OSDN Git Service

* doc/extend.texi (Deprecated Features): Implicit typename is
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / doc / extend.texi
1 @c Copyright (C) 1988,1989,1992,1993,1994,1996,1998,1999,2000,2001,2002, 2003
2 @c 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 block.
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 * Empty Structures::    Structures with no members.
440 * Variadic Macros::     Macros with a variable number of arguments.
441 * Escaped Newlines::    Slightly looser rules for escaped 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 A compound statement enclosed in parentheses may appear as an expression
490 in GNU C@.  This allows you to use loops, switches, and local variables
491 within an expression.
492
493 Recall that a compound statement is a sequence of statements surrounded
494 by braces; in this construct, parentheses go around the braces.  For
495 example:
496
497 @example
498 (@{ int y = foo (); int z;
499    if (y > 0) z = y;
500    else z = - y;
501    z; @})
502 @end example
503
504 @noindent
505 is a valid (though slightly more complex than necessary) expression
506 for the absolute value of @code{foo ()}.
507
508 The last thing in the compound statement should be an expression
509 followed by a semicolon; the value of this subexpression serves as the
510 value of the entire construct.  (If you use some other kind of statement
511 last within the braces, the construct has type @code{void}, and thus
512 effectively no value.)
513
514 This feature is especially useful in making macro definitions ``safe'' (so
515 that they evaluate each operand exactly once).  For example, the
516 ``maximum'' function is commonly defined as a macro in standard C as
517 follows:
518
519 @example
520 #define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
521 @end example
522
523 @noindent
524 @cindex side effects, macro argument
525 But this definition computes either @var{a} or @var{b} twice, with bad
526 results if the operand has side effects.  In GNU C, if you know the
527 type of the operands (here let's assume @code{int}), you can define
528 the macro safely as follows:
529
530 @example
531 #define maxint(a,b) \
532   (@{int _a = (a), _b = (b); _a > _b ? _a : _b; @})
533 @end example
534
535 Embedded statements are not allowed in constant expressions, such as
536 the value of an enumeration constant, the width of a bit-field, or
537 the initial value of a static variable.
538
539 If you don't know the type of the operand, you can still do this, but you
540 must use @code{typeof} (@pxref{Typeof}).
541
542 Statement expressions are not supported fully in G++, and their fate
543 there is unclear.  (It is possible that they will become fully supported
544 at some point, or that they will be deprecated, or that the bugs that
545 are present will continue to exist indefinitely.)  Presently, statement
546 expressions do not work well as default arguments.
547
548 In addition, there are semantic issues with statement-expressions in
549 C++.  If you try to use statement-expressions instead of inline
550 functions in C++, you may be surprised at the way object destruction is
551 handled.  For example:
552
553 @example
554 #define foo(a)  (@{int b = (a); b + 3; @})
555 @end example
556
557 @noindent
558 does not work the same way as:
559
560 @example
561 inline int foo(int a) @{ int b = a; return b + 3; @}
562 @end example
563
564 @noindent
565 In particular, if the expression passed into @code{foo} involves the
566 creation of temporaries, the destructors for those temporaries will be
567 run earlier in the case of the macro than in the case of the function.
568
569 These considerations mean that it is probably a bad idea to use
570 statement-expressions of this form in header files that are designed to
571 work with C++.  (Note that some versions of the GNU C Library contained
572 header files using statement-expression that lead to precisely this
573 bug.)
574
575 @node Local Labels
576 @section Locally Declared Labels
577 @cindex local labels
578 @cindex macros, local labels
579
580 GCC allows you to declare @dfn{local labels} in any nested block
581 scope. A local label is just like an ordinary label, but you can
582 only reference it (with a @code{goto} statement, or by taking its
583 address) within the block in which it was declared.  
584
585 A local label declaration looks like this:
586
587 @example
588 __label__ @var{label};
589 @end example
590
591 @noindent
592 or
593
594 @example
595 __label__ @var{label1}, @var{label2}, /* @r{@dots{}} */;
596 @end example
597
598 Local label declarations must come at the beginning of the block,
599 before any ordinary declarations or statements.
