{ESC}.
2877
2878 @node Alignment
2879 @section Inquiring on Alignment of Types or Variables
2880 @cindex alignment
2881 @cindex type alignment
2882 @cindex variable alignment
2883
2884 The keyword @code{__alignof__} allows you to inquire about how an object
2885 is aligned, or the minimum alignment usually required by a type.  Its
2886 syntax is just like @code{sizeof}.
2887
2888 For example, if the target machine requires a @code{double} value to be
2889 aligned on an 8-byte boundary, then @code{__alignof__ (double)} is 8.
2890 This is true on many RISC machines.  On more traditional machine
2891 designs, @code{__alignof__ (double)} is 4 or even 2.
2892
2893 Some machines never actually require alignment; they allow reference to any
2894 data type even at an odd addresses.  For these machines, @code{__alignof__}
2895 reports the @emph{recommended} alignment of a type.
2896
2897 If the operand of @code{__alignof__} is an lvalue rather than a type,
2898 its value is the required alignment for its type, taking into account
2899 any minimum alignment specified with GCC's @code{__attribute__}
2900 extension (@pxref{Variable Attributes}).  For example, after this
2901 declaration:
2902
2903 @example
2904 struct foo @{ int x; char y; @} foo1;
2905 @end example
2906
2907 @noindent
2908 the value of @code{__alignof__ (foo1.y)} is 1, even though its actual
2909 alignment is probably 2 or 4, the same as @code{__alignof__ (int)}.
2910
2911 It is an error to ask for the alignment of an incomplete type.
2912
2913 @node Variable Attributes
2914 @section Specifying Attributes of Variables
2915 @cindex attribute of variables
2916 @cindex variable attributes
2917
2918 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
2919 attributes of variables or structure fields.  This keyword is followed
2920 by an attribute specification inside double parentheses.  Ten
2921 attributes are currently defined for variables: @code{aligned},
2922 @code{mode}, @code{nocommon}, @code{packed}, @code{section},
2923 @code{transparent_union}, @code{unused}, @code{deprecated},
2924 @code{vector_size}, and @code{weak}.  Some other attributes are defined
2925 for variables on particular target systems.  Other attributes are
2926 available for functions (@pxref{Function Attributes}) and for types
2927 (@pxref{Type Attributes}).  Other front ends might define more
2928 attributes (@pxref{C++ Extensions,,Extensions to the C++ Language}).
2929
2930 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
2931 each keyword.  This allows you to use them in header files without
2932 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
2933 you may use @code{__aligned__} instead of @code{aligned}.
2934
2935 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
2936 attributes.
2937
2938 @table @code
2939 @cindex @code{aligned} attribute
2940 @item aligned (@var{alignment})
2941 This attribute specifies a minimum alignment for the variable or
2942 structure field, measured in bytes.  For example, the declaration:
2943
2944 @smallexample
2945 int x __attribute__ ((aligned (16))) = 0;
2946 @end smallexample
2947
2948 @noindent
2949 causes the compiler to allocate the global variable @code{x} on a
2950 16-byte boundary.  On a 68040, this could be used in conjunction with
2951 an @code{asm} expression to access the @code{move16} instruction which
2952 requires 16-byte aligned operands.
2953
2954 You can also specify the alignment of structure fields.  For example, to
2955 create a double-word aligned @code{int} pair, you could write:
2956
2957 @smallexample
2958 struct foo @{ int x[2] __attribute__ ((aligned (8))); @};
2959 @end smallexample
2960
2961 @noindent
2962 This is an alternative to creating a union with a @code{double} member
2963 that forces the union to be double-word aligned.
2964
2965 As in the preceding examples, you can explicitly specify the alignment
2966 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given variable or
2967 structure field.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
2968 and just ask the compiler to align a variable or field to the maximum
2969 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
2970 example, you could write:
2971
2972 @smallexample
2973 short array[3] __attribute__ ((aligned));
2974 @end smallexample
2975
2976 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned} attribute
2977 specification, the compiler automatically sets the alignment for the declared
2978 variable or field to the largest alignment which is ever used for any data
2979 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often make
2980 copy operations more efficient, because the compiler can use whatever
2981 instructions copy the biggest chunks of memory when performing copies to
2982 or from the variables or fields that you have aligned this way.
2983
2984 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
2985 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
2986
2987 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
2988 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
2989 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
2990 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
2991 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
2992 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
2993 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
2994 alignment.  See your linker documentation for further information.
2995
2996 @item mode (@var{mode})
2997 @cindex @code{mode} attribute
2998 This attribute specifies the data type for the declaration---whichever
2999 type corresponds to the mode @var{mode}.  This in effect lets you
3000 request an integer or floating point type according to its width.
3001
3002 You may also specify a mode of @samp{byte} or @samp{__byte__} to
3003 indicate the mode corresponding to a one-byte integer, @samp{word} or
3004 @samp{__word__} for the mode of a one-word integer, and @samp{pointer}
3005 or @samp{__pointer__} for the mode used to represent pointers.
3006
3007 @item nocommon
3008 @cindex @code{nocommon} attribute
3009 @opindex fno-common
3010 This attribute specifies requests GCC not to place a variable
3011 ``common'' but instead to allocate space for it directly.  If you
3012 specify the @option{-fno-common} flag, GCC will do this for all
3013 variables.
3014
3015 Specifying the @code{nocommon} attribute for a variable provides an
3016 initialization of zeros.  A variable may only be initialized in one
3017 source file.
3018
3019 @item packed
3020 @cindex @code{packed} attribute
3021 The @code{packed} attribute specifies that a variable or structure field
3022 should have the smallest possible alignment---one byte for a variable,
3023 and one bit for a field, unless you specify a larger value with the
3024 @code{aligned} attribute.
3025
3026 Here is a structure in which the field @code{x} is packed, so that it
3027 immediately follows @code{a}:
3028
3029 @example
3030 struct foo
3031 @{
3032   char a;
3033   int x[2] __attribute__ ((packed));
3034 @};
3035 @end example
3036
3037 @item section ("@var{section-name}")
3038 @cindex @code{section} variable attribute
3039 Normally, the compiler places the objects it generates in sections like
3040 @code{data} and @code{bss}.  Sometimes, however, you need additional sections,
3041 or you need certain particular variables to appear in special sections,
3042 for example to map to special hardware.  The @code{section}
3043 attribute specifies that a variable (or function) lives in a particular
3044 section.  For example, this small program uses several specific section names:
3045
3046 @smallexample
3047 struct duart a __attribute__ ((section ("DUART_A"))) = @{ 0 @};
3048 struct duart b __attribute__ ((section ("DUART_B"))) = @{ 0 @};
3049 char stack[10000] __attribute__ ((section ("STACK"))) = @{ 0 @};
3050 int init_data __attribute__ ((section ("INITDATA"))) = 0;
3051
3052 main()
3053 @{
3054   /* Initialize stack pointer */
3055   init_sp (stack + sizeof (stack));
3056
3057   /* Initialize initialized data */
3058   memcpy (&init_data, &data, &edata - &data);
3059
3060   /* Turn on the serial ports */
3061   init_duart (&a);
3062   init_duart (&b);
3063 @}
3064 @end smallexample
3065
3066 @noindent
3067 Use the @code{section} attribute with an @emph{initialized} definition
3068 of a @emph{global} variable, as shown in the example.  GCC issues
3069 a warning and otherwise ignores the @code{section} attribute in
3070 uninitialized variable declarations.
3071
3072 You may only use the @code{section} attribute with a fully initialized
3073 global definition because of the way linkers work.  The linker requires
3074 each object be defined once, with the exception that uninitialized
3075 variables tentatively go in the @code{common} (or @code{bss}) section
3076 and can be multiply ``defined''.  You can force a variable to be
3077 initialized with the @option{-fno-common} flag or the @code{nocommon}
3078 attribute.
3079
3080 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
3081 attribute is not available on all platforms.
3082 If you need to map the entire contents of a module to a particular
3083 section, consider using the facilities of the linker instead.
3084
3085 @item shared
3086 @cindex @code{shared} variable attribute
3087 On Windows NT, in addition to putting variable definitions in a named
3088 section, the section can also be shared among all running copies of an
3089 executable or DLL@.  For example, this small program defines shared data
3090 by putting it in a named section @code{shared} and marking the section
3091 shareable:
3092
3093 @smallexample
3094 int foo __attribute__((section ("shared"), shared)) = 0;
3095
3096 int
3097 main()
3098 @{
3099   /* Read and write foo.  All running
3100      copies see the same value.  */
3101   return 0;
3102 @}
3103 @end smallexample
3104
3105 @noindent
3106 You may only use the @code{shared} attribute along with @code{section}
3107 attribute with a fully initialized global definition because of the way
3108 linkers work.  See @code{section} attribute for more information.
3109
3110 The @code{shared} attribute is only available on Windows NT@.
3111
3112 @item transparent_union
3113 This attribute, attached to a function parameter which is a union, means
3114 that the corresponding argument may have the type of any union member,
3115 but the argument is passed as if its type were that of the first union
3116 member.  For more details see @xref{Type Attributes}.  You can also use
3117 this attribute on a @code{typedef} for a union data type; then it
3118 applies to all function parameters with that type.
3119
3120 @item unused
3121 This attribute, attached to a variable, means that the variable is meant
3122 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
3123 variable.
3124
3125 @item deprecated
3126 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the variable
3127 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3128 variables that are expected to be removed in a future version of a
3129 program.  The warning also includes the location of the declaration
3130 of the deprecated variable, to enable users to easily find further
3131 information about why the variable is deprecated, or what they should
3132 do instead.  Note that the warnings only occurs for uses:
3133
3134 @smallexample
3135 extern int old_var __attribute__ ((deprecated));
3136 extern int old_var;
3137 int new_fn () @{ return old_var; @}
3138 @end smallexample
3139
3140 results in a warning on line 3 but not line 2.
3141
3142 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3143 types (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
3144
3145 @item vector_size (@var{bytes})
3146 This attribute specifies the vector size for the variable, measured in
3147 bytes.  For example, the declaration:
3148
3149 @smallexample
3150 int foo __attribute__ ((vector_size (16)));
3151 @end smallexample
3152
3153 @noindent
3154 causes the compiler to set the mode for @code{foo}, to be 16 bytes,
3155 divided into @code{int} sized units.  Assuming a 32-bit int (a vector of
3156 4 units of 4 bytes), the corresponding mode of @code{foo} will be V4SI@.
3157
3158 This attribute is only applicable to integral and float scalars,
3159 although arrays, pointers, and function return values are allowed in
3160 conjunction with this construct.
3161
3162 Aggregates with this attribute are invalid, even if they are of the same
3163 size as a corresponding scalar.  For example, the declaration:
3164
3165 @smallexample
3166 struct S @{ int a; @};
3167 struct S  __attribute__ ((vector_size (16))) foo;
3168 @end smallexample
3169
3170 @noindent
3171 is invalid even if the size of the structure is the same as the size of
3172 the @code{int}.
3173
3174 @item weak
3175 The @code{weak} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3176
3177 @item model (@var{model-name})
3178 @cindex variable addressability on the M32R/D
3179 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object.
3180 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
3181 or @code{large}, representing each of the code models.
3182
3183 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
3184 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction).
3185
3186 Medium and large model objects may live anywhere in the 32-bit address space
3187 (the compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their
3188 addresses).
3189
3190 @subsection i386 Variable Attributes
3191
3192 Two attributes are currently defined for i386 configurations:
3193 @code{ms_struct} and @code{gcc_struct}
3194
3195 @item ms_struct
3196 @itemx gcc_struct
3197 @cindex @code{ms_struct}
3198 @cindex @code{gcc_struct}
3199
3200 If @code{packed} is used on a structure, or if bit-fields are used
3201 it may be that the Microsoft ABI packs them differently
3202 than GCC would normally pack them.  Particularly when moving packed
3203 data between functions compiled with GCC and the native Microsoft compiler
3204 (either via function call or as data in a file), it may be necessary to access
3205 either format.
3206
3207 Currently @option{-m[no-]ms-bitfields} is provided for the Windows X86
3208 compilers to match the native Microsoft compiler.
3209
3210 @end table
3211
3212 To specify multiple attributes, separate them by commas within the
3213 double parentheses: for example, @samp{__attribute__ ((aligned (16),
3214 packed))}.
3215
3216 @node Type Attributes
3217 @section Specifying Attributes of Types
3218 @cindex attribute of types
3219 @cindex type attributes
3220
3221 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
3222 attributes of @code{struct} and @code{union} types when you define such
3223 types.  This keyword is followed by an attribute specification inside
3224 double parentheses.  Six attributes are currently defined for types:
3225 @code{aligned}, @code{packed}, @code{transparent_union}, @code{unused},
3226 @code{deprecated} and @code{may_alias}.  Other attributes are defined for
3227 functions (@pxref{Function Attributes}) and for variables
3228 (@pxref{Variable Attributes}).
3229
3230 You may also specify any one of these attributes with @samp{__}
3231 preceding and following its keyword.  This allows you to use these
3232 attributes in header files without being concerned about a possible
3233 macro of the same name.  For example, you may use @code{__aligned__}
3234 instead of @code{aligned}.
3235
3236 You may specify the @code{aligned} and @code{transparent_union}
3237 attributes either in a @code{typedef} declaration or just past the
3238 closing curly brace of a complete enum, struct or union type
3239 @emph{definition} and the @code{packed} attribute only past the closing
3240 brace of a definition.
3241
3242 You may also specify attributes between the enum, struct or union
3243 tag and the name of the type rather than after the closing brace.
3244
3245 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
3246 attributes.
3247
3248 @table @code
3249 @cindex @code{aligned} attribute
3250 @item aligned (@var{alignment})
3251 This attribute specifies a minimum alignment (in bytes) for variables
3252 of the specified type.  For example, the declarations:
3253
3254 @smallexample
3255 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned (8)));
3256 typedef int more_aligned_int __attribute__ ((aligned (8)));
3257 @end smallexample
3258
3259 @noindent
3260 force the compiler to insure (as far as it can) that each variable whose
3261 type is @code{struct S} or @code{more_aligned_int} will be allocated and
3262 aligned @emph{at least} on a 8-byte boundary.  On a SPARC, having all
3263 variables of type @code{struct S} aligned to 8-byte boundaries allows
3264 the compiler to use the @code{ldd} and @code{std} (doubleword load and
3265 store) instructions when copying one variable of type @code{struct S} to
3266 another, thus improving run-time efficiency.
3267
3268 Note that the alignment of any given @code{struct} or @code{union} type
3269 is required by the ISO C standard to be at least a perfect multiple of
3270 the lowest common multiple of the alignments of all of the members of
3271 the @code{struct} or @code{union} in question.  This means that you @emph{can}
3272 effectively adjust the alignment of a @code{struct} or @code{union}
3273 type by attaching an @code{aligned} attribute to any one of the members
3274 of such a type, but the notation illustrated in the example above is a
3275 more obvious, intuitive, and readable way to request the compiler to
3276 adjust the alignment of an entire @code{struct} or @code{union} type.
3277
3278 As in the preceding example, you can explicitly specify the alignment
3279 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given @code{struct}
3280 or @code{union} type.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
3281 and just ask the compiler to align a type to the maximum
3282 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
3283 example, you could write:
3284
3285 @smallexample
3286 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned));
3287 @end smallexample
3288
3289 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned}
3290 attribute specification, the compiler automatically sets the alignment
3291 for the type to the largest alignment which is ever used for any data
3292 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often
3293 make copy operations more efficient, because the compiler can use
3294 whatever instructions copy the biggest chunks of memory when performing
3295 copies to or from the variables which have types that you have aligned
3296 this way.
3297
3298 In the example above, if the size of each @code{short} is 2 bytes, then
3299 the size of the entire @code{struct S} type is 6 bytes.  The smallest
3300 power of two which is greater than or equal to that is 8, so the
3301 compiler sets the alignment for the entire @code{struct S} type to 8
3302 bytes.
3303
3304 Note that although you can ask the compiler to select a time-efficient
3305 alignment for a given type and then declare only individual stand-alone
3306 objects of that type, the compiler's ability to select a time-efficient
3307 alignment is primarily useful only when you plan to create arrays of
3308 variables having the relevant (efficiently aligned) type.  If you
3309 declare or use arrays of variables of an efficiently-aligned type, then
3310 it is likely that your program will also be doing pointer arithmetic (or
3311 subscripting, which amounts to the same thing) on pointers to the
3312 relevant type, and the code that the compiler generates for these
3313 pointer arithmetic operations will often be more efficient for
3314 efficiently-aligned types than for other types.
3315
3316 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
3317 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
3318
3319 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
3320 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
3321 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
3322 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
3323 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
3324 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
3325 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
3326 alignment.  See your linker documentation for further information.
3327
3328 @item packed
3329 This attribute, attached to an @code{enum}, @code{struct}, or
3330 @code{union} type definition, specified that the minimum required memory
3331 be used to represent the type.
3332
3333 @opindex fshort-enums
3334 Specifying this attribute for @code{struct} and @code{union} types is
3335 equivalent to specifying the @code{packed} attribute on each of the
3336 structure or union members.  Specifying the @option{-fshort-enums}
3337 flag on the line is equivalent to specifying the @code{packed}
3338 attribute on all @code{enum} definitions.
3339
3340 You may only specify this attribute after a closing curly brace on an
3341 @code{enum} definition, not in a @code{typedef} declaration, unless that
3342 declaration also contains the definition of the @code{enum}.
3343
3344 @item transparent_union
3345 This attribute, attached to a @code{union} type definition, indicates
3346 that any function parameter having that union type causes calls to that
3347 function to be treated in a special way.
3348
3349 First, the argument corresponding to a transparent union type can be of
3350 any type in the union; no cast is required.  Also, if the union contains
3351 a pointer type, the corresponding argument can be a null pointer
3352 constant or a void pointer expression; and if the union contains a void
3353 pointer type, the corresponding argument can be any pointer expression.
3354 If the union member type is a pointer, qualifiers like @code{const} on
3355 the referenced type must be respected, just as with normal pointer
3356 conversions.
3357
3358 Second, the argument is passed to the function using the calling
3359 conventions of first member of the transparent union, not the calling
3360 conventions of the union itself.  All members of the union must have the
3361 same machine representation; this is necessary for this argument passing
3362 to work properly.
3363
3364 Transparent unions are designed for library functions that have multiple
3365 interfaces for compatibility reasons.  For example, suppose the
3366 @code{wait} function must accept either a value of type @code{int *} to
3367 comply with Posix, or a value of type @code{union wait *} to comply with
3368 the 4.1BSD interface.  If @code{wait}'s parameter were @code{void *},
3369 @code{wait} would accept both kinds of arguments, but it would also
3370 accept any other pointer type and this would make argument type checking
3371 less useful.  Instead, @code{<sys/wait.h>} might define the interface
3372 as follows:
3373
3374 @smallexample
3375 typedef union
3376   @{
3377     int *__ip;
3378     union wait *__up;
3379   @} wait_status_ptr_t __attribute__ ((__transparent_union__));
3380
3381 pid_t wait (wait_status_ptr_t);
3382 @end smallexample
3383
3384 This interface allows either @code{int *} or @code{union wait *}
3385 arguments to be passed, using the @code{int *} calling convention.
3386 The program can call @code{wait} with arguments of either type:
3387
3388 @example
3389 int w1 () @{ int w; return wait (&w); @}
3390 int w2 () @{ union wait w; return wait (&w); @}
3391 @end example
3392
3393 With this interface, @code{wait}'s implementation might look like this:
3394
3395 @example
3396 pid_t wait (wait_status_ptr_t p)
3397 @{
3398   return waitpid (-1, p.__ip, 0);
3399 @}
3400 @end example
3401
3402 @item unused
3403 When attached to a type (including a @code{union} or a @code{struct}),
3404 this attribute means that variables of that type are meant to appear
3405 possibly unused.  GCC will not produce a warning for any variables of
3406 that type, even if the variable appears to do nothing.  This is often
3407 the case with lock or thread classes, which are usually defined and then
3408 not referenced, but contain constructors and destructors that have
3409 nontrivial bookkeeping functions.
3410
3411 @item deprecated
3412 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the type
3413 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3414 types that are expected to be removed in a future version of a program.
3415 If possible, the warning also includes the location of the declaration
3416 of the deprecated type, to enable users to easily find further
3417 information about why the type is deprecated, or what they should do
3418 instead.  Note that the warnings only occur for uses and then only
3419 if the type is being applied to an identifier that itself is not being
3420 declared as deprecated.
3421
3422 @smallexample
3423 typedef int T1 __attribute__ ((deprecated));
3424 T1 x;
3425 typedef T1 T2;
3426 T2 y;
3427 typedef T1 T3 __attribute__ ((deprecated));
3428 T3 z __attribute__ ((deprecated));
3429 @end smallexample
3430
3431 results in a warning on line 2 and 3 but not lines 4, 5, or 6.  No
3432 warning is issued for line 4 because T2 is not explicitly
3433 deprecated.  Line 5 has no warning because T3 is explicitly
3434 deprecated.  Similarly for line 6.
3435
3436 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3437 variables (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Variable Attributes}.)
3438
3439 @item may_alias
3440 Accesses to objects with types with this attribute are not subjected to
3441 type-based alias analysis, but are instead assumed to be able to alias
3442 any other type of objects, just like the @code{char} type.  See
3443 @option{-fstrict-aliasing} for more information on aliasing issues.
3444
3445 Example of use:
3446
3447 @smallexample
3448 typedef short __attribute__((__may_alias__)) short_a;
3449
3450 int
3451 main (void)
3452 @{
3453   int a = 0x12345678;
3454   short_a *b = (short_a *) &a;
3455
3456   b[1] = 0;
3457
3458   if (a == 0x12345678)
3459     abort();
3460
3461   exit(0);
3462 @}
3463 @end smallexample
3464
3465 If you replaced @code{short_a} with @code{short} in the variable
3466 declaration, the above program would abort when compiled with
3467 @option{-fstrict-aliasing}, which is on by default at @option{-O2} or
3468 above in recent GCC versions.
3469
3470 @subsection i386 Type Attributes
3471
3472 Two attributes are currently defined for i386 configurations:
3473 @code{ms_struct} and @code{gcc_struct}
3474
3475 @item ms_struct
3476 @itemx gcc_struct
3477 @cindex @code{ms_struct}
3478 @cindex @code{gcc_struct}
3479
3480 If @code{packed} is used on a structure, or if bit-fields are used
3481 it may be that the Microsoft ABI packs them differently
3482 than GCC would normally pack them.  Particularly when moving packed
3483 data between functions compiled with GCC and the native Microsoft compiler
3484 (either via function call or as data in a file), it may be necessary to access
3485 either format.
3486
3487 Currently @option{-m[no-]ms-bitfields} is provided for the Windows X86
3488 compilers to match the native Microsoft compiler.
3489 @end table
3490
3491 To specify multiple attributes, separate them by commas within the
3492 double parentheses: for example, @samp{__attribute__ ((aligned (16),
3493 packed))}.
3494
3495 @node Inline
3496 @section An Inline Function is As Fast As a Macro
3497 @cindex inline functions
3498 @cindex integrating function code
3499 @cindex open coding
3500 @cindex macros, inline alternative
3501
3502 By declaring a function @code{inline}, you can direct GCC to
3503 integrate that function's code into the code for its callers.  This
3504 makes execution faster by eliminating the function-call overhead; in
3505 addition, if any of the actual argument values are constant, their known
3506 values may permit simplifications at compile time so that not all of the
3507 inline function's code needs to be included.  The effect on code size is
3508 less predictable; object code may be larger or smaller with function
3509 inlining, depending on the particular case.  Inlining of functions is an
3510 optimization and it really ``works'' only in optimizing compilation.  If
3511 you don't use @option{-O}, no function is really inline.
3512
3513 Inline functions are included in the ISO C99 standard, but there are
3514 currently substantial differences between what GCC implements and what
3515 the ISO C99 standard requires.
3516
3517 To declare a function inline, use the @code{inline} keyword in its
3518 declaration, like this:
3519
3520 @example
3521 inline int
3522 inc (int *a)
3523 @{
3524   (*a)++;
3525 @}
3526 @end example
3527
3528 (If you are writing a header file to be included in ISO C programs, write
3529 @code{__inline__} instead of @code{inline}.  @xref{Alternate Keywords}.)
3530 You can also make all ``simple enough'' functions inline with the option
3531 @option{-finline-functions}.
3532
3533 @opindex Winline
3534 Note that certain usages in a function definition can make it unsuitable
3535 for inline substitution.  Among these usages are: use of varargs, use of
3536 alloca, use of variable sized data types (@pxref{Variable Length}),
3537 use of computed goto (@pxref{Labels as Values}), use of nonlocal goto,
3538 and nested functions (@pxref{Nested Functions}).  Using @option{-Winline}
3539 will warn when a function marked @code{inline} could not be substituted,
3540 and will give the reason for the failure.
3541
3542 Note that in C and Objective-C, unlike C++, the @code{inline} keyword
3543 does not affect the linkage of the function.
3544
3545 @cindex automatic @code{inline} for C++ member fns
3546 @cindex @code{inline} automatic for C++ member fns
3547 @cindex member fns, automatically @code{inline}
3548 @cindex C++ member fns, automatically @code{inline}
3549 @opindex fno-default-inline
3550 GCC automatically inlines member functions defined within the class
3551 body of C++ programs even if they are not explicitly declared
3552 @code{inline}.  (You can override this with @option{-fno-default-inline};
3553 @pxref{C++ Dialect Options,,Options Controlling C++ Dialect}.)
3554
3555 @cindex inline functions, omission of
3556 @opindex fkeep-inline-functions
3557 When a function is both inline and @code{static}, if all calls to the
3558 function are integrated into the caller, and the function's address is
3559 never used, then the function's own assembler code is never referenced.
3560 In this case, GCC does not actually output assembler code for the
3561 function, unless you specify the option @option{-fkeep-inline-functions}.
3562 Some calls cannot be integrated for various reasons (in particular,
3563 calls that precede the function's definition cannot be integrated, and
3564 neither can recursive calls within the definition).  If there is a
3565 nonintegrated call, then the function is compiled to assembler code as
3566 usual.  The function must also be compiled as usual if the program
3567 refers to its address, because that can't be inlined.
3568
3569 @cindex non-static inline function
3570 When an inline function is not @code{static}, then the compiler must assume
3571 that there may be calls from other source files; since a global symbol can
3572 be defined only once in any program, the function must not be defined in
3573 the other source files, so the calls therein cannot be integrated.
3574 Therefore, a non-@code{static} inline function is always compiled on its
3575 own in the usual fashion.
3576
3577 If you specify both @code{inline} and @code{extern} in the function
3578 definition, then the definition is used only for inlining.  In no case
3579 is the function compiled on its own, not even if you refer to its
3580 address explicitly.  Such an address becomes an external reference, as
3581 if you had only declared the function, and had not defined it.
3582
3583 This combination of @code{inline} and @code{extern} has almost the
3584 effect of a macro.  The way to use it is to put a function definition in
3585 a header file with these keywords, and put another copy of the
3586 definition (lacking @code{inline} and @code{extern}) in a library file.
3587 The definition in the header file will cause most calls to the function
3588 to be inlined.  If any uses of the function remain, they will refer to
3589 the single copy in the library.
3590
3591 For future compatibility with when GCC implements ISO C99 semantics for
3592 inline functions, it is best to use @code{static inline} only.  (The
3593 existing semantics will remain available when @option{-std=gnu89} is
3594 specified, but eventually the default will be @option{-std=gnu99} and
3595 that will implement the C99 semantics, though it does not do so yet.)
3596
3597 GCC does not inline any functions when not optimizing unless you specify
3598 the @samp{always_inline} attribute for the function, like this:
3599
3600 @example
3601 /* Prototype.  */
3602 inline void foo (const char) __attribute__((always_inline));
3603 @end example
3604
3605 @node Extended Asm
3606 @section Assembler Instructions with C Expression Operands
3607 @cindex extended @code{asm}
3608 @cindex @code{asm} expressions
3609 @cindex assembler instructions
3610 @cindex registers
3611
3612 In an assembler instruction using @code{asm}, you can specify the
3613 operands of the instruction using C expressions.  This means you need not
3614 guess which registers or memory locations will contain the data you want
3615 to use.
3616
3617 You must specify an assembler instruction template much like what
3618 appears in a machine description, plus an operand constraint string for
3619 each operand.
3620
3621 For example, here is how to use the 68881's @code{fsinx} instruction:
3622
3623 @example
3624 asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
3625 @end example
3626
3627 @noindent
3628 Here @code{angle} is the C expression for the input operand while
3629 @code{result} is that of the output operand.  Each has @samp{"f"} as its
3630 operand constraint, saying that a floating point register is required.
3631 The @samp{=} in @samp{=f} indicates that the operand is an output; all
3632 output operands' constraints must use @samp{=}.  The constraints use the
3633 same language used in the machine description (@pxref{Constraints}).
3634
3635 Each operand is described by an operand-constraint string followed by
3636 the C expression in parentheses.  A colon separates the assembler
3637 template from the first output operand and another separates the last
3638 output operand from the first input, if any.  Commas separate the
3639 operands within each group.  The total number of operands is currently
3640 limited to 30; this limitation may be lifted in some future version of
3641 GCC.
3642
3643 If there are no output operands but there are input operands, you must
3644 place two consecutive colons surrounding the place where the output
3645 operands would go.
3646
3647 As of GCC version 3.1, it is also possible to specify input and output
3648 operands using symbolic names which can be referenced within the
3649 assembler code.  These names are specified inside square brackets
3650 preceding the constraint string, and can be referenced inside the
3651 assembler code using @code{%[@var{name}]} instead of a percentage sign
3652 followed by the operand number.  Using named operands the above example
3653 could look like:
3654
3655 @example
3656 asm ("fsinx %[angle],%[output]"
3657      : [output] "=f" (result)
3658      : [angle] "f" (angle));
3659 @end example
3660
3661 @noindent
3662 Note that the symbolic operand names have no relation whatsoever to
3663 other C identifiers.  You may use any name you like, even those of
3664 existing C symbols, but must ensure that no two operands within the same
3665 assembler construct use the same symbolic name.
3666
3667 Output operand expressions must be lvalues; the compiler can check this.
3668 The input operands need not be lvalues.  The compiler cannot check
3669 whether the operands have data types that are reasonable for the
3670 instruction being executed.  It does not parse the assembler instruction
3671 template and does not know what it means or even whether it is valid
3672 assembler input.  The extended @code{asm} feature is most often used for
3673 machine instructions the compiler itself does not know exist.  If
3674 the output expression cannot be directly addressed (for example, it is a
3675 bit-field), your constraint must allow a register.  In that case, GCC
3676 will use the register as the output of the @code{asm}, and then store
3677 that register into the output.
3678
3679 The ordinary output operands must be write-only; GCC will assume that
3680 the values in these operands before the instruction are dead and need
3681 not be generated.  Extended asm supports input-output or read-write
3682 operands.  Use the constraint character @samp{+} to indicate such an
3683 operand and list it with the output operands.
3684
3685 When the constraints for the read-write operand (or the operand in which
3686 only some of the bits are to be changed) allows a register, you may, as
3687 an alternative, logically split its function into two separate operands,
3688 one input operand and one write-only output operand.  The connection
3689 between them is expressed by constraints which say they need to be in
3690 the same location when the instruction executes.  You can use the same C
3691 expression for both operands, or different expressions.  For example,
3692 here we write the (fictitious) @samp{combine} instruction with
3693 @code{bar} as its read-only source operand and @code{foo} as its
3694 read-write destination:
3695
3696 @example
3697 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "0" (foo), "g" (bar));
3698 @end example
3699
3700 @noindent
3701 The constraint @samp{"0"} for operand 1 says that it must occupy the
3702 same location as operand 0.  A number in constraint is allowed only in
3703 an input operand and it must refer to an output operand.
3704
3705 Only a number in the constraint can guarantee that one operand will be in
3706 the same place as another.  The mere fact that @code{foo} is the value
3707 of both operands is not enough to guarantee that they will be in the
3708 same place in the generated assembler code.  The following would not
3709 work reliably:
3710
3711 @example
3712 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "r" (foo), "g" (bar));
3713 @end example
3714
3715 Various optimizations or reloading could cause operands 0 and 1 to be in
3716 different registers; GCC knows no reason not to do so.  For example, the
3717 compiler might find a copy of the value of @code{foo} in one register and
3718 use it for operand 1, but generate the output operand 0 in a different
3719 register (copying it afterward to @code{foo}'s own address).  Of course,
3720 since the register for operand 1 is not even mentioned in the assembler
3721 code, the result will not work, but GCC can't tell that.
3722
3723 As of GCC version 3.1, one may write @code{[@var{name}]} instead of
3724 the operand number for a matching constraint.  For example:
3725
3726 @example
3727 asm ("cmoveq %1,%2,%[result]"
3728      : [result] "=r"(result)
3729      : "r" (test), "r"(new), "[result]"(old));
3730 @end example
3731
3732 Some instructions clobber specific hard registers.  To describe this,
3733 write a third colon after the input operands, followed by the names of
3734 the clobbered hard registers (given as strings).  Here is a realistic
3735 example for the VAX:
3736
3737 @example
3738 asm volatile ("movc3 %0,%1,%2"
3739               : /* no outputs */
3740               : "g" (from), "g" (to), "g" (count)
3741               : "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5");
3742 @end example
3743
3744 You may not write a clobber description in a way that overlaps with an
3745 input or output operand.  For example, you may not have an operand
3746 describing a register class with one member if you mention that register
3747 in the clobber list.  Variables declared to live in specific registers
3748 (@pxref{Explicit Reg Vars}), and used as asm input or output operands must
3749 have no part mentioned in the clobber description.
3750 There is no way for you to specify that an input
3751 operand is modified without also specifying it as an output
3752 operand.  Note that if all the output operands you specify are for this
3753 purpose (and hence unused), you will then also need to specify
3754 @code{volatile} for the @code{asm} construct, as described below, to
3755 prevent GCC from deleting the @code{asm} statement as unused.
3756
3757 If you refer to a particular hardware register from the assembler code,
3758 you will probably have to list the register after the third colon to
3759 tell the compiler the register's value is modified.  In some assemblers,
3760 the register names begin with @samp{%}; to produce one @samp{%} in the
3761 assembler code, you must write @samp{%%} in the input.
3762
3763 If your assembler instruction can alter the condition code register, add
3764 @samp{cc} to the list of clobbered registers.  GCC on some machines
3765 represents the condition codes as a specific hardware register;
3766 @samp{cc} serves to name this register.  On other machines, the
3767 condition code is handled differently, and specifying @samp{cc} has no
3768 effect.  But it is valid no matter what the machine.
3769
3770 If your assembler instruction modifies memory in an unpredictable
3771 fashion, add @samp{memory} to the list of clobbered registers.  This
3772 will cause GCC to not keep memory values cached in registers across
3773 the assembler instruction.  You will also want to add the
3774 @code{volatile} keyword if the memory affected is not listed in the
3775 inputs or outputs of the @code{asm}, as the @samp{memory} clobber does
3776 not count as a side-effect of the @code{asm}.
3777
3778 You can put multiple assembler instructions together in a single
3779 @code{asm} template, separated by the characters normally used in assembly
3780 code for the system.  A combination that works in most places is a newline
3781 to break the line, plus a tab character to move to the instruction field
3782 (written as @samp{\n\t}).  Sometimes semicolons can be used, if the
3783 assembler allows semicolons as a line-breaking character.  Note that some
3784 assembler dialects use semicolons to start a comment.
3785 The input operands are guaranteed not to use any of the clobbered
3786 registers, and neither will the output operands' addresses, so you can
3787 read and write the clobbered registers as many times as you like.  Here
3788 is an example of multiple instructions in a template; it assumes the
3789 subroutine @code{_foo} accepts arguments in registers 9 and 10:
3790
3791 @example
3792 asm ("movl %0,r9\n\tmovl %1,r10\n\tcall _foo"
3793      : /* no outputs */
3794      : "g" (from), "g" (to)
3795      : "r9", "r10");
3796 @end example
3797
3798 Unless an output operand has the @samp{&} constraint modifier, GCC
3799 may allocate it in the same register as an unrelated input operand, on
3800 the assumption the inputs are consumed before the outputs are produced.
3801 This assumption may be false if the assembler code actually consists of
3802 more than one instruction.  In such a case, use @samp{&} for each output
3803 operand that may not overlap an input.  @xref{Modifiers}.
3804
3805 If you want to test the condition code produced by an assembler
3806 instruction, you must include a branch and a label in the @code{asm}
3807 construct, as follows:
3808
3809 @example
3810 asm ("clr %0\n\tfrob %1\n\tbeq 0f\n\tmov #1,%0\n0:"
3811      : "g" (result)
3812      : "g" (input));
3813 @end example
3814
3815 @noindent
3816 This assumes your assembler supports local labels, as the GNU assembler
3817 and most Unix assemblers do.
3818
3819 Speaking of labels, jumps from one @code{asm} to another are not
3820 supported.  The compiler's optimizers do not know about these jumps, and
3821 therefore they cannot take account of them when deciding how to
3822 optimize.
3823
3824 @cindex macros containing @code{asm}
3825 Usually the most convenient way to use these @code{asm} instructions is to
3826 encapsulate them in macros that look like functions.  For example,
3827
3828 @example
3829 #define sin(x)       \
3830 (@{ double __value, __arg = (x);   \
3831    asm ("fsinx %1,%0": "=f" (__value): "f" (__arg));  \
3832    __value; @})
3833 @end example
3834
3835 @noindent
3836 Here the variable @code{__arg} is used to make sure that the instruction
3837 operates on a proper @code{double} value, and to accept only those
3838 arguments @code{x} which can convert automatically to a @code{double}.
3839
3840 Another way to make sure the instruction operates on the correct data
3841 type is to use a cast in the @code{asm}.  This is different from using a
3842 variable @code{__arg} in that it converts more different types.  For
3843 example, if the desired type were @code{int}, casting the argument to
3844 @code{int} would accept a pointer with no complaint, while assigning the
3845 argument to an @code{int} variable named @code{__arg} would warn about
3846 using a pointer unless the caller explicitly casts it.
3847
3848 If an @code{asm} has output operands, GCC assumes for optimization
3849 purposes the instruction has no side effects except to change the output
3850 operands.  This does not mean instructions with a side effect cannot be
3851 used, but you must be careful, because the compiler may eliminate them
3852 if the output operands aren't used, or move them out of loops, or
3853 replace two with one if they constitute a common subexpression.  Also,
3854 if your instruction does have a side effect on a variable that otherwise
3855 appears not to change, the old value of the variable may be reused later
3856 if it happens to be found in a register.
3857
3858 You can prevent an @code{asm} instruction from being deleted, moved
3859 significantly, or combined, by writing the keyword @code{volatile} after
3860 the @code{asm}.  For example:
3861
3862 @example
3863 #define get_and_set_priority(new)              \
3864 (@{ int __old;                                  \
3865    asm volatile ("get_and_set_priority %0, %1" \
3866                  : "=g" (__old) : "g" (new));  \
3867    __old; @})
3868 @end example
3869
3870 @noindent
3871 If you write an @code{asm} instruction with no outputs, GCC will know
3872 the instruction has side-effects and will not delete the instruction or
3873 move it outside of loops.
3874
3875 The @code{volatile} keyword indicates that the instruction has
3876 important side-effects.  GCC will not delete a volatile @code{asm} if
3877 it is reachable.  (The instruction can still be deleted if GCC can
3878 prove that control-flow will never reach the location of the
3879 instruction.)  In addition, GCC will not reschedule instructions
3880 across a volatile @code{asm} instruction.  For example:
3881
3882 @example
3883 *(volatile int *)addr = foo;
3884 asm volatile ("eieio" : : );
3885 @end example
3886
3887 @noindent
3888 Assume @code{addr} contains the address of a memory mapped device
3889 register.  The PowerPC @code{eieio} instruction (Enforce In-order
3890 Execution of I/O) tells the CPU to make sure that the store to that
3891 device register happens before it issues any other I/O@.
3892
3893 Note that even a volatile @code{asm} instruction can be moved in ways
3894 that appear insignificant to the compiler, such as across jump
3895 instructions.  You can't expect a sequence of volatile @code{asm}
3896 instructions to remain perfectly consecutive.  If you want consecutive
3897 output, use a single @code{asm}.  Also, GCC will perform some
3898 optimizations across a volatile @code{asm} instruction; GCC does not
3899 ``forget everything'' when it encounters a volatile @code{asm}
3900 instruction the way some other compilers do.
3901
3902 An @code{asm} instruction without any operands or clobbers (an ``old
3903 style'' @code{asm}) will be treated identically to a volatile
3904 @code{asm} instruction.
3905
3906 It is a natural idea to look for a way to give access to the condition
3907 code left by the assembler instruction.  However, when we attempted to
3908 implement this, we found no way to make it work reliably.  The problem
3909 is that output operands might need reloading, which would result in
3910 additional following ``store'' instructions.  On most machines, these
3911 instructions would alter the condition code before there was time to
3912 test it.  This problem doesn't arise for ordinary ``test'' and
3913 ``compare'' instructions because they don't have any output operands.
3914
3915 For reasons similar to those described above, it is not possible to give
3916 an assembler instruction access to the condition code left by previous
3917 instructions.
3918
3919 If you are writing a header file that should be includable in ISO C
3920 programs, write @code{__asm__} instead of @code{asm}.  @xref{Alternate
3921 Keywords}.
3922
3923 @subsection i386 floating point asm operands
3924
3925 There are several rules on the usage of stack-like regs in
3926 asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
3927 stack-like regs:
3928
3929 @enumerate
3930 @item
3931 Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
3932 necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
3933 which must be explicitly popped by gcc.
3934
3935 An input reg that is implicitly popped by the asm must be
3936 explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
3937 output operand.
3938
3939 @item
3940 For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
3941 necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
3942 If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
3943 the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
3944 stack looked like---it's not clear how the rest of the stack ``slides
3945 up''.
3946
3947 All implicitly popped input regs must be closer to the top of
3948 the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
3949
3950 It is possible that if an input dies in an insn, reload might
3951 use the input reg for an output reload.  Consider this example:
3952
3953 @example
3954 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
3955 @end example
3956
3957 This asm says that input B is not popped by the asm, and that
3958 the asm pushes a result onto the reg-stack, i.e., the stack is one
3959 deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
3960 reload will think that it can use the same reg for both the input and
3961 the output, if input B dies in this insn.
3962
3963 If any input operand uses the @code{f} constraint, all output reg
3964 constraints must use the @code{&} earlyclobber.
3965
3966 The asm above would be written as
3967
3968 @example
3969 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
3970 @end example
3971
3972 @item
3973 Some operands need to be in particular places on the stack.  All
3974 output operands fall in this category---there is no other way to
3975 know which regs the outputs appear in unless the user indicates
3976 this in the constraints.
3977
3978 Output operands must specifically indicate which reg an output
3979 appears in after an asm.  @code{=f} is not allowed: the operand
3980 constraints must select a class with a single reg.
3981
3982 @item
3983 Output operands may not be ``inserted'' between existing stack regs.
3984 Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
3985 are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
3986 It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
3987
3988 Output operands must start at the top of the reg-stack: output
3989 operands may not ``skip'' a reg.
3990
3991 @item
3992 Some asm statements may need extra stack space for internal
3993 calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
3994 unrelated to the inputs and outputs.
3995
3996 @end enumerate
3997
3998 Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
3999 takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
4000
4001 @example
4002 asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
4003 @end example
4004
4005 This asm takes two inputs, which are popped by the @code{fyl2xp1} opcode,
4006 and replaces them with one output.  The user must code the @code{st(1)}
4007 clobber for reg-stack.c to know that @code{fyl2xp1} pops both inputs.
4008
4009 @example
4010 asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
4011 @end example
4012
4013 @include md.texi
4014
4015 @node Asm Labels
4016 @section Controlling Names Used in Assembler Code
4017 @cindex assembler names for identifiers
4018 @cindex names used in assembler code
4019 @cindex identifiers, names in assembler code
4020
4021 You can specify the name to be used in the assembler code for a C
4022 function or variable by writing the @code{asm} (or @code{__asm__})
4023 keyword after the declarator as follows:
4024
4025 @example
4026 int foo asm ("myfoo") = 2;
4027 @end example
4028
4029 @noindent
4030 This specifies that the name to be used for the variable @code{foo} in
4031 the assembler code should be @samp{myfoo} rather than the usual
4032 @samp{_foo}.
4033
4034 On systems where an underscore is normally prepended to the name of a C
4035 function or variable, this feature allows you to define names for the
4036 linker that do not start with an underscore.
4037
4038 It does not make sense to use this feature with a non-static local
4039 variable since such variables do not have assembler names.  If you are
4040 trying to put the variable in a particular register, see @ref{Explicit
4041 Reg Vars}.  GCC presently accepts such code with a warning, but will
4042 probably be changed to issue an error, rather than a warning, in the
4043 future.
4044
4045 You cannot use @code{asm} in this way in a function @emph{definition}; but
4046 you can get the same effect by writing a declaration for the function
4047 before its definition and putting @code{asm} there, like this:
4048
4049 @example
4050 extern func () asm ("FUNC");
4051
4052 func (x, y)
4053      int x, y;
4054 /* @r{@dots{}} */
4055 @end example
4056
4057 It is up to you to make sure that the assembler names you choose do not
4058 conflict with any other assembler symbols.  Also, you must not use a
4059 register name; that would produce completely invalid assembler code.  GCC
4060 does not as yet have the ability to store static variables in registers.
4061 Perhaps that will be added.
4062
4063 @node Explicit Reg Vars
4064 @section Variables in Specified Registers
4065 @cindex explicit register variables
4066 @cindex variables in specified registers
4067 @cindex specified registers
4068 @cindex registers, global allocation
4069
4070 GNU C allows you to put a few global variables into specified hardware
4071 registers.  You can also specify the register in which an ordinary
4072 register variable should be allocated.
4073
4074 @itemize @bullet
4075 @item
4076 Global register variables reserve registers throughout the program.
4077 This may be useful in programs such as programming language
4078 interpreters which have a couple of global variables that are accessed
4079 very often.
4080
4081 @item
4082 Local register variables in specific registers do not reserve the
4083 registers.  The compiler's data flow analysis is capable of determining
4084 where the specified registers contain live values, and where they are
4085 available for other uses.  Stores into local register variables may be deleted
4086 when they appear to be dead according to dataflow analysis.  References
4087 to local register variables may be deleted or moved or simplified.