600
601 The label declaration defines the label @emph{name}, but does not define
602 the label itself.  You must do this in the usual way, with
603 @code{@var{label}:}, within the statements of the statement expression.
604
605 The local label feature is useful for complex macros.  If a macro
606 contains nested loops, a @code{goto} can be useful for breaking out of
607 them.  However, an ordinary label whose scope is the whole function
608 cannot be used: if the macro can be expanded several times in one
609 function, the label will be multiply defined in that function.  A
610 local label avoids this problem.  For example:
611
612 @example
613 #define SEARCH(value, array, target)              \
614 do @{                                              \
615   __label__ found;                                \
616   typeof (target) _SEARCH_target = (target);      \
617   typeof (*(array)) *_SEARCH_array = (array);     \
618   int i, j;                                       \
619   int value;                                      \
620   for (i = 0; i < max; i++)                       \
621     for (j = 0; j < max; j++)                     \
622       if (_SEARCH_array[i][j] == _SEARCH_target)  \
623         @{ (value) = i; goto found; @}              \
624   (value) = -1;                                   \
625  found:;                                          \
626 @} while (0)
627 @end example
628
629 This could also be written using a statement-expression:
630
631 @example
632 #define SEARCH(array, target)                     \
633 (@{                                                \
634   __label__ found;                                \
635   typeof (target) _SEARCH_target = (target);      \
636   typeof (*(array)) *_SEARCH_array = (array);     \
637   int i, j;                                       \
638   int value;                                      \
639   for (i = 0; i < max; i++)                       \
640     for (j = 0; j < max; j++)                     \
641       if (_SEARCH_array[i][j] == _SEARCH_target)  \
642         @{ value = i; goto found; @}                \
643   value = -1;                                     \
644  found:                                           \
645   value;                                          \
646 @})
647 @end example
648
649 Local label declarations also make the labels they declare visible to
650 nested functions, if there are any.  @xref{Nested Functions}, for details.
651
652 @node Labels as Values
653 @section Labels as Values
654 @cindex labels as values
655 @cindex computed gotos
656 @cindex goto with computed label
657 @cindex address of a label
658
659 You can get the address of a label defined in the current function
660 (or a containing function) with the unary operator @samp{&&}.  The
661 value has type @code{void *}.  This value is a constant and can be used
662 wherever a constant of that type is valid.  For example:
663
664 @example
665 void *ptr;
666 /* @r{@dots{}} */
667 ptr = &&foo;
668 @end example
669
670 To use these values, you need to be able to jump to one.  This is done
671 with the computed goto statement@footnote{The analogous feature in
672 Fortran is called an assigned goto, but that name seems inappropriate in
673 C, where one can do more than simply store label addresses in label
674 variables.}, @code{goto *@var{exp};}.  For example,
675
676 @example
677 goto *ptr;
678 @end example
679
680 @noindent
681 Any expression of type @code{void *} is allowed.
682
683 One way of using these constants is in initializing a static array that
684 will serve as a jump table:
685
686 @example
687 static void *array[] = @{ &&foo, &&bar, &&hack @};
688 @end example
689
690 Then you can select a label with indexing, like this:
691
692 @example
693 goto *array[i];
694 @end example
695
696 @noindent
697 Note that this does not check whether the subscript is in bounds---array
698 indexing in C never does that.
699
700 Such an array of label values serves a purpose much like that of the
701 @code{switch} statement.  The @code{switch} statement is cleaner, so
702 use that rather than an array unless the problem does not fit a
703 @code{switch} statement very well.
704
705 Another use of label values is in an interpreter for threaded code.
706 The labels within the interpreter function can be stored in the
707 threaded code for super-fast dispatching.
708
709 You may not use this mechanism to jump to code in a different function.
710 If you do that, totally unpredictable things will happen.  The best way to
711 avoid this is to store the label address only in automatic variables and
712 never pass it as an argument.
713
714 An alternate way to write the above example is
715
716 @example
717 static const int array[] = @{ &&foo - &&foo, &&bar - &&foo,
718                              &&hack - &&foo @};
719 goto *(&&foo + array[i]);
720 @end example
721
722 @noindent
723 This is more friendly to code living in shared libraries, as it reduces
724 the number of dynamic relocations that are needed, and by consequence,
725 allows the data to be read-only.