4088
4089 These local variables are sometimes convenient for use with the extended
4090 @code{asm} feature (@pxref{Extended Asm}), if you want to write one
4091 output of the assembler instruction directly into a particular register.
4092 (This will work provided the register you specify fits the constraints
4093 specified for that operand in the @code{asm}.)
4094 @end itemize
4095
4096 @menu
4097 * Global Reg Vars::
4098 * Local Reg Vars::
4099 @end menu
4100
4101 @node Global Reg Vars
4102 @subsection Defining Global Register Variables
4103 @cindex global register variables
4104 @cindex registers, global variables in
4105
4106 You can define a global register variable in GNU C like this:
4107
4108 @example
4109 register int *foo asm ("a5");
4110 @end example
4111
4112 @noindent
4113 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Choose a
4114 register which is normally saved and restored by function calls on your
4115 machine, so that library routines will not clobber it.
4116
4117 Naturally the register name is cpu-dependent, so you would need to
4118 conditionalize your program according to cpu type.  The register
4119 @code{a5} would be a good choice on a 68000 for a variable of pointer
4120 type.  On machines with register windows, be sure to choose a ``global''
4121 register that is not affected magically by the function call mechanism.
4122
4123 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4124 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4125 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4126
4127 Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a register
4128 automatically, but first we need to figure out how it should choose and
4129 how to enable you to guide the choice.  No solution is evident.
4130
4131 Defining a global register variable in a certain register reserves that
4132 register entirely for this use, at least within the current compilation.
4133 The register will not be allocated for any other purpose in the functions
4134 in the current compilation.  The register will not be saved and restored by
4135 these functions.  Stores into this register are never deleted even if they
4136 would appear to be dead, but references may be deleted or moved or
4137 simplified.
4138
4139 It is not safe to access the global register variables from signal
4140 handlers, or from more than one thread of control, because the system
4141 library routines may temporarily use the register for other things (unless
4142 you recompile them specially for the task at hand).
4143
4144 @cindex @code{qsort}, and global register variables
4145 It is not safe for one function that uses a global register variable to
4146 call another such function @code{foo} by way of a third function
4147 @code{lose} that was compiled without knowledge of this variable (i.e.@: in a
4148 different source file in which the variable wasn't declared).  This is
4149 because @code{lose} might save the register and put some other value there.
4150 For example, you can't expect a global register variable to be available in
4151 the comparison-function that you pass to @code{qsort}, since @code{qsort}
4152 might have put something else in that register.  (If you are prepared to
4153 recompile @code{qsort} with the same global register variable, you can
4154 solve this problem.)
4155
4156 If you want to recompile @code{qsort} or other source files which do not
4157 actually use your global register variable, so that they will not use that
4158 register for any other purpose, then it suffices to specify the compiler
4159 option @option{-ffixed-@var{reg}}.  You need not actually add a global
4160 register declaration to their source code.
4161
4162 A function which can alter the value of a global register variable cannot
4163 safely be called from a function compiled without this variable, because it
4164 could clobber the value the caller expects to find there on return.
4165 Therefore, the function which is the entry point into the part of the
4166 program that uses the global register variable must explicitly save and
4167 restore the value which belongs to its caller.
4168
4169 @cindex register variable after @code{longjmp}
4170 @cindex global register after @code{longjmp}
4171 @cindex value after @code{longjmp}
4172 @findex longjmp
4173 @findex setjmp
4174 On most machines, @code{longjmp} will restore to each global register
4175 variable the value it had at the time of the @code{setjmp}.  On some
4176 machines, however, @code{longjmp} will not change the value of global
4177 register variables.  To be portable, the function that called @code{setjmp}
4178 should make other arrangements to save the values of the global register
4179 variables, and to restore them in a @code{longjmp}.  This way, the same
4180 thing will happen regardless of what @code{longjmp} does.
4181
4182 All global register variable declarations must precede all function
4183 definitions.  If such a declaration could appear after function
4184 definitions, the declaration would be too late to prevent the register from
4185 being used for other purposes in the preceding functions.
4186
4187 Global register variables may not have initial values, because an
4188 executable file has no means to supply initial contents for a register.
4189
4190 On the SPARC, there are reports that g3 @dots{} g7 are suitable
4191 registers, but certain library functions, such as @code{getwd}, as well
4192 as the subroutines for division and remainder, modify g3 and g4.  g1 and
4193 g2 are local temporaries.
4194
4195 On the 68000, a2 @dots{} a5 should be suitable, as should d2 @dots{} d7.
4196 Of course, it will not do to use more than a few of those.
4197
4198 @node Local Reg Vars
4199 @subsection Specifying Registers for Local Variables
4200 @cindex local variables, specifying registers
4201 @cindex specifying registers for local variables
4202 @cindex registers for local variables
4203
4204 You can define a local register variable with a specified register
4205 like this:
4206
4207 @example
4208 register int *foo asm ("a5");
4209 @end example
4210
4211 @noindent
4212 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Note
4213 that this is the same syntax used for defining global register
4214 variables, but for a local variable it would appear within a function.
4215
4216 Naturally the register name is cpu-dependent, but this is not a
4217 problem, since specific registers are most often useful with explicit
4218 assembler instructions (@pxref{Extended Asm}).  Both of these things
4219 generally require that you conditionalize your program according to
4220 cpu type.
4221
4222 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4223 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4224 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4225
4226 Defining such a register variable does not reserve the register; it
4227 remains available for other uses in places where flow control determines
4228 the variable's value is not live.  However, these registers are made
4229 unavailable for use in the reload pass; excessive use of this feature
4230 leaves the compiler too few available registers to compile certain
4231 functions.
4232
4233 This option does not guarantee that GCC will generate code that has
4234 this variable in the register you specify at all times.  You may not
4235 code an explicit reference to this register in an @code{asm} statement
4236 and assume it will always refer to this variable.
4237
4238 Stores into local register variables may be deleted when they appear to be dead
4239 according to dataflow analysis.  References to local register variables may
4240 be deleted or moved or simplified.
4241
4242 @node Alternate Keywords
4243 @section Alternate Keywords
4244 @cindex alternate keywords
4245 @cindex keywords, alternate
4246
4247 @option{-ansi} and the various @option{-std} options disable certain
4248 keywords.  This causes trouble when you want to use GNU C extensions, or
4249 a general-purpose header file that should be usable by all programs,
4250 including ISO C programs.  The keywords @code{asm}, @code{typeof} and
4251 @code{inline} are not available in programs compiled with
4252 @option{-ansi} or @option{-std} (although @code{inline} can be used in a
4253 program compiled with @option{-std=c99}).  The ISO C99 keyword
4254 @code{restrict} is only available when @option{-std=gnu99} (which will
4255 eventually be the default) or @option{-std=c99} (or the equivalent
4256 @option{-std=iso9899:1999}) is used.
4257
4258 The way to solve these problems is to put @samp{__} at the beginning and
4259 end of each problematical keyword.  For example, use @code{__asm__}
4260 instead of @code{asm}, and @code{__inline__} instead of @code{inline}.
4261
4262 Other C compilers won't accept these alternative keywords; if you want to
4263 compile with another compiler, you can define the alternate keywords as
4264 macros to replace them with the customary keywords.  It looks like this:
4265
4266 @example
4267 #ifndef __GNUC__
4268 #define __asm__ asm
4269 #endif
4270 @end example
4271
4272 @findex __extension__
4273 @opindex pedantic
4274 @option{-pedantic} and other options cause warnings for many GNU C extensions.
4275 You can
4276 prevent such warnings within one expression by writing
4277 @code{__extension__} before the expression.  @code{__extension__} has no
4278 effect aside from this.
4279
4280 @node Incomplete Enums
4281 @section Incomplete @code{enum} Types
4282
4283 You can define an @code{enum} tag without specifying its possible values.
4284 This results in an incomplete type, much like what you get if you write
4285 @code{struct foo} without describing the elements.  A later declaration
4286 which does specify the possible values completes the type.
4287
4288 You can't allocate variables or storage using the type while it is
4289 incomplete.  However, you can work with pointers to that type.
4290
4291 This extension may not be very useful, but it makes the handling of
4292 @code{enum} more consistent with the way @code{struct} and @code{union}
4293 are handled.
4294
4295 This extension is not supported by GNU C++.
4296
4297 @node Function Names
4298 @section Function Names as Strings
4299 @cindex @code{__FUNCTION__} identifier
4300 @cindex @code{__PRETTY_FUNCTION__} identifier
4301 @cindex @code{__func__} identifier
4302
4303 GCC predefines two magic identifiers to hold the name of the current
4304 function.  The identifier @code{__FUNCTION__} holds the name of the function
4305 as it appears in the source.  The identifier @code{__PRETTY_FUNCTION__}
4306 holds the name of the function pretty printed in a language specific
4307 fashion.
4308
4309 These names are always the same in a C function, but in a C++ function
4310 they may be different.  For example, this program:
4311
4312 @smallexample
4313 extern "C" @{
4314 extern int printf (char *, ...);
4315 @}
4316
4317 class a @{
4318  public:
4319   void sub (int i)
4320     @{
4321       printf ("__FUNCTION__ = %s\n", __FUNCTION__);
4322       printf ("__PRETTY_FUNCTION__ = %s\n", __PRETTY_FUNCTION__);
4323     @}
4324 @};
4325
4326 int
4327 main (void)
4328 @{
4329   a ax;
4330   ax.sub (0);
4331   return 0;
4332 @}
4333 @end smallexample
4334
4335 @noindent
4336 gives this output:
4337
4338 @smallexample
4339 __FUNCTION__ = sub
4340 __PRETTY_FUNCTION__ = int  a::sub (int)
4341 @end smallexample
4342
4343 The compiler automagically replaces the identifiers with a string
4344 literal containing the appropriate name.  Thus, they are neither
4345 preprocessor macros, like @code{__FILE__} and @code{__LINE__}, nor
4346 variables.  This means that they catenate with other string literals, and
4347 that they can be used to initialize char arrays.  For example
4348
4349 @smallexample
4350 char here[] = "Function " __FUNCTION__ " in " __FILE__;
4351 @end smallexample
4352
4353 On the other hand, @samp{#ifdef __FUNCTION__} does not have any special
4354 meaning inside a function, since the preprocessor does not do anything
4355 special with the identifier @code{__FUNCTION__}.
4356
4357 Note that these semantics are deprecated, and that GCC 3.2 will handle
4358 @code{__FUNCTION__} and @code{__PRETTY_FUNCTION__} the same way as
4359 @code{__func__}.  @code{__func__} is defined by the ISO standard C99:
4360
4361 @display
4362 The identifier @code{__func__} is implicitly declared by the translator
4363 as if, immediately following the opening brace of each function
4364 definition, the declaration
4365
4366 @smallexample
4367 static const char __func__[] = "function-name";
4368 @end smallexample
4369
4370 appeared, where function-name is the name of the lexically-enclosing
4371 function.  This name is the unadorned name of the function.
4372 @end display
4373
4374 By this definition, @code{__func__} is a variable, not a string literal.
4375 In particular, @code{__func__} does not catenate with other string
4376 literals.
4377
4378 In @code{C++}, @code{__FUNCTION__} and @code{__PRETTY_FUNCTION__} are
4379 variables, declared in the same way as @code{__func__}.
4380
4381 @node Return Address
4382 @section Getting the Return or Frame Address of a Function
4383
4384 These functions may be used to get information about the callers of a
4385 function.
4386
4387 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_return_address (unsigned int @var{level})
4388 This function returns the return address of the current function, or of
4389 one of its callers.  The @var{level} argument is number of frames to
4390 scan up the call stack.  A value of @code{0} yields the return address
4391 of the current function, a value of @code{1} yields the return address
4392 of the caller of the current function, and so forth. When inlining
4393 the expected behavior is that the function will return the address of
4394 the function that will be returned to.  To work around this behavior use
4395 the @code{noinline} function attribute.
4396
4397 The @var{level} argument must be a constant integer.
4398
4399 On some machines it may be impossible to determine the return address of
4400 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4401 of the stack has been reached, this function will return @code{0} or a
4402 random value. In addition, @code{__builtin_frame_address} may be used
4403 to determine if the top of the stack has been reached.
4404
4405 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4406 purposes.
4407 @end deftypefn
4408
4409 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_frame_address (unsigned int @var{level})
4410 This function is similar to @code{__builtin_return_address}, but it
4411 returns the address of the function frame rather than the return address
4412 of the function.  Calling @code{__builtin_frame_address} with a value of
4413 @code{0} yields the frame address of the current function, a value of
4414 @code{1} yields the frame address of the caller of the current function,
4415 and so forth.
4416
4417 The frame is the area on the stack which holds local variables and saved
4418 registers.  The frame address is normally the address of the first word
4419 pushed on to the stack by the function.  However, the exact definition
4420 depends upon the processor and the calling convention.  If the processor
4421 has a dedicated frame pointer register, and the function has a frame,
4422 then @code{__builtin_frame_address} will return the value of the frame
4423 pointer register.
4424
4425 On some machines it may be impossible to determine the frame address of
4426 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4427 of the stack has been reached, this function will return @code{0} if
4428 the first frame pointer is properly initialized by the startup code.
4429
4430 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4431 purposes.
4432 @end deftypefn
4433
4434 @node Vector Extensions
4435 @section Using vector instructions through built-in functions
4436
4437 On some targets, the instruction set contains SIMD vector instructions that
4438 operate on multiple values contained in one large register at the same time.
4439 For example, on the i386 the MMX, 3Dnow! and SSE extensions can be used
4440 this way.
4441
4442 The first step in using these extensions is to provide the necessary data
4443 types.  This should be done using an appropriate @code{typedef}:
4444
4445 @example
4446 typedef int v4si __attribute__ ((mode(V4SI)));
4447 @end example
4448
4449 The base type @code{int} is effectively ignored by the compiler, the
4450 actual properties of the new type @code{v4si} are defined by the
4451 @code{__attribute__}.  It defines the machine mode to be used; for vector
4452 types these have the form @code{V@var{n}@var{B}}; @var{n} should be the
4453 number of elements in the vector, and @var{B} should be the base mode of the
4454 individual elements.  The following can be used as base modes:
4455
4456 @table @code
4457 @item QI
4458 An integer that is as wide as the smallest addressable unit, usually 8 bits.
4459 @item HI
4460 An integer, twice as wide as a QI mode integer, usually 16 bits.
4461 @item SI
4462 An integer, four times as wide as a QI mode integer, usually 32 bits.
4463 @item DI
4464 An integer, eight times as wide as a QI mode integer, usually 64 bits.
4465 @item SF
4466 A floating point value, as wide as a SI mode integer, usually 32 bits.
4467 @item DF
4468 A floating point value, as wide as a DI mode integer, usually 64 bits.
4469 @end table
4470
4471 Specifying a combination that is not valid for the current architecture
4472 will cause gcc to synthesize the instructions using a narrower mode.
4473 For example, if you specify a variable of type @code{V4SI} and your
4474 architecture does not allow for this specific SIMD type, gcc will
4475 produce code that uses 4 @code{SIs}.
4476
4477 The types defined in this manner can be used with a subset of normal C
4478 operations.  Currently, gcc will allow using the following operators on
4479 these types: @code{+, -, *, /, unary minus}@.
4480
4481 The operations behave like C++ @code{valarrays}.  Addition is defined as
4482 the addition of the corresponding elements of the operands.  For
4483 example, in the code below, each of the 4 elements in @var{a} will be
4484 added to the corresponding 4 elements in @var{b} and the resulting
4485 vector will be stored in @var{c}.
4486
4487 @example
4488 typedef int v4si __attribute__ ((mode(V4SI)));
4489
4490 v4si a, b, c;
4491
4492 c = a + b;
4493 @end example
4494
4495 Subtraction, multiplication, and division operate in a similar manner.
4496 Likewise, the result of using the unary minus operator on a vector type
4497 is a vector whose elements are the negative value of the corresponding
4498 elements in the operand.
4499
4500 You can declare variables and use them in function calls and returns, as
4501 well as in assignments and some casts.  You can specify a vector type as
4502 a return type for a function.  Vector types can also be used as function
4503 arguments.  It is possible to cast from one vector type to another,
4504 provided they are of the same size (in fact, you can also cast vectors
4505 to and from other datatypes of the same size).
4506
4507 You cannot operate between vectors of different lengths or different
4508 signedness without a cast.
4509
4510 A port that supports hardware vector operations, usually provides a set
4511 of built-in functions that can be used to operate on vectors.  For
4512 example, a function to add two vectors and multiply the result by a
4513 third could look like this:
4514
4515 @example
4516 v4si f (v4si a, v4si b, v4si c)
4517 @{
4518   v4si tmp = __builtin_addv4si (a, b);
4519   return __builtin_mulv4si (tmp, c);
4520 @}
4521
4522 @end example
4523
4524 @node Other Builtins
4525 @section Other built-in functions provided by GCC
4526 @cindex built-in functions
4527 @findex __builtin_isgreater
4528 @findex __builtin_isgreaterequal
4529 @findex __builtin_isless
4530 @findex __builtin_islessequal
4531 @findex __builtin_islessgreater
4532 @findex __builtin_isunordered
4533 @findex abort
4534 @findex abs
4535 @findex alloca
4536 @findex atan2
4537 @findex atan2f
4538 @findex atan2l
4539 @findex bcmp
4540 @findex bzero
4541 @findex ceil
4542 @findex ceilf
4543 @findex ceill
4544 @findex cimag
4545 @findex cimagf
4546 @findex cimagl
4547 @findex conj
4548 @findex conjf
4549 @findex conjl
4550 @findex cos
4551 @findex cosf
4552 @findex cosl
4553 @findex creal
4554 @findex crealf
4555 @findex creall
4556 @findex exit
4557 @findex _exit
4558 @findex _Exit
4559 @findex exp
4560 @findex expf
4561 @findex expl
4562 @findex fabs
4563 @findex fabsf
4564 @findex fabsl
4565 @findex ffs
4566 @findex floor
4567 @findex floorf
4568 @findex floorl
4569 @findex fmod
4570 @findex fmodf
4571 @findex fmodl
4572 @findex fprintf
4573 @findex fprintf_unlocked
4574 @findex fputs
4575 @findex fputs_unlocked
4576 @findex imaxabs
4577 @findex index
4578 @findex labs
4579 @findex llabs
4580 @findex log
4581 @findex logf
4582 @findex logl
4583 @findex memcmp
4584 @findex memcpy
4585 @findex memset
4586 @findex nearbyint
4587 @findex nearbyintf
4588 @findex nearbyintl
4589 @findex pow
4590 @findex powf
4591 @findex powl
4592 @findex printf
4593 @findex printf_unlocked
4594 @findex putchar
4595 @findex puts
4596 @findex rindex
4597 @findex round
4598 @findex roundf
4599 @findex roundl
4600 @findex scanf
4601 @findex sin
4602 @findex sinf
4603 @findex sinl
4604 @findex snprintf
4605 @findex sprintf
4606 @findex sqrt
4607 @findex sqrtf
4608 @findex sqrtl
4609 @findex sscanf
4610 @findex strcat
4611 @findex strchr
4612 @findex strcmp
4613 @findex strcpy
4614 @findex strcspn
4615 @findex strlen
4616 @findex strncat
4617 @findex strncmp
4618 @findex strncpy
4619 @findex strpbrk
4620 @findex strrchr
4621 @findex strspn
4622 @findex strstr
4623 @findex trunc
4624 @findex truncf
4625 @findex truncl
4626 @findex vprintf
4627 @findex vscanf
4628 @findex vsnprintf
4629 @findex vsprintf
4630 @findex vsscanf
4631
4632 GCC provides a large number of built-in functions other than the ones
4633 mentioned above.  Some of these are for internal use in the processing
4634 of exceptions or variable-length argument lists and will not be
4635 documented here because they may change from time to time; we do not
4636 recommend general use of these functions.
4637
4638 The remaining functions are provided for optimization purposes.
4639
4640 @opindex fno-builtin
4641 GCC includes built-in versions of many of the functions in the standard
4642 C library.  The versions prefixed with @code{__builtin_} will always be
4643 treated as having the same meaning as the C library function even if you
4644 specify the @option{-fno-builtin} option. (@pxref{C Dialect Options})
4645 Many of these functions are only optimized in certain cases; if they are
4646 not optimized in a particular case, a call to the library function will
4647 be emitted.
4648
4649 @opindex ansi
4650 @opindex std
4651 Outside strict ISO C mode (@option{-ansi}, @option{-std=c89} or
4652 @option{-std=c99}), the functions @code{alloca}, @code{bcmp},
4653 @code{bzero}, @code{_exit}, @code{ffs}, @code{fprintf_unlocked},
4654 @code{fputs_unlocked}, @code{index}, @code{printf_unlocked},
4655 and @code{rindex} may be handled as built-in functions.
4656 All these functions have corresponding versions
4657 prefixed with @code{__builtin_}, which may be used even in strict C89
4658 mode.
4659
4660 The ISO C99 functions @code{conj}, @code{conjf}, @code{conjl}, @code{creal},
4661 @code{crealf}, @code{creall}, @code{cimag}, @code{cimagf}, @code{cimagl},
4662 @code{_Exit}, @code{imaxabs}, @code{llabs},
4663 @code{nearbyint}, @code{nearbyintf}, @code{nearbyintl},
4664 @code{round}, @code{roundf}, @code{roundl}, @code{snprintf},
4665 @code{trunc}, @code{truncf}, @code{truncl},
4666 @code{vscanf}, @code{vsnprintf} and @code{vsscanf}
4667 are handled as built-in functions
4668 except in strict ISO C90 mode (@option{-ansi} or @option{-std=c89}).
4669
4670 There are also built-in versions of the ISO C99 functions @code{atan2f},
4671 @code{atan2l}, @code{ceilf}, @code{ceill}, @code{cosf}, @code{cosl},
4672 @code{expf}, @code{expl}, @code{fabsf}, @code{fabsl}, @code{floorf},
4673 @code{floorl}, @code{fmodf}, @code{fmodl},
4674 @code{logf}, @code{logl}, @code{powf}, @code{powl},
4675 @code{sinf}, @code{sinl}, @code{sqrtf} and @code{sqrtl}
4676 that are recognized in any mode since ISO C90 reserves these names for
4677 the purpose to which ISO C99 puts them.  All these functions have
4678 corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
4679
4680 The ISO C90 functions @code{abort}, @code{abs}, @code{atan2}, @code{ceil},
4681 @code{cos}, @code{exit},
4682 @code{exp}, @code{fabs}, @code{floor}, @code{fmod},
4683 @code{fprintf}, @code{fputs}, @code{labs}, @code{log},
4684 @code{memcmp}, @code{memcpy}, @code{memset}, @code{pow}, @code{printf},
4685 @code{putchar}, @code{puts}, @code{scanf}, @code{sin}, @code{snprintf},
4686 @code{sprintf}, @code{sqrt}, @code{sscanf},
4687 @code{strcat}, @code{strchr}, @code{strcmp},
4688 @code{strcpy}, @code{strcspn}, @code{strlen}, @code{strncat}, @code{strncmp},
4689 @code{strncpy}, @code{strpbrk}, @code{strrchr}, @code{strspn}, @code{strstr},
4690 @code{vprintf} and @code{vsprintf}
4691 are all recognized as built-in functions unless
4692 @option{-fno-builtin} is specified (or @option{-fno-builtin-@var{function}}
4693 is specified for an individual function).  All of these functions have
4694 corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
4695
4696 GCC provides built-in versions of the ISO C99 floating point comparison
4697 macros that avoid raising exceptions for unordered operands.  They have
4698 the same names as the standard macros ( @code{isgreater},
4699 @code{isgreaterequal}, @code{isless}, @code{islessequal},
4700 @code{islessgreater}, and @code{isunordered}) , with @code{__builtin_}
4701 prefixed.  We intend for a library implementor to be able to simply
4702 @code{#define} each standard macro to its built-in equivalent.
4703
4704 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_types_compatible_p (@var{type1}, @var{type2})
4705
4706 You can use the built-in function @code{__builtin_types_compatible_p} to
4707 determine whether two types are the same.
4708
4709 This built-in function returns 1 if the unqualified versions of the
4710 types @var{type1} and @var{type2} (which are types, not expressions) are
4711 compatible, 0 otherwise.  The result of this built-in function can be
4712 used in integer constant expressions.
4713
4714 This built-in function ignores top level qualifiers (e.g., @code{const},
4715 @code{volatile}).  For example, @code{int} is equivalent to @code{const
4716 int}.
4717
4718 The type @code{int[]} and @code{int[5]} are compatible.  On the other
4719 hand, @code{int} and @code{char *} are not compatible, even if the size
4720 of their types, on the particular architecture are the same.  Also, the
4721 amount of pointer indirection is taken into account when determining
4722 similarity.  Consequently, @code{short *} is not similar to
4723 @code{short **}.  Furthermore, two types that are typedefed are
4724 considered compatible if their underlying types are compatible.
4725
4726 An @code{enum} type is considered to be compatible with another
4727 @code{enum} type.  For example, @code{enum @{foo, bar@}} is similar to
4728 @code{enum @{hot, dog@}}.
4729
4730 You would typically use this function in code whose execution varies
4731 depending on the arguments' types.  For example:
4732
4733 @smallexample
4734 #define foo(x)                                                  \
4735   (@{                                                           \
4736     typeof (x) tmp;                                             \
4737     if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), long double)) \
4738       tmp = foo_long_double (tmp);                              \
4739     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), double)) \
4740       tmp = foo_double (tmp);                                   \
4741     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), float))  \
4742       tmp = foo_float (tmp);                                    \
4743     else                                                        \
4744       abort ();                                                 \
4745     tmp;                                                        \
4746   @})
4747 @end smallexample
4748
4749 @emph{Note:} This construct is only available for C.
4750
4751 @end deftypefn
4752
4753 @deftypefn {Built-in Function} @var{type} __builtin_choose_expr (@var{const_exp}, @var{exp1}, @var{exp2})
4754
4755 You can use the built-in function @code{__builtin_choose_expr} to
4756 evaluate code depending on the value of a constant expression.  This
4757 built-in function returns @var{exp1} if @var{const_exp}, which is a
4758 constant expression that must be able to be determined at compile time,
4759 is nonzero.  Otherwise it returns 0.
4760
4761 This built-in function is analogous to the @samp{? :} operator in C,
4762 except that the expression returned has its type unaltered by promotion
4763 rules.  Also, the built-in function does not evaluate the expression
4764 that was not chosen.  For example, if @var{const_exp} evaluates to true,
4765 @var{exp2} is not evaluated even if it has side-effects.
4766
4767 This built-in function can return an lvalue if the chosen argument is an
4768 lvalue.
4769
4770 If @var{exp1} is returned, the return type is the same as @var{exp1}'s
4771 type.  Similarly, if @var{exp2} is returned, its return type is the same
4772 as @var{exp2}.
4773
4774 Example:
4775
4776 @smallexample
4777 #define foo(x)                                                    \
4778   __builtin_choose_expr (                                         \
4779     __builtin_types_compatible_p (typeof (x), double),            \
4780     foo_double (x),                                               \
4781     __builtin_choose_expr (                                       \
4782       __builtin_types_compatible_p (typeof (x), float),           \
4783       foo_float (x),                                              \
4784       /* @r{The void expression results in a compile-time error}  \
4785          @r{when assigning the result to something.}  */          \
4786       (void)0))
4787 @end smallexample
4788
4789 @emph{Note:} This construct is only available for C.  Furthermore, the
4790 unused expression (@var{exp1} or @var{exp2} depending on the value of
4791 @var{const_exp}) may still generate syntax errors.  This may change in
4792 future revisions.
4793
4794 @end deftypefn
4795
4796 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_constant_p (@var{exp})
4797 You can use the built-in function @code{__builtin_constant_p} to
4798 determine if a value is known to be constant at compile-time and hence
4799 that GCC can perform constant-folding on expressions involving that
4800 value.  The argument of the function is the value to test.  The function
4801 returns the integer 1 if the argument is known to be a compile-time
4802 constant and 0 if it is not known to be a compile-time constant.  A
4803 return of 0 does not indicate that the value is @emph{not} a constant,
4804 but merely that GCC cannot prove it is a constant with the specified
4805 value of the @option{-O} option.
4806
4807 You would typically use this function in an embedded application where
4808 memory was a critical resource.  If you have some complex calculation,
4809 you may want it to be folded if it involves constants, but need to call
4810 a function if it does not.  For example:
4811
4812 @smallexample
4813 #define Scale_Value(X)      \
4814   (__builtin_constant_p (X) \
4815   ? ((X) * SCALE + OFFSET) : Scale (X))
4816 @end smallexample
4817
4818 You may use this built-in function in either a macro or an inline
4819 function.  However, if you use it in an inlined function and pass an
4820 argument of the function as the argument to the built-in, GCC will
4821 never return 1 when you call the inline function with a string constant
4822 or compound literal (@pxref{Compound Literals}) and will not return 1
4823 when you pass a constant numeric value to the inline function unless you
4824 specify the @option{-O} option.
4825
4826 You may also use @code{__builtin_constant_p} in initializers for static
4827 data.  For instance, you can write
4828
4829 @smallexample
4830 static const int table[] = @{
4831    __builtin_constant_p (EXPRESSION) ? (EXPRESSION) : -1,
4832    /* @r{@dots{}} */
4833 @};
4834 @end smallexample
4835
4836 @noindent
4837 This is an acceptable initializer even if @var{EXPRESSION} is not a
4838 constant expression.  GCC must be more conservative about evaluating the
4839 built-in in this case, because it has no opportunity to perform
4840 optimization.
4841
4842 Previous versions of GCC did not accept this built-in in data
4843 initializers.  The earliest version where it is completely safe is
4844 3.0.1.
4845 @end deftypefn
4846
4847 @deftypefn {Built-in Function} long __builtin_expect (long @var{exp}, long @var{c})
4848 @opindex fprofile-arcs
4849 You may use @code{__builtin_expect} to provide the compiler with
4850 branch prediction information.  In general, you should prefer to
4851 use actual profile feedback for this (@option{-fprofile-arcs}), as
4852 programmers are notoriously bad at predicting how their programs
4853 actually perform.  However, there are applications in which this
4854 data is hard to collect.
4855
4856 The return value is the value of @var{exp}, which should be an
4857 integral expression.  The value of @var{c} must be a compile-time
4858 constant.  The semantics of the built-in are that it is expected
4859 that @var{exp} == @var{c}.  For example:
4860
4861 @smallexample
4862 if (__builtin_expect (x, 0))
4863   foo ();
4864 @end smallexample
4865
4866 @noindent
4867 would indicate that we do not expect to call @code{foo}, since
4868 we expect @code{x} to be zero.  Since you are limited to integral
4869 expressions for @var{exp}, you should use constructions such as
4870
4871 @smallexample
4872 if (__builtin_expect (ptr != NULL, 1))
4873   error ();
4874 @end smallexample
4875
4876 @noindent
4877 when testing pointer or floating-point values.
4878 @end deftypefn
4879
4880 @deftypefn {Built-in Function} void __builtin_prefetch (const void *@var{addr}, ...)
4881 This function is used to minimize cache-miss latency by moving data into
4882 a cache before it is accessed.
4883 You can insert calls to @code{__builtin_prefetch} into code for which
4884 you know addresses of data in memory that is likely to be accessed soon.
4885 If the target supports them, data prefetch instructions will be generated.
4886 If the prefetch is done early enough before the access then the data will
4887 be in the cache by the time it is accessed.
4888
4889 The value of @var{addr} is the address of the memory to prefetch.
4890 There are two optional arguments, @var{rw} and @var{locality}.
4891 The value of @var{rw} is a compile-time constant one or zero; one
4892 means that the prefetch is preparing for a write to the memory address
4893 and zero, the default, means that the prefetch is preparing for a read.
4894 The value @var{locality} must be a compile-time constant integer between
4895 zero and three.  A value of zero means that the data has no temporal
4896 locality, so it need not be left in the cache after the access.  A value
4897 of three means that the data has a high degree of temporal locality and
4898 should be left in all levels of cache possible.  Values of one and two
4899 mean, respectively, a low or moderate degree of temporal locality.  The
4900 default is three.
4901
4902 @smallexample
4903 for (i = 0; i < n; i++)
4904   @{
4905     a[i] = a[i] + b[i];
4906     __builtin_prefetch (&a[i+j], 1, 1);
4907     __builtin_prefetch (&b[i+j], 0, 1);
4908     /* @r{@dots{}} */
4909   @}
4910 @end smallexample
4911
4912 Data prefetch does not generate faults if @var{addr} is invalid, but
4913 the address expression itself must be valid.  For example, a prefetch
4914 of @code{p->next} will not fault if @code{p->next} is not a valid
4915 address, but evaluation will fault if @code{p} is not a valid address.
4916
4917 If the target does not support data prefetch, the address expression
4918 is evaluated if it includes side effects but no other code is generated
4919 and GCC does not issue a warning.
4920 @end deftypefn
4921
4922 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_huge_val (void)
4923 Returns a positive infinity, if supported by the floating-point format,
4924 else @code{DBL_MAX}.  This function is suitable for implementing the
4925 ISO C macro @code{HUGE_VAL}.
4926 @end deftypefn
4927
4928 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_huge_valf (void)
4929 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except the return type is @code{float}.
4930 @end deftypefn
4931
4932 @deftypefn {Built-in Function} long double __builtin_huge_vall (void)
4933 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except the return
4934 type is @code{long double}.
4935 @end deftypefn
4936
4937 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_inf (void)
4938 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except a warning is generated
4939 if the target floating-point format does not support infinities.
4940 This function is suitable for implementing the ISO C99 macro @code{INFINITY}.
4941 @end deftypefn
4942
4943 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_inff (void)
4944 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return type is @code{float}.
4945 @end deftypefn
4946
4947 @deftypefn {Built-in Function} long double __builtin_infl (void)
4948 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return
4949 type is @code{long double}.
4950 @end deftypefn
4951
4952 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_nan (const char *str)
4953 This is an implementation of the ISO C99 function @code{nan}.
4954
4955 Since ISO C99 defines this function in terms of @code{strtod}, which we
4956 do not implement, a description of the parsing is in order.  The string
4957 is parsed as by @code{strtol}; that is, the base is recognized by
4958 leading @samp{0} or @samp{0x} prefixes.  The number parsed is placed
4959 in the significand such that the least significant bit of the number
4960 is at the least significant bit of the significand.  The number is 
4961 truncated to fit the significand field provided.  The significand is
4962 forced to be a quiet NaN.
4963
4964 This function, if given a string literal, is evaluated early enough
4965 that it is considered a compile-time constant.
4966 @end deftypefn
4967
4968 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_nanf (const char *str)
4969 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{float}.
4970 @end deftypefn
4971
4972 @deftypefn {Built-in Function} long double __builtin_nanl (const char *str)
4973 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{long double}.
4974 @end deftypefn
4975
4976 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_nans (const char *str)
4977 Similar to @code{__builtin_nan}, except the significand is forced 
4978 to be a signaling NaN.  The @code{nans} function is proposed by
4979 @uref{http://std.dkuug.dk/JTC1/SC22/WG14/www/docs/n965.htm,,WG14 N965}.
4980 @end deftypefn
4981
4982 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_nansf (const char *str)
4983 Similar to @code{__builtin_nans}, except the return type is @code{float}.
4984 @end deftypefn
4985
4986 @deftypefn {Built-in Function} long double __builtin_nansl (const char *str)
4987 Similar to @code{__builtin_nans}, except the return type is @code{long double}.
4988 @end deftypefn
4989
4990 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffs (unsigned int x)
4991 Returns one plus the index of the least significant 1-bit of @var{x}, or
4992 if @var{x} is zero, returns zero.
4993 @end deftypefn
4994
4995 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clz (unsigned int x)
4996 Returns the number of leading 0-bits in @var{x}, starting at the most
4997 significant bit position.  If @var{x} is 0, the result is undefined.
4998 @end deftypefn
4999
5000 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctz (unsigned int x)
5001 Returns the number of trailing 0-bits in @var{x}, starting at the least
5002 significant bit position.  If @var{x} is 0, the result is undefined.
5003 @end deftypefn
5004
5005 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcount (unsigned int x)
5006 Returns the number of 1-bits in @var{x}.
5007 @end deftypefn
5008
5009 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parity (unsigned int x)
5010 Returns the parity of @var{x}, i.@:e. the number of 1-bits in @var{x}
5011 modulo 2.
5012 @end deftypefn
5013
5014 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffsl (unsigned long)
5015 Similar to @code{__builtin_ffs}, except the argument type is
5016 @code{unsigned long}.
5017 @end deftypefn
5018
5019 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clzl (unsigned long)
5020 Similar to @code{__builtin_clz}, except the argument type is
5021 @code{unsigned long}.
5022 @end deftypefn
5023
5024 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctzl (unsigned long)
5025 Similar to @code{__builtin_ctz}, except the argument type is
5026 @code{unsigned long}.
5027 @end deftypefn
5028
5029 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcountl (unsigned long)
5030 Similar to @code{__builtin_popcount}, except the argument type is
5031 @code{unsigned long}.
5032 @end deftypefn
5033
5034 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parityl (unsigned long)
5035 Similar to @code{__builtin_parity}, except the argument type is
5036 @code{unsigned long}.
5037 @end deftypefn
5038
5039 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffsll (unsigned long long)
5040 Similar to @code{__builtin_ffs}, except the argument type is
5041 @code{unsigned long long}.
5042 @end deftypefn
5043
5044 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clzll (unsigned long long)
5045 Similar to @code{__builtin_clz}, except the argument type is
5046 @code{unsigned long long}.
5047 @end deftypefn
5048
5049 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctzll (unsigned long long)
5050 Similar to @code{__builtin_ctz}, except the argument type is
5051 @code{unsigned long long}.
5052 @end deftypefn
5053
5054 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcountll (unsigned long long)
5055 Similar to @code{__builtin_popcount}, except the argument type is
5056 @code{unsigned long long}.
5057 @end deftypefn
5058
5059 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parityll (unsigned long long)
5060 Similar to @code{__builtin_parity}, except the argument type is
5061 @code{unsigned long long}.
5062 @end deftypefn
5063
5064
5065 @node Target Builtins
5066 @section Built-in Functions Specific to Particular Target Machines
5067
5068 On some target machines, GCC supports many built-in functions specific
5069 to those machines.  Generally these generate calls to specific machine
5070 instructions, but allow the compiler to schedule those calls.
5071
5072 @menu
5073 * Alpha Built-in Functions::
5074 * X86 Built-in Functions::
5075 * PowerPC AltiVec Built-in Functions::
5076 @end menu
5077
5078 @node Alpha Built-in Functions
5079 @subsection Alpha Built-in Functions
5080
5081 These built-in functions are available for the Alpha family of
5082 processors, depending on the command-line switches used.
5083
5084 The following built-in functions are always available.  They
5085 all generate the machine instruction that is part of the name.
5086
5087 @example
5088 long __builtin_alpha_implver (void)
5089 long __builtin_alpha_rpcc (void)
5090 long __builtin_alpha_amask (long)
5091 long __builtin_alpha_cmpbge (long, long)
5092 long __builtin_alpha_extbl (long, long)
5093 long __builtin_alpha_extwl (long, long)
5094 long __builtin_alpha_extll (long, long)
5095 long __builtin_alpha_extql (long, long)
5096 long __builtin_alpha_extwh (long, long)
5097 long __builtin_alpha_extlh (long, long)
5098 long __builtin_alpha_extqh (long, long)
5099 long __builtin_alpha_insbl (long, long)
5100 long __builtin_alpha_inswl (long, long)
5101 long __builtin_alpha_insll (long, long)
5102 long __builtin_alpha_insql (long, long)
5103 long __builtin_alpha_inswh (long, long)
5104 long __builtin_alpha_inslh (long, long)
5105 long __builtin_alpha_insqh (long, long)
5106 long __builtin_alpha_mskbl (long, long)
5107 long __builtin_alpha_mskwl (long, long)
5108 long __builtin_alpha_mskll (long, long)
5109 long __builtin_alpha_mskql (long, long)
5110 long __builtin_alpha_mskwh (long, long)
5111 long __builtin_alpha_msklh (long, long)
5112 long __builtin_alpha_mskqh (long, long)
5113 long __builtin_alpha_umulh (long, long)
5114 long __builtin_alpha_zap (long, long)
5115 long __builtin_alpha_zapnot (long, long)
5116 @end example
5117
5118 The following built-in functions are always with @option{-mmax}
5119 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{pca56} or
5120 later.  They all generate the machine instruction that is part
5121 of the name.
5122
5123 @example
5124 long __builtin_alpha_pklb (long)
5125 long __builtin_alpha_pkwb (long)
5126 long __builtin_alpha_unpkbl (long)
5127 long __builtin_alpha_unpkbw (long)
5128 long __builtin_alpha_minub8 (long, long)
5129 long __builtin_alpha_minsb8 (long, long)
5130 long __builtin_alpha_minuw4 (long, long)
5131 long __builtin_alpha_minsw4 (long, long)
5132 long __builtin_alpha_maxub8 (long, long)
5133 long __builtin_alpha_maxsb8 (long, long)
5134 long __builtin_alpha_maxuw4 (long, long)
5135 long __builtin_alpha_maxsw4 (long, long)
5136 long __builtin_alpha_perr (long, long)
5137 @end example
5138
5139 The following built-in functions are always with @option{-mcix}
5140 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{ev67} or
5141 later.  They all generate the machine instruction that is part
5142 of the name.
5143
5144 @example
5145 long __builtin_alpha_cttz (long)
5146 long __builtin_alpha_ctlz (long)
5147 long __builtin_alpha_ctpop (long)
5148 @end example
5149
5150 The following builtins are available on systems that use the OSF/1
5151 PALcode.  Normally they invoke the @code{rduniq} and @code{wruniq}
5152 PAL calls, but when invoked with @option{-mtls-kernel}, they invoke
5153 @code{rdval} and @code{wrval}.
5154
5155 @example
5156 void *__builtin_thread_pointer (void)
5157 void __builtin_set_thread_pointer (void *)
5158 @end example
5159
5160 @node X86 Built-in Functions
5161 @subsection X86 Built-in Functions
5162
5163 These built-in functions are available for the i386 and x86-64 family
5164 of computers, depending on the command-line switches used.
5165
5166 The following machine modes are available for use with MMX built-in functions
5167 (@pxref{Vector Extensions}): @code{V2SI} for a vector of two 32-bit integers,
5168 @code{V4HI} for a vector of four 16-bit integers, and @code{V8QI} for a
5169 vector of eight 8-bit integers.  Some of the built-in functions operate on
5170 MMX registers as a whole 64-bit entity, these use @code{DI} as their mode.
5171
5172 If 3Dnow extensions are enabled, @code{V2SF} is used as a mode for a vector
5173 of two 32-bit floating point values.
5174
5175 If SSE extensions are enabled, @code{V4SF} is used for a vector of four 32-bit
5176 floating point values.  Some instructions use a vector of four 32-bit
5177 integers, these use @code{V4SI}.  Finally, some instructions operate on an
5178 entire vector register, interpreting it as a 128-bit integer, these use mode
5179 @code{TI}.
5180
5181 The following built-in functions are made available by @option{-mmmx}.
5182 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5183
5184 @example
5185 v8qi __builtin_ia32_paddb (v8qi, v8qi)
5186 v4hi __builtin_ia32_paddw (v4hi, v4hi)
5187 v2si __builtin_ia32_paddd (v2si, v2si)
5188 v8qi __builtin_ia32_psubb (v8qi, v8qi)
5189 v4hi __builtin_ia32_psubw (v4hi, v4hi)
5190 v2si __builtin_ia32_psubd (v2si, v2si)
5191 v8qi __builtin_ia32_paddsb (v8qi, v8qi)
5192 v4hi __builtin_ia32_paddsw (v4hi, v4hi)
5193 v8qi __builtin_ia32_psubsb (v8qi, v8qi)
5194 v4hi __builtin_ia32_psubsw (v4hi, v4hi)
5195 v8qi __builtin_ia32_paddusb (v8qi, v8qi)
5196 v4hi __builtin_ia32_paddusw (v4hi, v4hi)
5197 v8qi __builtin_ia32_psubusb (v8qi, v8qi)
5198 v4hi __builtin_ia32_psubusw (v4hi, v4hi)
5199 v4hi __builtin_ia32_pmullw (v4hi, v4hi)
5200 v4hi __builtin_ia32_pmulhw (v4hi, v4hi)
5201 di __builtin_ia32_pand (di, di)
5202 di __builtin_ia32_pandn (di,di)
5203 di __builtin_ia32_por (di, di)
5204 di __builtin_ia32_pxor (di, di)
5205 v8qi __builtin_ia32_pcmpeqb (v8qi, v8qi)
5206 v4hi __builtin_ia32_pcmpeqw (v4hi, v4hi)
5207 v2si __builtin_ia32_pcmpeqd (v2si, v2si)
5208 v8qi __builtin_ia32_pcmpgtb (v8qi, v8qi)
5209 v4hi __builtin_ia32_pcmpgtw (v4hi, v4hi)
5210 v2si __builtin_ia32_pcmpgtd (v2si, v2si)
5211 v8qi __builtin_ia32_punpckhbw (v8qi, v8qi)
5212 v4hi __builtin_ia32_punpckhwd (v4hi, v4hi)
5213 v2si __builtin_ia32_punpckhdq (v2si, v2si)
5214 v8qi __builtin_ia32_punpcklbw (v8qi, v8qi)
5215 v4hi __builtin_ia32_punpcklwd (v4hi, v4hi)
5216 v2si __builtin_ia32_punpckldq (v2si, v2si)
5217 v8qi __builtin_ia32_packsswb (v4hi, v4hi)
5218 v4hi __builtin_ia32_packssdw (v2si, v2si)
5219 v8qi __builtin_ia32_packuswb (v4hi, v4hi)
5220 @end example
5221
5222 The following built-in functions are made available either with
5223 @option{-msse}, or with a combination of @option{-m3dnow} and
5224 @option{-march=athlon}.  All of them generate the machine
5225 instruction that is part of the name.