726
727 @node Nested Functions
728 @section Nested Functions
729 @cindex nested functions
730 @cindex downward funargs
731 @cindex thunks
732
733 A @dfn{nested function} is a function defined inside another function.
734 (Nested functions are not supported for GNU C++.)  The nested function's
735 name is local to the block where it is defined.  For example, here we
736 define a nested function named @code{square}, and call it twice:
737
738 @example
739 @group
740 foo (double a, double b)
741 @{
742   double square (double z) @{ return z * z; @}
743
744   return square (a) + square (b);
745 @}
746 @end group
747 @end example
748
749 The nested function can access all the variables of the containing
750 function that are visible at the point of its definition.  This is
751 called @dfn{lexical scoping}.  For example, here we show a nested
752 function which uses an inherited variable named @code{offset}:
753
754 @example
755 @group
756 bar (int *array, int offset, int size)
757 @{
758   int access (int *array, int index)
759     @{ return array[index + offset]; @}
760   int i;
761   /* @r{@dots{}} */
762   for (i = 0; i < size; i++)
763     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
764 @}
765 @end group
766 @end example
767
768 Nested function definitions are permitted within functions in the places
769 where variable definitions are allowed; that is, in any block, before
770 the first statement in the block.
771
772 It is possible to call the nested function from outside the scope of its
773 name by storing its address or passing the address to another function:
774
775 @example
776 hack (int *array, int size)
777 @{
778   void store (int index, int value)
779     @{ array[index] = value; @}
780
781   intermediate (store, size);
782 @}
783 @end example
784
785 Here, the function @code{intermediate} receives the address of
786 @code{store} as an argument.  If @code{intermediate} calls @code{store},
787 the arguments given to @code{store} are used to store into @code{array}.
788 But this technique works only so long as the containing function
789 (@code{hack}, in this example) does not exit.
790
791 If you try to call the nested function through its address after the
792 containing function has exited, all hell will break loose.  If you try
793 to call it after a containing scope level has exited, and if it refers
794 to some of the variables that are no longer in scope, you may be lucky,
795 but it's not wise to take the risk.  If, however, the nested function
796 does not refer to anything that has gone out of scope, you should be
797 safe.
798
799 GCC implements taking the address of a nested function using a technique
800 called @dfn{trampolines}.  A paper describing them is available as
801
802 @noindent
803 @uref{http://people.debian.org/~aaronl/Usenix88-lexic.pdf}.
804
805 A nested function can jump to a label inherited from a containing
806 function, provided the label was explicitly declared in the containing
807 function (@pxref{Local Labels}).  Such a jump returns instantly to the
808 containing function, exiting the nested function which did the
809 @code{goto} and any intermediate functions as well.  Here is an example:
810
811 @example
812 @group
813 bar (int *array, int offset, int size)
814 @{
815   __label__ failure;
816   int access (int *array, int index)
817     @{
818       if (index > size)
819         goto failure;
820       return array[index + offset];
821     @}
822   int i;
823   /* @r{@dots{}} */
824   for (i = 0; i < size; i++)
825     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
826   /* @r{@dots{}} */
827   return 0;
828
829  /* @r{Control comes here from @code{access}
830     if it detects an error.}  */
831  failure:
832   return -1;
833 @}
834 @end group
835 @end example
836
837 A nested function always has internal linkage.  Declaring one with
838 @code{extern} is erroneous.  If you need to declare the nested function
839 before its definition, use @code{auto} (which is otherwise meaningless
840 for function declarations).
841
842 @example
843 bar (int *array, int offset, int size)
844 @{
845   __label__ failure;
846   auto int access (int *, int);
847   /* @r{@dots{}} */
848   int access (int *array, int index)
849     @{
850       if (index > size)
851         goto failure;
852       return array[index + offset];
853     @}
854   /* @r{@dots{}} */
855 @}
856 @end example
857
858 @node Constructing Calls
859 @section Constructing Function Calls
860 @cindex constructing calls
861 @cindex forwarding calls
862
863 Using the built-in functions described below, you can record
864 the arguments a function received, and call another function
865 with the same arguments, without knowing the number or types
866 of the arguments.