5226
5227 @example
5228 v4hi __builtin_ia32_pmulhuw (v4hi, v4hi)
5229 v8qi __builtin_ia32_pavgb (v8qi, v8qi)
5230 v4hi __builtin_ia32_pavgw (v4hi, v4hi)
5231 v4hi __builtin_ia32_psadbw (v8qi, v8qi)
5232 v8qi __builtin_ia32_pmaxub (v8qi, v8qi)
5233 v4hi __builtin_ia32_pmaxsw (v4hi, v4hi)
5234 v8qi __builtin_ia32_pminub (v8qi, v8qi)
5235 v4hi __builtin_ia32_pminsw (v4hi, v4hi)
5236 int __builtin_ia32_pextrw (v4hi, int)
5237 v4hi __builtin_ia32_pinsrw (v4hi, int, int)
5238 int __builtin_ia32_pmovmskb (v8qi)
5239 void __builtin_ia32_maskmovq (v8qi, v8qi, char *)
5240 void __builtin_ia32_movntq (di *, di)
5241 void __builtin_ia32_sfence (void)
5242 @end example
5243
5244 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
5245 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5246
5247 @example
5248 int __builtin_ia32_comieq (v4sf, v4sf)
5249 int __builtin_ia32_comineq (v4sf, v4sf)
5250 int __builtin_ia32_comilt (v4sf, v4sf)
5251 int __builtin_ia32_comile (v4sf, v4sf)
5252 int __builtin_ia32_comigt (v4sf, v4sf)
5253 int __builtin_ia32_comige (v4sf, v4sf)
5254 int __builtin_ia32_ucomieq (v4sf, v4sf)
5255 int __builtin_ia32_ucomineq (v4sf, v4sf)
5256 int __builtin_ia32_ucomilt (v4sf, v4sf)
5257 int __builtin_ia32_ucomile (v4sf, v4sf)
5258 int __builtin_ia32_ucomigt (v4sf, v4sf)
5259 int __builtin_ia32_ucomige (v4sf, v4sf)
5260 v4sf __builtin_ia32_addps (v4sf, v4sf)
5261 v4sf __builtin_ia32_subps (v4sf, v4sf)
5262 v4sf __builtin_ia32_mulps (v4sf, v4sf)
5263 v4sf __builtin_ia32_divps (v4sf, v4sf)
5264 v4sf __builtin_ia32_addss (v4sf, v4sf)
5265 v4sf __builtin_ia32_subss (v4sf, v4sf)
5266 v4sf __builtin_ia32_mulss (v4sf, v4sf)
5267 v4sf __builtin_ia32_divss (v4sf, v4sf)
5268 v4si __builtin_ia32_cmpeqps (v4sf, v4sf)
5269 v4si __builtin_ia32_cmpltps (v4sf, v4sf)
5270 v4si __builtin_ia32_cmpleps (v4sf, v4sf)
5271 v4si __builtin_ia32_cmpgtps (v4sf, v4sf)
5272 v4si __builtin_ia32_cmpgeps (v4sf, v4sf)
5273 v4si __builtin_ia32_cmpunordps (v4sf, v4sf)
5274 v4si __builtin_ia32_cmpneqps (v4sf, v4sf)
5275 v4si __builtin_ia32_cmpnltps (v4sf, v4sf)
5276 v4si __builtin_ia32_cmpnleps (v4sf, v4sf)
5277 v4si __builtin_ia32_cmpngtps (v4sf, v4sf)
5278 v4si __builtin_ia32_cmpngeps (v4sf, v4sf)
5279 v4si __builtin_ia32_cmpordps (v4sf, v4sf)
5280 v4si __builtin_ia32_cmpeqss (v4sf, v4sf)
5281 v4si __builtin_ia32_cmpltss (v4sf, v4sf)
5282 v4si __builtin_ia32_cmpless (v4sf, v4sf)
5283 v4si __builtin_ia32_cmpunordss (v4sf, v4sf)
5284 v4si __builtin_ia32_cmpneqss (v4sf, v4sf)
5285 v4si __builtin_ia32_cmpnlts (v4sf, v4sf)
5286 v4si __builtin_ia32_cmpnless (v4sf, v4sf)
5287 v4si __builtin_ia32_cmpordss (v4sf, v4sf)
5288 v4sf __builtin_ia32_maxps (v4sf, v4sf)
5289 v4sf __builtin_ia32_maxss (v4sf, v4sf)
5290 v4sf __builtin_ia32_minps (v4sf, v4sf)
5291 v4sf __builtin_ia32_minss (v4sf, v4sf)
5292 v4sf __builtin_ia32_andps (v4sf, v4sf)
5293 v4sf __builtin_ia32_andnps (v4sf, v4sf)
5294 v4sf __builtin_ia32_orps (v4sf, v4sf)
5295 v4sf __builtin_ia32_xorps (v4sf, v4sf)
5296 v4sf __builtin_ia32_movss (v4sf, v4sf)
5297 v4sf __builtin_ia32_movhlps (v4sf, v4sf)
5298 v4sf __builtin_ia32_movlhps (v4sf, v4sf)
5299 v4sf __builtin_ia32_unpckhps (v4sf, v4sf)
5300 v4sf __builtin_ia32_unpcklps (v4sf, v4sf)
5301 v4sf __builtin_ia32_cvtpi2ps (v4sf, v2si)
5302 v4sf __builtin_ia32_cvtsi2ss (v4sf, int)
5303 v2si __builtin_ia32_cvtps2pi (v4sf)
5304 int __builtin_ia32_cvtss2si (v4sf)
5305 v2si __builtin_ia32_cvttps2pi (v4sf)
5306 int __builtin_ia32_cvttss2si (v4sf)
5307 v4sf __builtin_ia32_rcpps (v4sf)
5308 v4sf __builtin_ia32_rsqrtps (v4sf)
5309 v4sf __builtin_ia32_sqrtps (v4sf)
5310 v4sf __builtin_ia32_rcpss (v4sf)
5311 v4sf __builtin_ia32_rsqrtss (v4sf)
5312 v4sf __builtin_ia32_sqrtss (v4sf)
5313 v4sf __builtin_ia32_shufps (v4sf, v4sf, int)
5314 void __builtin_ia32_movntps (float *, v4sf)
5315 int __builtin_ia32_movmskps (v4sf)
5316 @end example
5317
5318 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
5319
5320 @table @code
5321 @item v4sf __builtin_ia32_loadaps (float *)
5322 Generates the @code{movaps} machine instruction as a load from memory.
5323 @item void __builtin_ia32_storeaps (float *, v4sf)
5324 Generates the @code{movaps} machine instruction as a store to memory.
5325 @item v4sf __builtin_ia32_loadups (float *)
5326 Generates the @code{movups} machine instruction as a load from memory.
5327 @item void __builtin_ia32_storeups (float *, v4sf)
5328 Generates the @code{movups} machine instruction as a store to memory.
5329 @item v4sf __builtin_ia32_loadsss (float *)
5330 Generates the @code{movss} machine instruction as a load from memory.
5331 @item void __builtin_ia32_storess (float *, v4sf)
5332 Generates the @code{movss} machine instruction as a store to memory.
5333 @item v4sf __builtin_ia32_loadhps (v4sf, v2si *)
5334 Generates the @code{movhps} machine instruction as a load from memory.
5335 @item v4sf __builtin_ia32_loadlps (v4sf, v2si *)
5336 Generates the @code{movlps} machine instruction as a load from memory
5337 @item void __builtin_ia32_storehps (v4sf, v2si *)
5338 Generates the @code{movhps} machine instruction as a store to memory.
5339 @item void __builtin_ia32_storelps (v4sf, v2si *)
5340 Generates the @code{movlps} machine instruction as a store to memory.
5341 @end table
5342
5343 The following built-in functions are available when @option{-m3dnow} is used.
5344 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5345
5346 @example
5347 void __builtin_ia32_femms (void)
5348 v8qi __builtin_ia32_pavgusb (v8qi, v8qi)
5349 v2si __builtin_ia32_pf2id (v2sf)
5350 v2sf __builtin_ia32_pfacc (v2sf, v2sf)
5351 v2sf __builtin_ia32_pfadd (v2sf, v2sf)
5352 v2si __builtin_ia32_pfcmpeq (v2sf, v2sf)
5353 v2si __builtin_ia32_pfcmpge (v2sf, v2sf)
5354 v2si __builtin_ia32_pfcmpgt (v2sf, v2sf)
5355 v2sf __builtin_ia32_pfmax (v2sf, v2sf)
5356 v2sf __builtin_ia32_pfmin (v2sf, v2sf)
5357 v2sf __builtin_ia32_pfmul (v2sf, v2sf)
5358 v2sf __builtin_ia32_pfrcp (v2sf)
5359 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit1 (v2sf, v2sf)
5360 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit2 (v2sf, v2sf)
5361 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrt (v2sf)
5362 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrtit1 (v2sf, v2sf)
5363 v2sf __builtin_ia32_pfsub (v2sf, v2sf)
5364 v2sf __builtin_ia32_pfsubr (v2sf, v2sf)
5365 v2sf __builtin_ia32_pi2fd (v2si)
5366 v4hi __builtin_ia32_pmulhrw (v4hi, v4hi)
5367 @end example
5368
5369 The following built-in functions are available when both @option{-m3dnow}
5370 and @option{-march=athlon} are used.  All of them generate the machine
5371 instruction that is part of the name.
5372
5373 @example
5374 v2si __builtin_ia32_pf2iw (v2sf)
5375 v2sf __builtin_ia32_pfnacc (v2sf, v2sf)
5376 v2sf __builtin_ia32_pfpnacc (v2sf, v2sf)
5377 v2sf __builtin_ia32_pi2fw (v2si)
5378 v2sf __builtin_ia32_pswapdsf (v2sf)
5379 v2si __builtin_ia32_pswapdsi (v2si)
5380 @end example
5381
5382 @node PowerPC AltiVec Built-in Functions
5383 @subsection PowerPC AltiVec Built-in Functions
5384
5385 These built-in functions are available for the PowerPC family
5386 of computers, depending on the command-line switches used.
5387
5388 The following machine modes are available for use with AltiVec built-in
5389 functions (@pxref{Vector Extensions}): @code{V4SI} for a vector of four
5390 32-bit integers, @code{V4SF} for a vector of four 32-bit floating point
5391 numbers, @code{V8HI} for a vector of eight 16-bit integers, and
5392 @code{V16QI} for a vector of sixteen 8-bit integers.
5393
5394 The following functions are made available by including
5395 @code{<altivec.h>} and using @option{-maltivec} and
5396 @option{-mabi=altivec}.  The functions implement the functionality
5397 described in Motorola's AltiVec Programming Interface Manual.
5398
5399 There are a few differences from Motorola's documentation and GCC's
5400 implementation.  Vector constants are done with curly braces (not
5401 parentheses).  Vector initializers require no casts if the vector
5402 constant is of the same type as the variable it is initializing.  The
5403 @code{vector bool} type is deprecated and will be discontinued in
5404 further revisions.  Use @code{vector signed} instead.  If @code{signed}
5405 or @code{unsigned} is omitted, the vector type will default to
5406 @code{signed}.  Lastly, all overloaded functions are implemented with macros
5407 for the C implementation.  So code the following example will not work:
5408
5409 @smallexample
5410   vec_add ((vector signed int)@{1, 2, 3, 4@}, foo);
5411 @end smallexample
5412
5413 Since vec_add is a macro, the vector constant in the above example will
5414 be treated as four different arguments.  Wrap the entire argument in
5415 parentheses for this to work.  The C++ implementation does not use
5416 macros.
5417
5418 @emph{Note:} Only the @code{<altivec.h>} interface is supported.
5419 Internally, GCC uses built-in functions to achieve the functionality in
5420 the aforementioned header file, but they are not supported and are
5421 subject to change without notice.
5422
5423 @smallexample
5424 vector signed char vec_abs (vector signed char, vector signed char);
5425 vector signed short vec_abs (vector signed short, vector signed short);
5426 vector signed int vec_abs (vector signed int, vector signed int);
5427 vector signed float vec_abs (vector signed float, vector signed float);
5428
5429 vector signed char vec_abss (vector signed char, vector signed char);
5430 vector signed short vec_abss (vector signed short, vector signed short);
5431
5432 vector signed char vec_add (vector signed char, vector signed char);
5433 vector unsigned char vec_add (vector signed char, vector unsigned char);
5434
5435 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char, vector signed char);
5436
5437 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char,
5438                               vector unsigned char);
5439 vector signed short vec_add (vector signed short, vector signed short);
5440 vector unsigned short vec_add (vector signed short,
5441                                vector unsigned short);
5442 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
5443                                vector signed short);
5444 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
5445                                vector unsigned short);
5446 vector signed int vec_add (vector signed int, vector signed int);
5447 vector unsigned int vec_add (vector signed int, vector unsigned int);
5448 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector signed int);
5449 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector unsigned int);
5450 vector float vec_add (vector float, vector float);
5451
5452 vector unsigned int vec_addc (vector unsigned int, vector unsigned int);
5453
5454 vector unsigned char vec_adds (vector signed char,
5455                                vector unsigned char);
5456 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
5457                                vector signed char);
5458 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
5459                                vector unsigned char);
5460 vector signed char vec_adds (vector signed char, vector signed char);
5461 vector unsigned short vec_adds (vector signed short,
5462                                 vector unsigned short);
5463 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
5464                                 vector signed short);
5465 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
5466                                 vector unsigned short);
5467 vector signed short vec_adds (vector signed short, vector signed short);
5468
5469 vector unsigned int vec_adds (vector signed int, vector unsigned int);
5470 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector signed int);
5471 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector unsigned int);
5472
5473 vector signed int vec_adds (vector signed int, vector signed int);
5474
5475 vector float vec_and (vector float, vector float);
5476 vector float vec_and (vector float, vector signed int);
5477 vector float vec_and (vector signed int, vector float);
5478 vector signed int vec_and (vector signed int, vector signed int);
5479 vector unsigned int vec_and (vector signed int, vector unsigned int);
5480 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector signed int);
5481 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector unsigned int);
5482 vector signed short vec_and (vector signed short, vector signed short);
5483 vector unsigned short vec_and (vector signed short,
5484                                vector unsigned short);
5485 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
5486                                vector signed short);
5487 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
5488                                vector unsigned short);
5489 vector signed char vec_and (vector signed char, vector signed char);
5490 vector unsigned char vec_and (vector signed char, vector unsigned char);
5491
5492 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char, vector signed char);
5493
5494 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char,
5495                               vector unsigned char);
5496
5497 vector float vec_andc (vector float, vector float);
5498 vector float vec_andc (vector float, vector signed int);
5499 vector float vec_andc (vector signed int, vector float);
5500 vector signed int vec_andc (vector signed int, vector signed int);
5501 vector unsigned int vec_andc (vector signed int, vector unsigned int);
5502 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector signed int);
5503 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector unsigned int);
5504
5505 vector signed short vec_andc (vector signed short, vector signed short);
5506
5507 vector unsigned short vec_andc (vector signed short,
5508                                 vector unsigned short);
5509 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
5510                                 vector signed short);
5511 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
5512                                 vector unsigned short);
5513 vector signed char vec_andc (vector signed char, vector signed char);
5514 vector unsigned char vec_andc (vector signed char,
5515                                vector unsigned char);
5516 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
5517                                vector signed char);
5518 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
5519                                vector unsigned char);
5520
5521 vector unsigned char vec_avg (vector unsigned char,
5522                               vector unsigned char);
5523 vector signed char vec_avg (vector signed char, vector signed char);
5524 vector unsigned short vec_avg (vector unsigned short,
5525                                vector unsigned short);
5526 vector signed short vec_avg (vector signed short, vector signed short);
5527 vector unsigned int vec_avg (vector unsigned int, vector unsigned int);
5528 vector signed int vec_avg (vector signed int, vector signed int);
5529
5530 vector float vec_ceil (vector float);
5531
5532 vector signed int vec_cmpb (vector float, vector float);
5533
5534 vector signed char vec_cmpeq (vector signed char, vector signed char);
5535 vector signed char vec_cmpeq (vector unsigned char,
5536                               vector unsigned char);
5537 vector signed short vec_cmpeq (vector signed short,
5538                                vector signed short);
5539 vector signed short vec_cmpeq (vector unsigned short,
5540                                vector unsigned short);
5541 vector signed int vec_cmpeq (vector signed int, vector signed int);
5542 vector signed int vec_cmpeq (vector unsigned int, vector unsigned int);
5543 vector signed int vec_cmpeq (vector float, vector float);
5544
5545 vector signed int vec_cmpge (vector float, vector float);
5546
5547 vector signed char vec_cmpgt (vector unsigned char,
5548                               vector unsigned char);
5549 vector signed char vec_cmpgt (vector signed char, vector signed char);
5550 vector signed short vec_cmpgt (vector unsigned short,
5551                                vector unsigned short);
5552 vector signed short vec_cmpgt (vector signed short,
5553                                vector signed short);
5554 vector signed int vec_cmpgt (vector unsigned int, vector unsigned int);
5555 vector signed int vec_cmpgt (vector signed int, vector signed int);
5556 vector signed int vec_cmpgt (vector float, vector float);
5557
5558 vector signed int vec_cmple (vector float, vector float);
5559
5560 vector signed char vec_cmplt (vector unsigned char,
5561                               vector unsigned char);
5562 vector signed char vec_cmplt (vector signed char, vector signed char);
5563 vector signed short vec_cmplt (vector unsigned short,
5564                                vector unsigned short);
5565 vector signed short vec_cmplt (vector signed short,
5566                                vector signed short);
5567 vector signed int vec_cmplt (vector unsigned int, vector unsigned int);
5568 vector signed int vec_cmplt (vector signed int, vector signed int);
5569 vector signed int vec_cmplt (vector float, vector float);
5570
5571 vector float vec_ctf (vector unsigned int, const char);
5572 vector float vec_ctf (vector signed int, const char);
5573
5574 vector signed int vec_cts (vector float, const char);
5575
5576 vector unsigned int vec_ctu (vector float, const char);
5577
5578 void vec_dss (const char);
5579
5580 void vec_dssall (void);
5581
5582 void vec_dst (void *, int, const char);
5583
5584 void vec_dstst (void *, int, const char);
5585
5586 void vec_dststt (void *, int, const char);
5587
5588 void vec_dstt (void *, int, const char);
5589
5590 vector float vec_expte (vector float, vector float);
5591
5592 vector float vec_floor (vector float, vector float);
5593
5594 vector float vec_ld (int, vector float *);
5595 vector float vec_ld (int, float *):
5596 vector signed int vec_ld (int, int *);
5597 vector signed int vec_ld (int, vector signed int *);
5598 vector unsigned int vec_ld (int, vector unsigned int *);
5599 vector unsigned int vec_ld (int, unsigned int *);
5600 vector signed short vec_ld (int, short *, vector signed short *);
5601 vector unsigned short vec_ld (int, unsigned short *,
5602                               vector unsigned short *);
5603 vector signed char vec_ld (int, signed char *);
5604 vector signed char vec_ld (int, vector signed char *);
5605 vector unsigned char vec_ld (int, unsigned char *);
5606 vector unsigned char vec_ld (int, vector unsigned char *);
5607
5608 vector signed char vec_lde (int, signed char *);
5609 vector unsigned char vec_lde (int, unsigned char *);
5610 vector signed short vec_lde (int, short *);
5611 vector unsigned short vec_lde (int, unsigned short *);
5612 vector float vec_lde (int, float *);
5613 vector signed int vec_lde (int, int *);
5614 vector unsigned int vec_lde (int, unsigned int *);
5615
5616 void float vec_ldl (int, float *);
5617 void float vec_ldl (int, vector float *);
5618 void signed int vec_ldl (int, vector signed int *);
5619 void signed int vec_ldl (int, int *);
5620 void unsigned int vec_ldl (int, unsigned int *);
5621 void unsigned int vec_ldl (int, vector unsigned int *);
5622 void signed short vec_ldl (int, vector signed short *);
5623 void signed short vec_ldl (int, short *);
5624 void unsigned short vec_ldl (int, vector unsigned short *);
5625 void unsigned short vec_ldl (int, unsigned short *);
5626 void signed char vec_ldl (int, vector signed char *);
5627 void signed char vec_ldl (int, signed char *);
5628 void unsigned char vec_ldl (int, vector unsigned char *);
5629 void unsigned char vec_ldl (int, unsigned char *);
5630
5631 vector float vec_loge (vector float);
5632
5633 vector unsigned char vec_lvsl (int, void *, int *);
5634
5635 vector unsigned char vec_lvsr (int, void *, int *);
5636
5637 vector float vec_madd (vector float, vector float, vector float);
5638
5639 vector signed short vec_madds (vector signed short, vector signed short,
5640                                vector signed short);
5641
5642 vector unsigned char vec_max (vector signed char, vector unsigned char);
5643
5644 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char, vector signed char);
5645
5646 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char,
5647                               vector unsigned char);
5648 vector signed char vec_max (vector signed char, vector signed char);
5649 vector unsigned short vec_max (vector signed short,
5650                                vector unsigned short);
5651 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
5652                                vector signed short);
5653 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
5654                                vector unsigned short);
5655 vector signed short vec_max (vector signed short, vector signed short);
5656 vector unsigned int vec_max (vector signed int, vector unsigned int);
5657 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector signed int);
5658 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector unsigned int);
5659 vector signed int vec_max (vector signed int, vector signed int);
5660 vector float vec_max (vector float, vector float);
5661
5662 vector signed char vec_mergeh (vector signed char, vector signed char);
5663 vector unsigned char vec_mergeh (vector unsigned char,
5664                                  vector unsigned char);
5665 vector signed short vec_mergeh (vector signed short,
5666                                 vector signed short);
5667 vector unsigned short vec_mergeh (vector unsigned short,
5668                                   vector unsigned short);
5669 vector float vec_mergeh (vector float, vector float);
5670 vector signed int vec_mergeh (vector signed int, vector signed int);
5671 vector unsigned int vec_mergeh (vector unsigned int,
5672                                 vector unsigned int);
5673
5674 vector signed char vec_mergel (vector signed char, vector signed char);
5675 vector unsigned char vec_mergel (vector unsigned char,
5676                                  vector unsigned char);
5677 vector signed short vec_mergel (vector signed short,
5678                                 vector signed short);
5679 vector unsigned short vec_mergel (vector unsigned short,
5680                                   vector unsigned short);
5681 vector float vec_mergel (vector float, vector float);
5682 vector signed int vec_mergel (vector signed int, vector signed int);
5683 vector unsigned int vec_mergel (vector unsigned int,
5684                                 vector unsigned int);
5685
5686 vector unsigned short vec_mfvscr (void);
5687
5688 vector unsigned char vec_min (vector signed char, vector unsigned char);
5689
5690 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char, vector signed char);
5691
5692 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char,
5693                               vector unsigned char);
5694 vector signed char vec_min (vector signed char, vector signed char);
5695 vector unsigned short vec_min (vector signed short,
5696                                vector unsigned short);
5697 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
5698                                vector signed short);
5699 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
5700                                vector unsigned short);
5701 vector signed short vec_min (vector signed short, vector signed short);
5702 vector unsigned int vec_min (vector signed int, vector unsigned int);
5703 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector signed int);
5704 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector unsigned int);
5705 vector signed int vec_min (vector signed int, vector signed int);
5706 vector float vec_min (vector float, vector float);
5707
5708 vector signed short vec_mladd (vector signed short, vector signed short,
5709                                vector signed short);
5710 vector signed short vec_mladd (vector signed short,
5711                                vector unsigned short,
5712                                vector unsigned short);
5713 vector signed short vec_mladd (vector unsigned short,
5714                                vector signed short,
5715                                vector signed short);
5716 vector unsigned short vec_mladd (vector unsigned short,
5717                                  vector unsigned short,
5718                                  vector unsigned short);
5719
5720 vector signed short vec_mradds (vector signed short,
5721                                 vector signed short,
5722                                 vector signed short);
5723
5724 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned char,
5725                               vector unsigned char,
5726                               vector unsigned int);
5727 vector signed int vec_msum (vector signed char, vector unsigned char,
5728                             vector signed int);
5729 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned short,
5730                               vector unsigned short,
5731                               vector unsigned int);
5732 vector signed int vec_msum (vector signed short, vector signed short,
5733                             vector signed int);
5734
5735 vector unsigned int vec_msums (vector unsigned short,
5736                                vector unsigned short,
5737                                vector unsigned int);
5738 vector signed int vec_msums (vector signed short, vector signed short,
5739                              vector signed int);
5740
5741 void vec_mtvscr (vector signed int);
5742 void vec_mtvscr (vector unsigned int);
5743 void vec_mtvscr (vector signed short);
5744 void vec_mtvscr (vector unsigned short);
5745 void vec_mtvscr (vector signed char);
5746 void vec_mtvscr (vector unsigned char);
5747
5748 vector unsigned short vec_mule (vector unsigned char,
5749                                 vector unsigned char);
5750 vector signed short vec_mule (vector signed char, vector signed char);
5751 vector unsigned int vec_mule (vector unsigned short,
5752                               vector unsigned short);
5753 vector signed int vec_mule (vector signed short, vector signed short);
5754
5755 vector unsigned short vec_mulo (vector unsigned char,
5756                                 vector unsigned char);
5757 vector signed short vec_mulo (vector signed char, vector signed char);
5758 vector unsigned int vec_mulo (vector unsigned short,
5759                               vector unsigned short);
5760 vector signed int vec_mulo (vector signed short, vector signed short);
5761
5762 vector float vec_nmsub (vector float, vector float, vector float);
5763
5764 vector float vec_nor (vector float, vector float);
5765 vector signed int vec_nor (vector signed int, vector signed int);
5766 vector unsigned int vec_nor (vector unsigned int, vector unsigned int);
5767 vector signed short vec_nor (vector signed short, vector signed short);
5768 vector unsigned short vec_nor (vector unsigned short,
5769                                vector unsigned short);
5770 vector signed char vec_nor (vector signed char, vector signed char);
5771 vector unsigned char vec_nor (vector unsigned char,
5772                               vector unsigned char);
5773
5774 vector float vec_or (vector float, vector float);
5775 vector float vec_or (vector float, vector signed int);
5776 vector float vec_or (vector signed int, vector float);
5777 vector signed int vec_or (vector signed int, vector signed int);
5778 vector unsigned int vec_or (vector signed int, vector unsigned int);
5779 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector signed int);
5780 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector unsigned int);
5781 vector signed short vec_or (vector signed short, vector signed short);
5782 vector unsigned short vec_or (vector signed short,
5783                               vector unsigned short);
5784 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
5785                               vector signed short);
5786 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
5787                               vector unsigned short);
5788 vector signed char vec_or (vector signed char, vector signed char);
5789 vector unsigned char vec_or (vector signed char, vector unsigned char);
5790 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char, vector signed char);
5791 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char,
5792                              vector unsigned char);
5793
5794 vector signed char vec_pack (vector signed short, vector signed short);
5795 vector unsigned char vec_pack (vector unsigned short,
5796                                vector unsigned short);
5797 vector signed short vec_pack (vector signed int, vector signed int);
5798 vector unsigned short vec_pack (vector unsigned int,
5799                                 vector unsigned int);
5800
5801 vector signed short vec_packpx (vector unsigned int,
5802                                 vector unsigned int);
5803
5804 vector unsigned char vec_packs (vector unsigned short,
5805                                 vector unsigned short);
5806 vector signed char vec_packs (vector signed short, vector signed short);
5807
5808 vector unsigned short vec_packs (vector unsigned int,
5809                                  vector unsigned int);
5810 vector signed short vec_packs (vector signed int, vector signed int);
5811
5812 vector unsigned char vec_packsu (vector unsigned short,
5813                                  vector unsigned short);
5814 vector unsigned char vec_packsu (vector signed short,
5815                                  vector signed short);
5816 vector unsigned short vec_packsu (vector unsigned int,
5817                                   vector unsigned int);
5818 vector unsigned short vec_packsu (vector signed int, vector signed int);
5819
5820 vector float vec_perm (vector float, vector float,
5821                        vector unsigned char);
5822 vector signed int vec_perm (vector signed int, vector signed int,
5823                             vector unsigned char);
5824 vector unsigned int vec_perm (vector unsigned int, vector unsigned int,
5825                               vector unsigned char);
5826 vector signed short vec_perm (vector signed short, vector signed short,
5827                               vector unsigned char);
5828 vector unsigned short vec_perm (vector unsigned short,
5829                                 vector unsigned short,
5830                                 vector unsigned char);
5831 vector signed char vec_perm (vector signed char, vector signed char,
5832                              vector unsigned char);
5833 vector unsigned char vec_perm (vector unsigned char,
5834                                vector unsigned char,
5835                                vector unsigned char);
5836
5837 vector float vec_re (vector float);
5838
5839 vector signed char vec_rl (vector signed char, vector unsigned char);
5840 vector unsigned char vec_rl (vector unsigned char,
5841                              vector unsigned char);
5842 vector signed short vec_rl (vector signed short, vector unsigned short);
5843
5844 vector unsigned short vec_rl (vector unsigned short,
5845                               vector unsigned short);
5846 vector signed int vec_rl (vector signed int, vector unsigned int);
5847 vector unsigned int vec_rl (vector unsigned int, vector unsigned int);
5848
5849 vector float vec_round (vector float);
5850
5851 vector float vec_rsqrte (vector float);
5852
5853 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector signed int);
5854 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector unsigned int);
5855 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
5856                            vector signed int);
5857 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
5858                            vector unsigned int);
5859 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
5860                              vector signed int);
5861 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
5862                              vector unsigned int);
5863 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
5864                              vector signed short);
5865 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
5866                              vector unsigned short);
5867 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
5868                                vector unsigned short,
5869                                vector signed short);
5870 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
5871                                vector unsigned short,
5872                                vector unsigned short);
5873 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
5874                             vector signed char);
5875 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
5876                             vector unsigned char);
5877 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
5878                               vector unsigned char,
5879                               vector signed char);
5880 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
5881                               vector unsigned char,
5882                               vector unsigned char);
5883
5884 vector signed char vec_sl (vector signed char, vector unsigned char);
5885 vector unsigned char vec_sl (vector unsigned char,
5886                              vector unsigned char);
5887 vector signed short vec_sl (vector signed short, vector unsigned short);
5888
5889 vector unsigned short vec_sl (vector unsigned short,
5890                               vector unsigned short);
5891 vector signed int vec_sl (vector signed int, vector unsigned int);
5892 vector unsigned int vec_sl (vector unsigned int, vector unsigned int);
5893
5894 vector float vec_sld (vector float, vector float, const char);
5895 vector signed int vec_sld (vector signed int, vector signed int,
5896                            const char);
5897 vector unsigned int vec_sld (vector unsigned int, vector unsigned int,
5898                              const char);
5899 vector signed short vec_sld (vector signed short, vector signed short,
5900                              const char);
5901 vector unsigned short vec_sld (vector unsigned short,
5902                                vector unsigned short, const char);
5903 vector signed char vec_sld (vector signed char, vector signed char,
5904                             const char);
5905 vector unsigned char vec_sld (vector unsigned char,
5906                               vector unsigned char,
5907                               const char);
5908
5909 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned int);
5910 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned short);
5911 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned char);
5912 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned int);
5913 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int,
5914                              vector unsigned short);
5915 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned char);
5916
5917 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned int);
5918 vector signed short vec_sll (vector signed short,
5919                              vector unsigned short);
5920 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned char);
5921
5922 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
5923                                vector unsigned int);
5924 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
5925                                vector unsigned short);
5926 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
5927                                vector unsigned char);
5928 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned int);
5929 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned short);
5930 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned char);
5931 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
5932                               vector unsigned int);
5933 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
5934                               vector unsigned short);
5935 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
5936                               vector unsigned char);
5937
5938 vector float vec_slo (vector float, vector signed char);
5939 vector float vec_slo (vector float, vector unsigned char);
5940 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector signed char);
5941 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector unsigned char);
5942 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector signed char);
5943 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector unsigned char);
5944
5945 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector signed char);
5946 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector unsigned char);
5947
5948 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
5949                                vector signed char);
5950 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
5951                                vector unsigned char);
5952 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector signed char);
5953 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector unsigned char);
5954 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char, vector signed char);
5955
5956 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char,
5957                               vector unsigned char);
5958
5959 vector signed char vec_splat (vector signed char, const char);
5960 vector unsigned char vec_splat (vector unsigned char, const char);
5961 vector signed short vec_splat (vector signed short, const char);
5962 vector unsigned short vec_splat (vector unsigned short, const char);
5963 vector float vec_splat (vector float, const char);
5964 vector signed int vec_splat (vector signed int, const char);
5965 vector unsigned int vec_splat (vector unsigned int, const char);
5966
5967 vector signed char vec_splat_s8 (const char);
5968
5969 vector signed short vec_splat_s16 (const char);
5970
5971 vector signed int vec_splat_s32 (const char);
5972
5973 vector unsigned char vec_splat_u8 (const char);
5974
5975 vector unsigned short vec_splat_u16 (const char);
5976
5977 vector unsigned int vec_splat_u32 (const char);
5978
5979 vector signed char vec_sr (vector signed char, vector unsigned char);
5980 vector unsigned char vec_sr (vector unsigned char,
5981                              vector unsigned char);
5982 vector signed short vec_sr (vector signed short, vector unsigned short);
5983
5984 vector unsigned short vec_sr (vector unsigned short,
5985                               vector unsigned short);
5986 vector signed int vec_sr (vector signed int, vector unsigned int);
5987 vector unsigned int vec_sr (vector unsigned int, vector unsigned int);
5988
5989 vector signed char vec_sra (vector signed char, vector unsigned char);
5990 vector unsigned char vec_sra (vector unsigned char,
5991                               vector unsigned char);
5992 vector signed short vec_sra (vector signed short,
5993                              vector unsigned short);
5994 vector unsigned short vec_sra (vector unsigned short,
5995                                vector unsigned short);
5996 vector signed int vec_sra (vector signed int, vector unsigned int);
5997 vector unsigned int vec_sra (vector unsigned int, vector unsigned int);
5998
5999 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned int);
6000 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned short);
6001 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned char);
6002 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned int);
6003 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int,
6004                              vector unsigned short);
6005 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned char);
6006
6007 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned int);
6008 vector signed short vec_srl (vector signed short,
6009                              vector unsigned short);
6010 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned char);
6011
6012 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6013                                vector unsigned int);
6014 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6015                                vector unsigned short);
6016 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6017                                vector unsigned char);
6018 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned int);
6019 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned short);
6020 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned char);
6021 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6022                               vector unsigned int);
6023 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6024                               vector unsigned short);
6025 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6026                               vector unsigned char);
6027
6028 vector float vec_sro (vector float, vector signed char);
6029 vector float vec_sro (vector float, vector unsigned char);
6030 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector signed char);
6031 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector unsigned char);
6032 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector signed char);
6033 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector unsigned char);
6034
6035 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector signed char);
6036 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector unsigned char);
6037
6038 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
6039                                vector signed char);
6040 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
6041                                vector unsigned char);
6042 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector signed char);
6043 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector unsigned char);
6044 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char, vector signed char);
6045
6046 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char,
6047                               vector unsigned char);
6048
6049 void vec_st (vector float, int, float *);
6050 void vec_st (vector float, int, vector float *);
6051 void vec_st (vector signed int, int, int *);
6052 void vec_st (vector signed int, int, unsigned int *);
6053 void vec_st (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6054 void vec_st (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
6055 void vec_st (vector signed short, int, short *);
6056 void vec_st (vector signed short, int, vector unsigned short *);
6057 void vec_st (vector signed short, int, vector signed short *);
6058 void vec_st (vector unsigned short, int, unsigned short *);
6059 void vec_st (vector unsigned short, int, vector unsigned short *);
6060 void vec_st (vector signed char, int, signed char *);
6061 void vec_st (vector signed char, int, unsigned char *);
6062 void vec_st (vector signed char, int, vector signed char *);
6063 void vec_st (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6064 void vec_st (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
6065
6066 void vec_ste (vector signed char, int, unsigned char *);
6067 void vec_ste (vector signed char, int, signed char *);
6068 void vec_ste (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6069 void vec_ste (vector signed short, int, short *);
6070 void vec_ste (vector signed short, int, unsigned short *);
6071 void vec_ste (vector unsigned short, int, void *);
6072 void vec_ste (vector signed int, int, unsigned int *);
6073 void vec_ste (vector signed int, int, int *);
6074 void vec_ste (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6075 void vec_ste (vector float, int, float *);
6076
6077 void vec_stl (vector float, int, vector float *);
6078 void vec_stl (vector float, int, float *);
6079 void vec_stl (vector signed int, int, vector signed int *);
6080 void vec_stl (vector signed int, int, int *);
6081 void vec_stl (vector signed int, int, unsigned int *);
6082 void vec_stl (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
6083 void vec_stl (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6084 void vec_stl (vector signed short, int, short *);
6085 void vec_stl (vector signed short, int, unsigned short *);
6086 void vec_stl (vector signed short, int, vector signed short *);
6087 void vec_stl (vector unsigned short, int, unsigned short *);
6088 void vec_stl (vector unsigned short, int, vector signed short *);
6089 void vec_stl (vector signed char, int, signed char *);
6090 void vec_stl (vector signed char, int, unsigned char *);
6091 void vec_stl (vector signed char, int, vector signed char *);
6092 void vec_stl (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6093 void vec_stl (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
6094
6095 vector signed char vec_sub (vector signed char, vector signed char);
6096 vector unsigned char vec_sub (vector signed char, vector unsigned char);
6097
6098 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char, vector signed char);
6099
6100 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char,
6101                               vector unsigned char);
6102 vector signed short vec_sub (vector signed short, vector signed short);
6103 vector unsigned short vec_sub (vector signed short,
6104                                vector unsigned short);
6105 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
6106                                vector signed short);
6107 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
6108                                vector unsigned short);
6109 vector signed int vec_sub (vector signed int, vector signed int);
6110 vector unsigned int vec_sub (vector signed int, vector unsigned int);
6111 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector signed int);
6112 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector unsigned int);
6113 vector float vec_sub (vector float, vector float);
6114
6115 vector unsigned int vec_subc (vector unsigned int, vector unsigned int);
6116
6117 vector unsigned char vec_subs (vector signed char,
6118                                vector unsigned char);
6119 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
6120                                vector signed char);
6121 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
6122                                vector unsigned char);
6123 vector signed char vec_subs (vector signed char, vector signed char);
6124 vector unsigned short vec_subs (vector signed short,
6125                                 vector unsigned short);
6126 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
6127                                 vector signed short);
6128 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
6129                                 vector unsigned short);
6130 vector signed short vec_subs (vector signed short, vector signed short);
6131
6132 vector unsigned int vec_subs (vector signed int, vector unsigned int);
6133 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector signed int);
6134 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector unsigned int);
6135
6136 vector signed int vec_subs (vector signed int, vector signed int);
6137
6138 vector unsigned int vec_sum4s (vector unsigned char,
6139                                vector unsigned int);
6140 vector signed int vec_sum4s (vector signed char, vector signed int);
6141 vector signed int vec_sum4s (vector signed short, vector signed int);
6142
6143 vector signed int vec_sum2s (vector signed int, vector signed int);
6144
6145 vector signed int vec_sums (vector signed int, vector signed int);
6146
6147 vector float vec_trunc (vector float);
6148
6149 vector signed short vec_unpackh (vector signed char);
6150 vector unsigned int vec_unpackh (vector signed short);
6151 vector signed int vec_unpackh (vector signed short);
6152
6153 vector signed short vec_unpackl (vector signed char);
6154 vector unsigned int vec_unpackl (vector signed short);
6155 vector signed int vec_unpackl (vector signed short);
6156
6157 vector float vec_xor (vector float, vector float);
6158 vector float vec_xor (vector float, vector signed int);
6159 vector float vec_xor (vector signed int, vector float);
6160 vector signed int vec_xor (vector signed int, vector signed int);
6161 vector unsigned int vec_xor (vector signed int, vector unsigned int);
6162 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector signed int);
6163 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector unsigned int);
6164 vector signed short vec_xor (vector signed short, vector signed short);
6165 vector unsigned short vec_xor (vector signed short,
6166                                vector unsigned short);
6167 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
6168                                vector signed short);
6169 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
6170                                vector unsigned short);
6171 vector signed char vec_xor (vector signed char, vector signed char);
6172 vector unsigned char vec_xor (vector signed char, vector unsigned char);
6173
6174 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char, vector signed char);
6175
6176 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char,
6177                               vector unsigned char);
6178
6179 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector unsigned char);
6180
6181 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector signed char);
6182 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char, vector signed char);
6183
6184 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char,
6185                               vector unsigned char);
6186 vector signed int vec_all_eq (vector signed short,
6187                               vector unsigned short);
6188 vector signed int vec_all_eq (vector signed short, vector signed short);
6189
6190 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
6191                               vector signed short);
6192 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
6193                               vector unsigned short);
6194 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector unsigned int);
6195 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector signed int);
6196 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector signed int);
6197 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
6198
6199 vector signed int vec_all_eq (vector float, vector float);
6200
6201 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector unsigned char);
6202
6203 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char, vector signed char);
6204
6205 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char,
6206                               vector unsigned char);
6207 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector signed char);
6208 vector signed int vec_all_ge (vector signed short,
6209                               vector unsigned short);
6210 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
6211                               vector signed short);
6212 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
6213                               vector unsigned short);
6214 vector signed int vec_all_ge (vector signed short, vector signed short);
6215
6216 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector unsigned int);
6217 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector signed int);
6218 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
6219
6220 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector signed int);
6221 vector signed int vec_all_ge (vector float, vector float);
6222
6223 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector unsigned char);
6224
6225 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char, vector signed char);
6226
6227 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char,
6228                               vector unsigned char);
6229 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector signed char);
6230 vector signed int vec_all_gt (vector signed short,
6231                               vector unsigned short);
6232 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
6233                               vector signed short);
6234 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
6235                               vector unsigned short);
6236 vector signed int vec_all_gt (vector signed short, vector signed short);
6237
6238 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector unsigned int);
6239 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector signed int);
6240 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6241
6242 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector signed int);
6243 vector signed int vec_all_gt (vector float, vector float);
6244
6245 vector signed int vec_all_in (vector float, vector float);
6246
6247 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector unsigned char);
6248
6249 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char, vector signed char);
6250
6251 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char,
6252                               vector unsigned char);
6253 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector signed char);
6254 vector signed int vec_all_le (vector signed short,
6255                               vector unsigned short);
6256 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
6257                               vector signed short);
6258 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
6259                               vector unsigned short);
6260 vector signed int vec_all_le (vector signed short, vector signed short);
6261
6262 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector unsigned int);
6263 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector signed int);
6264 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
6265
6266 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector signed int);
6267 vector signed int vec_all_le (vector float, vector float);
6268
6269 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector unsigned char);
6270
6271 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char, vector signed char);
6272
6273 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char,
6274                               vector unsigned char);
6275 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector signed char);
6276 vector signed int vec_all_lt (vector signed short,
6277                               vector unsigned short);
6278 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
6279                               vector signed short);
6280 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
6281                               vector unsigned short);
6282 vector signed int vec_all_lt (vector signed short, vector signed short);
6283
6284 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector unsigned int);
6285 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector signed int);
6286 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6287
6288 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector signed int);
6289 vector signed int vec_all_lt (vector float, vector float);
6290
6291 vector signed int vec_all_nan (vector float);
6292
6293 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector unsigned char);
6294
6295 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector signed char);
6296 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char, vector signed char);
6297
6298 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char,
6299                               vector unsigned char);
6300 vector signed int vec_all_ne (vector signed short,
6301                               vector unsigned short);
6302 vector signed int vec_all_ne (vector signed short, vector signed short);
6303
6304 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
6305                               vector signed short);
6306 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
6307                               vector unsigned short);
6308 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector unsigned int);
6309 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector signed int);
6310 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector signed int);
6311 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
6312
6313 vector signed int vec_all_ne (vector float, vector float);
6314
6315 vector signed int vec_all_nge (vector float, vector float);
6316
6317 vector signed int vec_all_ngt (vector float, vector float);
6318
6319 vector signed int vec_all_nle (vector float, vector float);
6320
6321 vector signed int vec_all_nlt (vector float, vector float);
6322
6323 vector signed int vec_all_numeric (vector float);
6324
6325 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector unsigned char);
6326
6327 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector signed char);
6328 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char, vector signed char);
6329
6330 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char,
6331                               vector unsigned char);
6332 vector signed int vec_any_eq (vector signed short,
6333                               vector unsigned short);
6334 vector signed int vec_any_eq (vector signed short, vector signed short);
6335
6336 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
6337                               vector signed short);
6338 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
6339                               vector unsigned short);
6340 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector unsigned int);
6341 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector signed int);
6342 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector signed int);
6343 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
6344
6345 vector signed int vec_any_eq (vector float, vector float);
6346
6347 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector unsigned char);
6348
6349 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char, vector signed char);
6350
6351 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char,
6352                               vector unsigned char);
6353 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector signed char);
6354 vector signed int vec_any_ge (vector signed short,
6355                               vector unsigned short);
6356 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
6357                               vector signed short);
6358 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
6359                               vector unsigned short);
6360 vector signed int vec_any_ge (vector signed short, vector signed short);
6361
6362 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector unsigned int);
6363 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector signed int);
6364 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
6365
6366 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector signed int);
6367 vector signed int vec_any_ge (vector float, vector float);
6368
6369 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector unsigned char);
6370
6371 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char, vector signed char);
6372
6373 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char,
6374                               vector unsigned char);
6375 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector signed char);
6376 vector signed int vec_any_gt (vector signed short,
6377                               vector unsigned short);
6378 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
6379                               vector signed short);
6380 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
6381                               vector unsigned short);
6382 vector signed int vec_any_gt (vector signed short, vector signed short);
6383
6384 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector unsigned int);
6385 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector signed int);
6386 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6387
6388 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector signed int);
6389 vector signed int vec_any_gt (vector float, vector float);
6390
6391 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector unsigned char);
6392
6393 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char, vector signed char);
6394
6395 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char,
6396                               vector unsigned char);
6397 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector signed char);
6398 vector signed int vec_any_le (vector signed short,
6399                               vector unsigned short);
6400 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
6401                               vector signed short);
6402 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
6403                               vector unsigned short);
6404 vector signed int vec_any_le (vector signed short, vector signed short);
6405
6406 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector unsigned int);
6407 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector signed int);
6408 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
6409
6410 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector signed int);
6411 vector signed int vec_any_le (vector float, vector float);
6412
6413 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector unsigned char);
6414
6415 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char, vector signed char);
6416
6417 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char,
6418                               vector unsigned char);
6419 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector signed char);
6420 vector signed int vec_any_lt (vector signed short,
6421                               vector unsigned short);
6422 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
6423                               vector signed short);
6424 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
6425                               vector unsigned short);
6426 vector signed int vec_any_lt (vector signed short, vector signed short);
6427
6428 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector unsigned int);
6429 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector signed int);
6430 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6431
6432 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector signed int);
6433 vector signed int vec_any_lt (vector float, vector float);
6434
6435 vector signed int vec_any_nan (vector float);
6436
6437 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector unsigned char);
6438
6439 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector signed char);
6440 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char, vector signed char);
6441
6442 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char,
6443                               vector unsigned char);
6444 vector signed int vec_any_ne (vector signed short,
6445                               vector unsigned short);
6446 vector signed int vec_any_ne (vector signed short, vector signed short);
6447
6448 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
6449                               vector signed short);
6450 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
6451                               vector unsigned short);
6452 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector unsigned int);
6453 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector signed int);
6454 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector signed int);
6455 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
6456
6457 vector signed int vec_any_ne (vector float, vector float);
6458
6459 vector signed int vec_any_nge (vector float, vector float);
6460
6461 vector signed int vec_any_ngt (vector float, vector float);
6462
6463 vector signed int vec_any_nle (vector float, vector float);
6464
6465 vector signed int vec_any_nlt (vector float, vector float);
6466
6467 vector signed int vec_any_numeric (vector float);
6468
6469 vector signed int vec_any_out (vector float, vector float);
6470 @end smallexample
6471
6472 @node Pragmas
6473 @section Pragmas Accepted by GCC
6474 @cindex pragmas
6475 @cindex #pragma
6476
6477 GCC supports several types of pragmas, primarily in order to compile
6478 code originally written for other compilers.  Note that in general
6479 we do not recommend the use of pragmas; @xref{Function Attributes},
6480 for further explanation.