867
868 You can also record the return value of that function call,
869 and later return that value, without knowing what data type
870 the function tried to return (as long as your caller expects
871 that data type).
872
873 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply_args ()
874 This built-in function returns a pointer to data
875 describing how to perform a call with the same arguments as were passed
876 to the current function.
877
878 The function saves the arg pointer register, structure value address,
879 and all registers that might be used to pass arguments to a function
880 into a block of memory allocated on the stack.  Then it returns the
881 address of that block.
882 @end deftypefn
883
884 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply (void (*@var{function})(), void *@var{arguments}, size_t @var{size})
885 This built-in function invokes @var{function}
886 with a copy of the parameters described by @var{arguments}
887 and @var{size}.
888
889 The value of @var{arguments} should be the value returned by
890 @code{__builtin_apply_args}.  The argument @var{size} specifies the size
891 of the stack argument data, in bytes.
892
893 This function returns a pointer to data describing
894 how to return whatever value was returned by @var{function}.  The data
895 is saved in a block of memory allocated on the stack.
896
897 It is not always simple to compute the proper value for @var{size}.  The
898 value is used by @code{__builtin_apply} to compute the amount of data
899 that should be pushed on the stack and copied from the incoming argument
900 area.
901 @end deftypefn
902
903 @deftypefn {Built-in Function} {void} __builtin_return (void *@var{result})
904 This built-in function returns the value described by @var{result} from
905 the containing function.  You should specify, for @var{result}, a value
906 returned by @code{__builtin_apply}.
907 @end deftypefn
908
909 @node Typeof
910 @section Referring to a Type with @code{typeof}
911 @findex typeof
912 @findex sizeof
913 @cindex macros, types of arguments
914
915 Another way to refer to the type of an expression is with @code{typeof}.
916 The syntax of using of this keyword looks like @code{sizeof}, but the
917 construct acts semantically like a type name defined with @code{typedef}.
918
919 There are two ways of writing the argument to @code{typeof}: with an
920 expression or with a type.  Here is an example with an expression:
921
922 @example
923 typeof (x[0](1))
924 @end example
925
926 @noindent
927 This assumes that @code{x} is an array of pointers to functions;
928 the type described is that of the values of the functions.
929
930 Here is an example with a typename as the argument:
931
932 @example
933 typeof (int *)
934 @end example
935
936 @noindent
937 Here the type described is that of pointers to @code{int}.
938
939 If you are writing a header file that must work when included in ISO C
940 programs, write @code{__typeof__} instead of @code{typeof}.
941 @xref{Alternate Keywords}.
942
943 A @code{typeof}-construct can be used anywhere a typedef name could be
944 used.  For example, you can use it in a declaration, in a cast, or inside
945 of @code{sizeof} or @code{typeof}.
946
947 @code{typeof} is often useful in conjunction with the
948 statements-within-expressions feature.  Here is how the two together can
949 be used to define a safe ``maximum'' macro that operates on any
950 arithmetic type and evaluates each of its arguments exactly once:
951
952 @example
953 #define max(a,b) \
954   (@{ typeof (a) _a = (a); \
955       typeof (b) _b = (b); \
956     _a > _b ? _a : _b; @})
957 @end example
958
959 @cindex underscores in variables in macros
960 @cindex @samp{_} in variables in macros
961 @cindex local variables in macros
962 @cindex variables, local, in macros
963 @cindex macros, local variables in
964
965 The reason for using names that start with underscores for the local
966 variables is to avoid conflicts with variable names that occur within the
967 expressions that are substituted for @code{a} and @code{b}.  Eventually we
968 hope to design a new form of declaration syntax that allows you to declare
969 variables whose scopes start only after their initializers; this will be a
970 more reliable way to prevent such conflicts.