6481
6482 @menu
6483 * ARM Pragmas::
6484 * RS/6000 and PowerPC Pragmas::
6485 * Darwin Pragmas::
6486 * Solaris Pragmas::
6487 * Tru64 Pragmas::
6488 @end menu
6489
6490 @node ARM Pragmas
6491 @subsection ARM Pragmas
6492
6493 The ARM target defines pragmas for controlling the default addition of
6494 @code{long_call} and @code{short_call} attributes to functions.
6495 @xref{Function Attributes}, for information about the effects of these
6496 attributes.
6497
6498 @table @code
6499 @item long_calls
6500 @cindex pragma, long_calls
6501 Set all subsequent functions to have the @code{long_call} attribute.
6502
6503 @item no_long_calls
6504 @cindex pragma, no_long_calls
6505 Set all subsequent functions to have the @code{short_call} attribute.
6506
6507 @item long_calls_off
6508 @cindex pragma, long_calls_off
6509 Do not affect the @code{long_call} or @code{short_call} attributes of
6510 subsequent functions.
6511 @end table
6512
6513 @node RS/6000 and PowerPC Pragmas
6514 @subsection RS/6000 and PowerPC Pragmas
6515
6516 The RS/6000 and PowerPC targets define one pragma for controlling
6517 whether or not the @code{longcall} attribute is added to function
6518 declarations by default.  This pragma overrides the @option{-mlongcall}
6519 option, but not the @code{longcall} and @code{shortcall} attributes.
6520 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information about when long
6521 calls are and are not necessary.
6522
6523 @table @code
6524 @item longcall (1)
6525 @cindex pragma, longcall
6526 Apply the @code{longcall} attribute to all subsequent function
6527 declarations.
6528
6529 @item longcall (0)
6530 Do not apply the @code{longcall} attribute to subsequent function
6531 declarations.
6532 @end table
6533
6534 @c Describe c4x pragmas here.
6535 @c Describe h8300 pragmas here.
6536 @c Describe i370 pragmas here.
6537 @c Describe i960 pragmas here.
6538 @c Describe sh pragmas here.
6539 @c Describe v850 pragmas here.
6540
6541 @node Darwin Pragmas
6542 @subsection Darwin Pragmas
6543
6544 The following pragmas are available for all architectures running the
6545 Darwin operating system.  These are useful for compatibility with other
6546 MacOS compilers.
6547
6548 @table @code
6549 @item mark @var{tokens}@dots{}
6550 @cindex pragma, mark
6551 This pragma is accepted, but has no effect.
6552
6553 @item options align=@var{alignment}
6554 @cindex pragma, options align
6555 This pragma sets the alignment of fields in structures.  The values of
6556 @var{alignment} may be @code{mac68k}, to emulate m68k alignment, or
6557 @code{power}, to emulate PowerPC alignment.  Uses of this pragma nest
6558 properly; to restore the previous setting, use @code{reset} for the
6559 @var{alignment}.
6560
6561 @item segment @var{tokens}@dots{}
6562 @cindex pragma, segment
6563 This pragma is accepted, but has no effect.
6564
6565 @item unused (@var{var} [, @var{var}]@dots{})
6566 @cindex pragma, unused
6567 This pragma declares variables to be possibly unused.  GCC will not
6568 produce warnings for the listed variables.  The effect is similar to
6569 that of the @code{unused} attribute, except that this pragma may appear
6570 anywhere within the variables' scopes.
6571 @end table
6572
6573 @node Solaris Pragmas
6574 @subsection Solaris Pragmas
6575
6576 For compatibility with the SunPRO compiler, the following pragma
6577 is supported.
6578
6579 @table @code
6580 @item redefine_extname @var{oldname} @var{newname}
6581 @cindex pragma, redefine_extname
6582
6583 This pragma gives the C function @var{oldname} the assembler label
6584 @var{newname}.  The pragma must appear before the function declaration.
6585 This pragma is equivalent to the asm labels extension (@pxref{Asm
6586 Labels}).  The preprocessor defines @code{__PRAGMA_REDEFINE_EXTNAME}
6587 if the pragma is available.
6588 @end table
6589
6590 @node Tru64 Pragmas
6591 @subsection Tru64 Pragmas
6592
6593 For compatibility with the Compaq C compiler, the following pragma
6594 is supported.
6595
6596 @table @code
6597 @item extern_prefix @var{string}
6598 @cindex pragma, extern_prefix
6599
6600 This pragma renames all subsequent function and variable declarations
6601 such that @var{string} is prepended to the name.  This effect may be
6602 terminated by using another @code{extern_prefix} pragma with the
6603 empty string.
6604
6605 This pragma is similar in intent to to the asm labels extension
6606 (@pxref{Asm Labels}) in that the system programmer wants to change
6607 the assembly-level ABI without changing the source-level API.  The
6608 preprocessor defines @code{__PRAGMA_EXTERN_PREFIX} if the pragma is
6609 available.
6610 @end table
6611
6612 @node Unnamed Fields
6613 @section Unnamed struct/union fields within structs/unions.
6614 @cindex struct
6615 @cindex union
6616
6617 For compatibility with other compilers, GCC allows you to define
6618 a structure or union that contains, as fields, structures and unions
6619 without names.  For example:
6620
6621 @example
6622 struct @{
6623   int a;
6624   union @{
6625     int b;
6626     float c;
6627   @};
6628   int d;
6629 @} foo;
6630 @end example
6631
6632 In this example, the user would be able to access members of the unnamed
6633 union with code like @samp{foo.b}.  Note that only unnamed structs and
6634 unions are allowed, you may not have, for example, an unnamed
6635 @code{int}.
6636
6637 You must never create such structures that cause ambiguous field definitions.
6638 For example, this structure:
6639
6640 @example
6641 struct @{
6642   int a;
6643   struct @{
6644     int a;
6645   @};
6646 @} foo;
6647 @end example
6648
6649 It is ambiguous which @code{a} is being referred to with @samp{foo.a}.
6650 Such constructs are not supported and must be avoided.  In the future,
6651 such constructs may be detected and treated as compilation errors.
6652
6653 @node Thread-Local
6654 @section Thread-Local Storage
6655 @cindex Thread-Local Storage
6656 @cindex @acronym{TLS}
6657 @cindex __thread
6658
6659 Thread-local storage (@acronym{TLS}) is a mechanism by which variables
6660 are allocated such that there is one instance of the variable per extant
6661 thread.  The run-time model GCC uses to implement this originates
6662 in the IA-64 processor-specific ABI, but has since been migrated
6663 to other processors as well.  It requires significant support from
6664 the linker (@command{ld}), dynamic linker (@command{ld.so}), and
6665 system libraries (@file{libc.so} and @file{libpthread.so}), so it
6666 is not available everywhere.
6667
6668 At the user level, the extension is visible with a new storage
6669 class keyword: @code{__thread}.  For example:
6670
6671 @example
6672 __thread int i;
6673 extern __thread struct state s;
6674 static __thread char *p;
6675 @end example
6676
6677 The @code{__thread} specifier may be used alone, with the @code{extern}
6678 or @code{static} specifiers, but with no other storage class specifier.
6679 When used with @code{extern} or @code{static}, @code{__thread} must appear
6680 immediately after the other storage class specifier.
6681
6682 The @code{__thread} specifier may be applied to any global, file-scoped
6683 static, function-scoped static, or static data member of a class.  It may
6684 not be applied to block-scoped automatic or non-static data member.
6685
6686 When the address-of operator is applied to a thread-local variable, it is
6687 evaluated at run-time and returns the address of the current thread's
6688 instance of that variable.  An address so obtained may be used by any
6689 thread.  When a thread terminates, any pointers to thread-local variables
6690 in that thread become invalid.
6691
6692 No static initialization may refer to the address of a thread-local variable.
6693
6694 In C++, if an initializer is present for a thread-local variable, it must
6695 be a @var{constant-expression}, as defined in 5.19.2 of the ANSI/ISO C++
6696 standard.
6697
6698 See @uref{http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf,
6699 ELF Handling For Thread-Local Storage} for a detailed explanation of
6700 the four thread-local storage addressing models, and how the run-time
6701 is expected to function.
6702
6703 @menu
6704 * C99 Thread-Local Edits::
6705 * C++98 Thread-Local Edits::
6706 @end menu
6707
6708 @node C99 Thread-Local Edits
6709 @subsection ISO/IEC 9899:1999 Edits for Thread-Local Storage
6710
6711 The following are a set of changes to ISO/IEC 9899:1999 (aka C99)
6712 that document the exact semantics of the language extension.
6713
6714 @itemize @bullet
6715 @item
6716 @cite{5.1.2  Execution environments}
6717
6718 Add new text after paragraph 1
6719
6720 @quotation
6721 Within either execution environment, a @dfn{thread} is a flow of
6722 control within a program.  It is implementation defined whether
6723 or not there may be more than one thread associated with a program.
6724 It is implementation defined how threads beyond the first are
6725 created, the name and type of the function called at thread
6726 startup, and how threads may be terminated.  However, objects
6727 with thread storage duration shall be initialized before thread
6728 startup.
6729 @end quotation
6730
6731 @item
6732 @cite{6.2.4  Storage durations of objects}
6733
6734 Add new text before paragraph 3
6735
6736 @quotation
6737 An object whose identifier is declared with the storage-class
6738 specifier @w{@code{__thread}} has @dfn{thread storage duration}.
6739 Its lifetime is the entire execution of the thread, and its
6740 stored value is initialized only once, prior to thread startup.
6741 @end quotation
6742
6743 @item
6744 @cite{6.4.1  Keywords}
6745
6746 Add @code{__thread}.
6747
6748 @item
6749 @cite{6.7.1  Storage-class specifiers}
6750
6751 Add @code{__thread} to the list of storage class specifiers in
6752 paragraph 1.
6753
6754 Change paragraph 2 to
6755
6756 @quotation
6757 With the exception of @code{__thread}, at most one storage-class
6758 specifier may be given [@dots{}].  The @code{__thread} specifier may
6759 be used alone, or immediately following @code{extern} or
6760 @code{static}.
6761 @end quotation
6762
6763 Add new text after paragraph 6
6764
6765 @quotation
6766 The declaration of an identifier for a variable that has
6767 block scope that specifies @code{__thread} shall also
6768 specify either @code{extern} or @code{static}.
6769
6770 The @code{__thread} specifier shall be used only with
6771 variables.
6772 @end quotation
6773 @end itemize
6774
6775 @node C++98 Thread-Local Edits
6776 @subsection ISO/IEC 14882:1998 Edits for Thread-Local Storage
6777
6778 The following are a set of changes to ISO/IEC 14882:1998 (aka C++98)
6779 that document the exact semantics of the language extension.
6780
6781 @itemize @bullet
6782 @item
6783 @b{[intro.execution]}
6784
6785 New text after paragraph 4
6786
6787 @quotation
6788 A @dfn{thread} is a flow of control within the abstract machine.
6789 It is implementation defined whether or not there may be more than
6790 one thread.
6791 @end quotation
6792
6793 New text after paragraph 7
6794
6795 @quotation
6796 It is unspecified whether additional action must be taken to
6797 ensure when and whether side effects are visible to other threads.
6798 @end quotation
6799
6800 @item
6801 @b{[lex.key]}
6802
6803 Add @code{__thread}.
6804
6805 @item
6806 @b{[basic.start.main]}
6807
6808 Add after paragraph 5
6809
6810 @quotation
6811 The thread that begins execution at the @code{main} function is called
6812 the @dfn{main thread}.  It is implementation defined how functions
6813 beginning threads other than the main thread are designated or typed.
6814 A function so designated, as well as the @code{main} function, is called
6815 a @dfn{thread startup function}.  It is implementation defined what
6816 happens if a thread startup function returns.  It is implementation
6817 defined what happens to other threads when any thread calls @code{exit}.
6818 @end quotation
6819
6820 @item
6821 @b{[basic.start.init]}
6822
6823 Add after paragraph 4
6824
6825 @quotation
6826 The storage for an object of thread storage duration shall be
6827 statically initialized before the first statement of the thread startup
6828 function.  An object of thread storage duration shall not require
6829 dynamic initialization.
6830 @end quotation
6831
6832 @item
6833 @b{[basic.start.term]}
6834
6835 Add after paragraph 3
6836
6837 @quotation
6838 The type of an object with thread storage duration shall not have a
6839 non-trivial destructor, nor shall it be an array type whose elements
6840 (directly or indirectly) have non-trivial destructors.
6841 @end quotation
6842
6843 @item
6844 @b{[basic.stc]}
6845
6846 Add ``thread storage duration'' to the list in paragraph 1.
6847
6848 Change paragraph 2
6849
6850 @quotation
6851 Thread, static, and automatic storage durations are associated with
6852 objects introduced by declarations [@dots{}].
6853 @end quotation
6854
6855 Add @code{__thread} to the list of specifiers in paragraph 3.
6856
6857 @item
6858 @b{[basic.stc.thread]}
6859
6860 New section before @b{[basic.stc.static]}
6861
6862 @quotation
6863 The keyword @code{__thread} applied to an non-local object gives the
6864 object thread storage duration.
6865
6866 A local variable or class data member declared both @code{static}
6867 and @code{__thread} gives the variable or member thread storage
6868 duration.
6869 @end quotation
6870
6871 @item
6872 @b{[basic.stc.static]}
6873
6874 Change paragraph 1
6875
6876 @quotation
6877 All objects which have neither thread storage duration, dynamic
6878 storage duration nor are local [@dots{}].
6879 @end quotation
6880
6881 @item
6882 @b{[dcl.stc]}
6883
6884 Add @code{__thread} to the list in paragraph 1.
6885
6886 Change paragraph 1
6887
6888 @quotation
6889 With the exception of @code{__thread}, at most one
6890 @var{storage-class-specifier} shall appear in a given
6891 @var{decl-specifier-seq}.  The @code{__thread} specifier may
6892 be used alone, or immediately following the @code{extern} or
6893 @code{static} specifiers.  [@dots{}]
6894 @end quotation
6895
6896 Add after paragraph 5
6897
6898 @quotation
6899 The @code{__thread} specifier can be applied only to the names of objects
6900 and to anonymous unions.
6901 @end quotation
6902
6903 @item
6904 @b{[class.mem]}
6905
6906 Add after paragraph 6
6907
6908 @quotation
6909 Non-@code{static} members shall not be @code{__thread}.
6910 @end quotation
6911 @end itemize
6912
6913 @node C++ Extensions
6914 @chapter Extensions to the C++ Language
6915 @cindex extensions, C++ language
6916 @cindex C++ language extensions
6917
6918 The GNU compiler provides these extensions to the C++ language (and you
6919 can also use most of the C language extensions in your C++ programs).  If you
6920 want to write code that checks whether these features are available, you can
6921 test for the GNU compiler the same way as for C programs: check for a
6922 predefined macro @code{__GNUC__}.  You can also use @code{__GNUG__} to
6923 test specifically for GNU C++ (@pxref{Standard Predefined,,Standard
6924 Predefined Macros,cpp.info,The C Preprocessor}).
6925
6926 @menu
6927 * Min and Max::         C++ Minimum and maximum operators.
6928 * Volatiles::           What constitutes an access to a volatile object.
6929 * Restricted Pointers:: C99 restricted pointers and references.
6930 * Vague Linkage::       Where G++ puts inlines, vtables and such.
6931 * C++ Interface::       You can use a single C++ header file for both
6932                         declarations and definitions.
6933 * Template Instantiation:: Methods for ensuring that exactly one copy of
6934                         each needed template instantiation is emitted.
6935 * Bound member functions:: You can extract a function pointer to the
6936                         method denoted by a @samp{->*} or @samp{.*} expression.
6937 * C++ Attributes::      Variable, function, and type attributes for C++ only.
6938 * Java Exceptions::     Tweaking exception handling to work with Java.
6939 * Deprecated Features:: Things might disappear from g++.
6940 * Backwards Compatibility:: Compatibilities with earlier definitions of C++.
6941 @end menu
6942
6943 @node Min and Max
6944 @section Minimum and Maximum Operators in C++
6945
6946 It is very convenient to have operators which return the ``minimum'' or the
6947 ``maximum'' of two arguments.  In GNU C++ (but not in GNU C),
6948
6949 @table @code
6950 @item @var{a} <? @var{b}
6951 @findex <?
6952 @cindex minimum operator
6953 is the @dfn{minimum}, returning the smaller of the numeric values
6954 @var{a} and @var{b};
6955
6956 @item @var{a} >? @var{b}
6957 @findex >?
6958 @cindex maximum operator
6959 is the @dfn{maximum}, returning the larger of the numeric values @var{a}
6960 and @var{b}.
6961 @end table
6962
6963 These operations are not primitive in ordinary C++, since you can
6964 use a macro to return the minimum of two things in C++, as in the
6965 following example.
6966
6967 @example
6968 #define MIN(X,Y) ((X) < (Y) ? : (X) : (Y))
6969 @end example
6970
6971 @noindent
6972 You might then use @w{@samp{int min = MIN (i, j);}} to set @var{min} to
6973 the minimum value of variables @var{i} and @var{j}.
6974
6975 However, side effects in @code{X} or @code{Y} may cause unintended
6976 behavior.  For example, @code{MIN (i++, j++)} will fail, incrementing
6977 the smaller counter twice.  The GNU C @code{typeof} extension allows you
6978 to write safe macros that avoid this kind of problem (@pxref{Typeof}).
6979 However, writing @code{MIN} and @code{MAX} as macros also forces you to
6980 use function-call notation for a fundamental arithmetic operation.
6981 Using GNU C++ extensions, you can write @w{@samp{int min = i <? j;}}
6982 instead.
6983
6984 Since @code{<?} and @code{>?} are built into the compiler, they properly
6985 handle expressions with side-effects;  @w{@samp{int min = i++ <? j++;}}
6986 works correctly.
6987
6988 @node Volatiles
6989 @section When is a Volatile Object Accessed?
6990 @cindex accessing volatiles
6991 @cindex volatile read
6992 @cindex volatile write
6993 @cindex volatile access
6994
6995 Both the C and C++ standard have the concept of volatile objects.  These
6996 are normally accessed by pointers and used for accessing hardware.  The
6997 standards encourage compilers to refrain from optimizations
6998 concerning accesses to volatile objects that it might perform on
6999 non-volatile objects.  The C standard leaves it implementation defined
7000 as to what constitutes a volatile access.  The C++ standard omits to
7001 specify this, except to say that C++ should behave in a similar manner
7002 to C with respect to volatiles, where possible.  The minimum either
7003 standard specifies is that at a sequence point all previous accesses to
7004 volatile objects have stabilized and no subsequent accesses have
7005 occurred.  Thus an implementation is free to reorder and combine
7006 volatile accesses which occur between sequence points, but cannot do so
7007 for accesses across a sequence point.  The use of volatiles does not
7008 allow you to violate the restriction on updating objects multiple times
7009 within a sequence point.
7010
7011 In most expressions, it is intuitively obvious what is a read and what is
7012 a write.  For instance
7013
7014 @example
7015 volatile int *dst = @var{somevalue};
7016 volatile int *src = @var{someothervalue};
7017 *dst = *src;
7018 @end example
7019
7020 @noindent
7021 will cause a read of the volatile object pointed to by @var{src} and stores the
7022 value into the volatile object pointed to by @var{dst}.  There is no
7023 guarantee that these reads and writes are atomic, especially for objects
7024 larger than @code{int}.
7025
7026 Less obvious expressions are where something which looks like an access
7027 is used in a void context.  An example would be,
7028
7029 @example
7030 volatile int *src = @var{somevalue};
7031 *src;
7032 @end example
7033
7034 With C, such expressions are rvalues, and as rvalues cause a read of
7035 the object, GCC interprets this as a read of the volatile being pointed
7036 to.  The C++ standard specifies that such expressions do not undergo
7037 lvalue to rvalue conversion, and that the type of the dereferenced
7038 object may be incomplete.  The C++ standard does not specify explicitly
7039 that it is this lvalue to rvalue conversion which is responsible for
7040 causing an access.  However, there is reason to believe that it is,
7041 because otherwise certain simple expressions become undefined.  However,
7042 because it would surprise most programmers, G++ treats dereferencing a
7043 pointer to volatile object of complete type in a void context as a read
7044 of the object.  When the object has incomplete type, G++ issues a
7045 warning.
7046
7047 @example
7048 struct S;
7049 struct T @{int m;@};
7050 volatile S *ptr1 = @var{somevalue};
7051 volatile T *ptr2 = @var{somevalue};
7052 *ptr1;
7053 *ptr2;
7054 @end example
7055
7056 In this example, a warning is issued for @code{*ptr1}, and @code{*ptr2}
7057 causes a read of the object pointed to.  If you wish to force an error on
7058 the first case, you must force a conversion to rvalue with, for instance
7059 a static cast, @code{static_cast<S>(*ptr1)}.
7060
7061 When using a reference to volatile, G++ does not treat equivalent
7062 expressions as accesses to volatiles, but instead issues a warning that
7063 no volatile is accessed.  The rationale for this is that otherwise it
7064 becomes difficult to determine where volatile access occur, and not
7065 possible to ignore the return value from functions returning volatile
7066 references.  Again, if you wish to force a read, cast the reference to
7067 an rvalue.
7068
7069 @node Restricted Pointers
7070 @section Restricting Pointer Aliasing
7071 @cindex restricted pointers
7072 @cindex restricted references
7073 @cindex restricted this pointer
7074
7075 As with gcc, g++ understands the C99 feature of restricted pointers,
7076 specified with the @code{__restrict__}, or @code{__restrict} type
7077 qualifier.  Because you cannot compile C++ by specifying the @option{-std=c99}
7078 language flag, @code{restrict} is not a keyword in C++.
7079
7080 In addition to allowing restricted pointers, you can specify restricted
7081 references, which indicate that the reference is not aliased in the local
7082 context.
7083
7084 @example
7085 void fn (int *__restrict__ rptr, int &__restrict__ rref)
7086 @{
7087   /* @r{@dots{}} */
7088 @}
7089 @end example
7090
7091 @noindent
7092 In the body of @code{fn}, @var{rptr} points to an unaliased integer and
7093 @var{rref} refers to a (different) unaliased integer.
7094
7095 You may also specify whether a member function's @var{this} pointer is
7096 unaliased by using @code{__restrict__} as a member function qualifier.
7097
7098 @example
7099 void T::fn () __restrict__
7100 @{
7101   /* @r{@dots{}} */
7102 @}
7103 @end example
7104
7105 @noindent
7106 Within the body of @code{T::fn}, @var{this} will have the effective
7107 definition @code{T *__restrict__ const this}.  Notice that the
7108 interpretation of a @code{__restrict__} member function qualifier is
7109 different to that of @code{const} or @code{volatile} qualifier, in that it
7110 is applied to the pointer rather than the object.  This is consistent with
7111 other compilers which implement restricted pointers.
7112
7113 As with all outermost parameter qualifiers, @code{__restrict__} is
7114 ignored in function definition matching.  This means you only need to
7115 specify @code{__restrict__} in a function definition, rather than
7116 in a function prototype as well.
7117
7118 @node Vague Linkage
7119 @section Vague Linkage
7120 @cindex vague linkage
7121
7122 There are several constructs in C++ which require space in the object
7123 file but are not clearly tied to a single translation unit.  We say that
7124 these constructs have ``vague linkage''.  Typically such constructs are
7125 emitted wherever they are needed, though sometimes we can be more
7126 clever.
7127
7128 @table @asis
7129 @item Inline Functions
7130 Inline functions are typically defined in a header file which can be
7131 included in many different compilations.  Hopefully they can usually be
7132 inlined, but sometimes an out-of-line copy is necessary, if the address
7133 of the function is taken or if inlining fails.  In general, we emit an
7134 out-of-line copy in all translation units where one is needed.  As an
7135 exception, we only emit inline virtual functions with the vtable, since
7136 it will always require a copy.
7137
7138 Local static variables and string constants used in an inline function
7139 are also considered to have vague linkage, since they must be shared
7140 between all inlined and out-of-line instances of the function.
7141
7142 @item VTables
7143 @cindex vtable
7144 C++ virtual functions are implemented in most compilers using a lookup
7145 table, known as a vtable.  The vtable contains pointers to the virtual
7146 functions provided by a class, and each object of the class contains a
7147 pointer to its vtable (or vtables, in some multiple-inheritance
7148 situations).  If the class declares any non-inline, non-pure virtual
7149 functions, the first one is chosen as the ``key method'' for the class,
7150 and the vtable is only emitted in the translation unit where the key
7151 method is defined.
7152
7153 @emph{Note:} If the chosen key method is later defined as inline, the
7154 vtable will still be emitted in every translation unit which defines it.
7155 Make sure that any inline virtuals are declared inline in the class
7156 body, even if they are not defined there.
7157
7158 @item type_info objects
7159 @cindex type_info
7160 @cindex RTTI
7161 C++ requires information about types to be written out in order to
7162 implement @samp{dynamic_cast}, @samp{typeid} and exception handling.
7163 For polymorphic classes (classes with virtual functions), the type_info
7164 object is written out along with the vtable so that @samp{dynamic_cast}
7165 can determine the dynamic type of a class object at runtime.  For all
7166 other types, we write out the type_info object when it is used: when
7167 applying @samp{typeid} to an expression, throwing an object, or
7168 referring to a type in a catch clause or exception specification.
7169
7170 @item Template Instantiations
7171 Most everything in this section also applies to template instantiations,
7172 but there are other options as well.
7173 @xref{Template Instantiation,,Where's the Template?}.
7174
7175 @end table
7176
7177 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
7178 Linux/GNU or Solaris 2, or on Microsoft Windows, duplicate copies of
7179 these constructs will be discarded at link time.  This is known as
7180 COMDAT support.
7181
7182 On targets that don't support COMDAT, but do support weak symbols, GCC
7183 will use them.  This way one copy will override all the others, but
7184 the unused copies will still take up space in the executable.
7185
7186 For targets which do not support either COMDAT or weak symbols,
7187 most entities with vague linkage will be emitted as local symbols to
7188 avoid duplicate definition errors from the linker.  This will not happen
7189 for local statics in inlines, however, as having multiple copies will
7190 almost certainly break things.
7191
7192 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
7193 another way to control placement of these constructs.
7194
7195 @node C++ Interface
7196 @section Declarations and Definitions in One Header
7197
7198 @cindex interface and implementation headers, C++
7199 @cindex C++ interface and implementation headers
7200 C++ object definitions can be quite complex.  In principle, your source
7201 code will need two kinds of things for each object that you use across
7202 more than one source file.  First, you need an @dfn{interface}
7203 specification, describing its structure with type declarations and
7204 function prototypes.  Second, you need the @dfn{implementation} itself.
7205 It can be tedious to maintain a separate interface description in a
7206 header file, in parallel to the actual implementation.  It is also
7207 dangerous, since separate interface and implementation definitions may
7208 not remain parallel.
7209
7210 @cindex pragmas, interface and implementation
7211 With GNU C++, you can use a single header file for both purposes.
7212
7213 @quotation
7214 @emph{Warning:} The mechanism to specify this is in transition.  For the
7215 nonce, you must use one of two @code{#pragma} commands; in a future
7216 release of GNU C++, an alternative mechanism will make these
7217 @code{#pragma} commands unnecessary.
7218 @end quotation
7219
7220 The header file contains the full definitions, but is marked with
7221 @samp{#pragma interface} in the source code.  This allows the compiler
7222 to use the header file only as an interface specification when ordinary
7223 source files incorporate it with @code{#include}.  In the single source
7224 file where the full implementation belongs, you can use either a naming
7225 convention or @samp{#pragma implementation} to indicate this alternate
7226 use of the header file.
7227
7228 @table @code
7229 @item #pragma interface
7230 @itemx #pragma interface "@var{subdir}/@var{objects}.h"
7231 @kindex #pragma interface
7232 Use this directive in @emph{header files} that define object classes, to save
7233 space in most of the object files that use those classes.  Normally,
7234 local copies of certain information (backup copies of inline member
7235 functions, debugging information, and the internal tables that implement
7236 virtual functions) must be kept in each object file that includes class
7237 definitions.  You can use this pragma to avoid such duplication.  When a
7238 header file containing @samp{#pragma interface} is included in a
7239 compilation, this auxiliary information will not be generated (unless
7240 the main input source file itself uses @samp{#pragma implementation}).
7241 Instead, the object files will contain references to be resolved at link
7242 time.
7243
7244 The second form of this directive is useful for the case where you have
7245 multiple headers with the same name in different directories.  If you
7246 use this form, you must specify the same string to @samp{#pragma
7247 implementation}.
7248
7249 @item #pragma implementation
7250 @itemx #pragma implementation "@var{objects}.h"
7251 @kindex #pragma implementation
7252 Use this pragma in a @emph{main input file}, when you want full output from
7253 included header files to be generated (and made globally visible).  The
7254 included header file, in turn, should use @samp{#pragma interface}.
7255 Backup copies of inline member functions, debugging information, and the
7256 internal tables used to implement virtual functions are all generated in
7257 implementation files.
7258
7259 @cindex implied @code{#pragma implementation}
7260 @cindex @code{#pragma implementation}, implied
7261 @cindex naming convention, implementation headers
7262 If you use @samp{#pragma implementation} with no argument, it applies to
7263 an include file with the same basename@footnote{A file's @dfn{basename}
7264 was the name stripped of all leading path information and of trailing
7265 suffixes, such as @samp{.h} or @samp{.C} or @samp{.cc}.} as your source
7266 file.  For example, in @file{allclass.cc}, giving just
7267 @samp{#pragma implementation}
7268 by itself is equivalent to @samp{#pragma implementation "allclass.h"}.
7269
7270 In versions of GNU C++ prior to 2.6.0 @file{allclass.h} was treated as
7271 an implementation file whenever you would include it from
7272 @file{allclass.cc} even if you never specified @samp{#pragma
7273 implementation}.  This was deemed to be more trouble than it was worth,
7274 however, and disabled.
7275
7276 If you use an explicit @samp{#pragma implementation}, it must appear in
7277 your source file @emph{before} you include the affected header files.
7278
7279 Use the string argument if you want a single implementation file to
7280 include code from multiple header files.  (You must also use
7281 @samp{#include} to include the header file; @samp{#pragma
7282 implementation} only specifies how to use the file---it doesn't actually
7283 include it.)
7284
7285 There is no way to split up the contents of a single header file into
7286 multiple implementation files.
7287 @end table
7288
7289 @cindex inlining and C++ pragmas
7290 @cindex C++ pragmas, effect on inlining
7291 @cindex pragmas in C++, effect on inlining
7292 @samp{#pragma implementation} and @samp{#pragma interface} also have an
7293 effect on function inlining.
7294
7295 If you define a class in a header file marked with @samp{#pragma
7296 interface}, the effect on a function defined in that class is similar to
7297 an explicit @code{extern} declaration---the compiler emits no code at
7298 all to define an independent version of the function.  Its definition
7299 is used only for inlining with its callers.
7300
7301 @opindex fno-implement-inlines
7302 Conversely, when you include the same header file in a main source file
7303 that declares it as @samp{#pragma implementation}, the compiler emits
7304 code for the function itself; this defines a version of the function
7305 that can be found via pointers (or by callers compiled without
7306 inlining).  If all calls to the function can be inlined, you can avoid
7307 emitting the function by compiling with @option{-fno-implement-inlines}.
7308 If any calls were not inlined, you will get linker errors.
7309
7310 @node Template Instantiation
7311 @section Where's the Template?
7312
7313 @cindex template instantiation
7314
7315 C++ templates are the first language feature to require more
7316 intelligence from the environment than one usually finds on a UNIX
7317 system.  Somehow the compiler and linker have to make sure that each
7318 template instance occurs exactly once in the executable if it is needed,
7319 and not at all otherwise.  There are two basic approaches to this
7320 problem, which I will refer to as the Borland model and the Cfront model.
7321
7322 @table @asis
7323 @item Borland model
7324 Borland C++ solved the template instantiation problem by adding the code
7325 equivalent of common blocks to their linker; the compiler emits template
7326 instances in each translation unit that uses them, and the linker
7327 collapses them together.  The advantage of this model is that the linker
7328 only has to consider the object files themselves; there is no external
7329 complexity to worry about.  This disadvantage is that compilation time
7330 is increased because the template code is being compiled repeatedly.
7331 Code written for this model tends to include definitions of all
7332 templates in the header file, since they must be seen to be
7333 instantiated.
7334
7335 @item Cfront model
7336 The AT&T C++ translator, Cfront, solved the template instantiation
7337 problem by creating the notion of a template repository, an
7338 automatically maintained place where template instances are stored.  A
7339 more modern version of the repository works as follows: As individual
7340 object files are built, the compiler places any template definitions and
7341 instantiations encountered in the repository.  At link time, the link
7342 wrapper adds in the objects in the repository and compiles any needed
7343 instances that were not previously emitted.  The advantages of this
7344 model are more optimal compilation speed and the ability to use the
7345 system linker; to implement the Borland model a compiler vendor also
7346 needs to replace the linker.  The disadvantages are vastly increased
7347 complexity, and thus potential for error; for some code this can be
7348 just as transparent, but in practice it can been very difficult to build
7349 multiple programs in one directory and one program in multiple
7350 directories.  Code written for this model tends to separate definitions
7351 of non-inline member templates into a separate file, which should be
7352 compiled separately.
7353 @end table
7354
7355 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
7356 Linux/GNU or Solaris 2, or on Microsoft Windows, g++ supports the
7357 Borland model.  On other systems, g++ implements neither automatic
7358 model.
7359
7360 A future version of g++ will support a hybrid model whereby the compiler
7361 will emit any instantiations for which the template definition is
7362 included in the compile, and store template definitions and
7363 instantiation context information into the object file for the rest.
7364 The link wrapper will extract that information as necessary and invoke
7365 the compiler to produce the remaining instantiations.  The linker will
7366 then combine duplicate instantiations.
7367
7368 In the mean time, you have the following options for dealing with
7369 template instantiations:
7370
7371 @enumerate
7372 @item
7373 @opindex frepo
7374 Compile your template-using code with @option{-frepo}.  The compiler will
7375 generate files with the extension @samp{.rpo} listing all of the
7376 template instantiations used in the corresponding object files which
7377 could be instantiated there; the link wrapper, @samp{collect2}, will
7378 then update the @samp{.rpo} files to tell the compiler where to place
7379 those instantiations and rebuild any affected object files.  The
7380 link-time overhead is negligible after the first pass, as the compiler
7381 will continue to place the instantiations in the same files.
7382
7383 This is your best option for application code written for the Borland
7384 model, as it will just work.  Code written for the Cfront model will
7385 need to be modified so that the template definitions are available at
7386 one or more points of instantiation; usually this is as simple as adding
7387 @code{#include <tmethods.cc>} to the end of each template header.
7388
7389 For library code, if you want the library to provide all of the template
7390 instantiations it needs, just try to link all of its object files
7391 together; the link will fail, but cause the instantiations to be
7392 generated as a side effect.  Be warned, however, that this may cause
7393 conflicts if multiple libraries try to provide the same instantiations.
7394 For greater control, use explicit instantiation as described in the next
7395 option.
7396
7397 @item
7398 @opindex fno-implicit-templates
7399 Compile your code with @option{-fno-implicit-templates} to disable the
7400 implicit generation of template instances, and explicitly instantiate
7401 all the ones you use.  This approach requires more knowledge of exactly
7402 which instances you need than do the others, but it's less
7403 mysterious and allows greater control.  You can scatter the explicit
7404 instantiations throughout your program, perhaps putting them in the
7405 translation units where the instances are used or the translation units
7406 that define the templates themselves; you can put all of the explicit
7407 instantiations you need into one big file; or you can create small files
7408 like
7409
7410 @example
7411 #include "Foo.h"
7412 #include "Foo.cc"
7413
7414 template class Foo<int>;
7415 template ostream& operator <<
7416                 (ostream&, const Foo<int>&);
7417 @end example
7418
7419 for each of the instances you need, and create a template instantiation
7420 library from those.
7421
7422 If you are using Cfront-model code, you can probably get away with not
7423 using @option{-fno-implicit-templates} when compiling files that don't
7424 @samp{#include} the member template definitions.
7425
7426 If you use one big file to do the instantiations, you may want to
7427 compile it without @option{-fno-implicit-templates} so you get all of the
7428 instances required by your explicit instantiations (but not by any
7429 other files) without having to specify them as well.
7430
7431 g++ has extended the template instantiation syntax outlined in the
7432 Working Paper to allow forward declaration of explicit instantiations
7433 (with @code{extern}), instantiation of the compiler support data for a
7434 template class (i.e.@: the vtable) without instantiating any of its
7435 members (with @code{inline}), and instantiation of only the static data
7436 members of a template class, without the support data or member
7437 functions (with (@code{static}):
7438
7439 @example
7440 extern template int max (int, int);
7441 inline template class Foo<int>;
7442 static template class Foo<int>;
7443 @end example
7444
7445 @item
7446 Do nothing.  Pretend g++ does implement automatic instantiation
7447 management.  Code written for the Borland model will work fine, but
7448 each translation unit will contain instances of each of the templates it
7449 uses.  In a large program, this can lead to an unacceptable amount of code
7450 duplication.
7451
7452 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
7453 more discussion of these pragmas.
7454 @end enumerate
7455
7456 @node Bound member functions
7457 @section Extracting the function pointer from a bound pointer to member function
7458
7459 @cindex pmf
7460 @cindex pointer to member function
7461 @cindex bound pointer to member function
7462
7463 In C++, pointer to member functions (PMFs) are implemented using a wide
7464 pointer of sorts to handle all the possible call mechanisms; the PMF
7465 needs to store information about how to adjust the @samp{this} pointer,
7466 and if the function pointed to is virtual, where to find the vtable, and
7467 where in the vtable to look for the member function.  If you are using
7468 PMFs in an inner loop, you should really reconsider that decision.  If
7469 that is not an option, you can extract the pointer to the function that
7470 would be called for a given object/PMF pair and call it directly inside
7471 the inner loop, to save a bit of time.
7472
7473 Note that you will still be paying the penalty for the call through a
7474 function pointer; on most modern architectures, such a call defeats the
7475 branch prediction features of the CPU@.  This is also true of normal
7476 virtual function calls.
7477
7478 The syntax for this extension is
7479
7480 @example
7481 extern A a;
7482 extern int (A::*fp)();
7483 typedef int (*fptr)(A *);
7484
7485 fptr p = (fptr)(a.*fp);
7486 @end example
7487
7488 For PMF constants (i.e.@: expressions of the form @samp{&Klasse::Member}),
7489 no object is needed to obtain the address of the function.  They can be
7490 converted to function pointers directly:
7491
7492 @example
7493 fptr p1 = (fptr)(&A::foo);
7494 @end example
7495
7496 @opindex Wno-pmf-conversions
7497 You must specify @option{-Wno-pmf-conversions} to use this extension.
7498
7499 @node C++ Attributes
7500 @section C++-Specific Variable, Function, and Type Attributes
7501
7502 Some attributes only make sense for C++ programs.
7503
7504 @table @code
7505 @item init_priority (@var{priority})
7506 @cindex init_priority attribute
7507
7508
7509 In Standard C++, objects defined at namespace scope are guaranteed to be
7510 initialized in an order in strict accordance with that of their definitions
7511 @emph{in a given translation unit}.  No guarantee is made for initializations
7512 across translation units.  However, GNU C++ allows users to control the
7513 order of initialization of objects defined at namespace scope with the
7514 @code{init_priority} attribute by specifying a relative @var{priority},
7515 a constant integral expression currently bounded between 101 and 65535
7516 inclusive.  Lower numbers indicate a higher priority.
7517
7518 In the following example, @code{A} would normally be created before
7519 @code{B}, but the @code{init_priority} attribute has reversed that order:
7520
7521 @smallexample
7522 Some_Class  A  __attribute__ ((init_priority (2000)));
7523 Some_Class  B  __attribute__ ((init_priority (543)));
7524 @end smallexample
7525
7526 @noindent
7527 Note that the particular values of @var{priority} do not matter; only their
7528 relative ordering.
7529
7530 @item java_interface
7531 @cindex java_interface attribute
7532
7533 This type attribute informs C++ that the class is a Java interface.  It may
7534 only be applied to classes declared within an @code{extern "Java"} block.
7535 Calls to methods declared in this interface will be dispatched using GCJ's
7536 interface table mechanism, instead of regular virtual table dispatch.
7537
7538 @end table
7539
7540 @node Java Exceptions
7541 @section Java Exceptions
7542
7543 The Java language uses a slightly different exception handling model
7544 from C++.  Normally, GNU C++ will automatically detect when you are
7545 writing C++ code that uses Java exceptions, and handle them
7546 appropriately.  However, if C++ code only needs to execute destructors
7547 when Java exceptions are thrown through it, GCC will guess incorrectly.
7548 Sample problematic code is:
7549
7550 @smallexample
7551   struct S @{ ~S(); @};
7552   extern void bar();    // is written in Java, and may throw exceptions
7553   void foo()
7554   @{
7555     S s;
7556     bar();
7557   @}
7558 @end smallexample
7559
7560 @noindent
7561 The usual effect of an incorrect guess is a link failure, complaining of
7562 a missing routine called @samp{__gxx_personality_v0}.
7563
7564 You can inform the compiler that Java exceptions are to be used in a
7565 translation unit, irrespective of what it might think, by writing
7566 @samp{@w{#pragma GCC java_exceptions}} at the head of the file.  This
7567 @samp{#pragma} must appear before any functions that throw or catch
7568 exceptions, or run destructors when exceptions are thrown through them.
7569
7570 You cannot mix Java and C++ exceptions in the same translation unit.  It
7571 is believed to be safe to throw a C++ exception from one file through
7572 another file compiled for the Java exception model, or vice versa, but
7573 there may be bugs in this area.
7574
7575 @node Deprecated Features
7576 @section Deprecated Features
7577
7578 In the past, the GNU C++ compiler was extended to experiment with new
7579 features, at a time when the C++ language was still evolving.  Now that
7580 the C++ standard is complete, some of those features are superseded by
7581 superior alternatives.  Using the old features might cause a warning in
7582 some cases that the feature will be dropped in the future.  In other
7583 cases, the feature might be gone already.
7584
7585 While the list below is not exhaustive, it documents some of the options
7586 that are now deprecated:
7587
7588 @table @code
7589 @item -fexternal-templates
7590 @itemx -falt-external-templates
7591 These are two of the many ways for g++ to implement template
7592 instantiation.  @xref{Template Instantiation}.  The C++ standard clearly
7593 defines how template definitions have to be organized across
7594 implementation units.  g++ has an implicit instantiation mechanism that
7595 should work just fine for standard-conforming code.
7596
7597 @item -fstrict-prototype
7598 @itemx -fno-strict-prototype
7599 Previously it was possible to use an empty prototype parameter list to
7600 indicate an unspecified number of parameters (like C), rather than no
7601 parameters, as C++ demands.  This feature has been removed, except where
7602 it is required for backwards compatibility @xref{Backwards Compatibility}.
7603 @end table
7604
7605 The named return value extension has been deprecated, and is now
7606 removed from g++.
7607
7608 The use of initializer lists with new expressions has been deprecated,
7609 and is now removed from g++.
7610
7611 Floating and complex non-type template parameters have been deprecated,
7612 and are now removed from g++.
7613
7614 The implicit typename extension has been deprecated and will be removed
7615 from g++ at some point.  In some cases g++ determines that a dependent
7616 type such as @code{TPL<T>::X} is a type without needing a
7617 @code{typename} keyword, contrary to the standard.
7618
7619 @node Backwards Compatibility
7620 @section Backwards Compatibility
7621 @cindex Backwards Compatibility
7622 @cindex ARM [Annotated C++ Reference Manual]
7623
7624 Now that there is a definitive ISO standard C++, G++ has a specification
7625 to adhere to.  The C++ language evolved over time, and features that
7626 used to be acceptable in previous drafts of the standard, such as the ARM
7627 [Annotated C++ Reference Manual], are no longer accepted.  In order to allow
7628 compilation of C++ written to such drafts, G++ contains some backwards
7629 compatibilities.  @emph{All such backwards compatibility features are
7630 liable to disappear in future versions of G++.} They should be considered
7631 deprecated @xref{Deprecated Features}.
7632
7633 @table @code
7634 @item For scope
7635 If a variable is declared at for scope, it used to remain in scope until
7636 the end of the scope which contained the for statement (rather than just
7637 within the for scope).  G++ retains this, but issues a warning, if such a
7638 variable is accessed outside the for scope.
7639
7640 @item Implicit C language
7641 Old C system header files did not contain an @code{extern "C" @{@dots{}@}}
7642 scope to set the language.  On such systems, all header files are
7643 implicitly scoped inside a C language scope.  Also, an empty prototype
7644 @code{()} will be treated as an unspecified number of arguments, rather
7645 than no arguments, as C++ demands.
7646 @end table