971
972 @noindent
973 Some more examples of the use of @code{typeof}:
974
975 @itemize @bullet
976 @item
977 This declares @code{y} with the type of what @code{x} points to.
978
979 @example
980 typeof (*x) y;
981 @end example
982
983 @item
984 This declares @code{y} as an array of such values.
985
986 @example
987 typeof (*x) y[4];
988 @end example
989
990 @item
991 This declares @code{y} as an array of pointers to characters:
992
993 @example
994 typeof (typeof (char *)[4]) y;
995 @end example
996
997 @noindent
998 It is equivalent to the following traditional C declaration:
999
1000 @example
1001 char *y[4];
1002 @end example
1003
1004 To see the meaning of the declaration using @code{typeof}, and why it
1005 might be a useful way to write, let's rewrite it with these macros:
1006
1007 @example
1008 #define pointer(T)  typeof(T *)
1009 #define array(T, N) typeof(T [N])
1010 @end example
1011
1012 @noindent
1013 Now the declaration can be rewritten this way:
1014
1015 @example
1016 array (pointer (char), 4) y;
1017 @end example
1018
1019 @noindent
1020 Thus, @code{array (pointer (char), 4)} is the type of arrays of 4
1021 pointers to @code{char}.
1022 @end itemize
1023
1024 @emph{Compatibility Note:} In addition to @code{typeof}, GCC 2 supported
1025 a more limited extension which permitted one to write
1026
1027 @example
1028 typedef @var{T} = @var{expr};
1029 @end example
1030
1031 @noindent
1032 with the effect of declaring @var{T} to have the type of the expression
1033 @var{expr}.  This extension does not work with GCC 3 (versions between
1034 3.0 and 3.2 will crash; 3.2.1 and later give an error).  Code which
1035 relies on it should be rewritten to use @code{typeof}:
1036
1037 @example
1038 typedef typeof(@var{expr}) @var{T};
1039 @end example
1040
1041 @noindent
1042 This will work with all versions of GCC@.
1043
1044 @node Lvalues
1045 @section Generalized Lvalues
1046 @cindex compound expressions as lvalues
1047 @cindex expressions, compound, as lvalues
1048 @cindex conditional expressions as lvalues
1049 @cindex expressions, conditional, as lvalues
1050 @cindex casts as lvalues
1051 @cindex generalized lvalues
1052 @cindex lvalues, generalized
1053 @cindex extensions, @code{?:}
1054 @cindex @code{?:} extensions
1055
1056 Compound expressions, conditional expressions and casts are allowed as
1057 lvalues provided their operands are lvalues.  This means that you can take
1058 their addresses or store values into them.
1059
1060 Standard C++ allows compound expressions and conditional expressions as
1061 lvalues, and permits casts to reference type, so use of this extension
1062 is deprecated for C++ code.
1063
1064 For example, a compound expression can be assigned, provided the last
1065 expression in the sequence is an lvalue.  These two expressions are
1066 equivalent:
1067
1068 @example
1069 (a, b) += 5
1070 a, (b += 5)
1071 @end example
1072
1073 Similarly, the address of the compound expression can be taken.  These two
1074 expressions are equivalent:
1075
1076 @example
1077 &(a, b)
1078 a, &b
1079 @end example
1080
1081 A conditional expression is a valid lvalue if its type is not void and the
1082 true and false branches are both valid lvalues.  For example, these two
1083 expressions are equivalent:
1084
1085 @example
1086 (a ? b : c) = 5
1087 (a ? b = 5 : (c = 5))
1088 @end example
1089
1090 A cast is a valid lvalue if its operand is an lvalue.  A simple
1091 assignment whose left-hand side is a cast works by converting the
1092 right-hand side first to the specified type, then to the type of the
1093 inner left-hand side expression.  After this is stored, the value is
1094 converted back to the specified type to become the value of the
1095 assignment.  Thus, if @code{a} has type @code{char *}, the following two
1096 expressions are equivalent:
1097
1098 @example
1099 (int)a = 5
1100 (int)(a = (char *)(int)5)
1101 @end example
1102
1103 An assignment-with-arithmetic operation such as @samp{+=} applied to a cast
1104 performs the arithmetic using the type resulting from the cast, and then
1105 continues as in the previous case.  Therefore, these two expressions are
1106 equivalent:
1107
1108 @example
1109 (int)a += 5
1110 (int)(a = (char *)(int) ((int)a + 5))
1111 @end example
1112
1113 You cannot take the address of an lvalue cast, because the use of its
1114 address would not work out coherently.  Suppose that @code{&(int)f} were
1115 permitted, where @code{f} has type @code{float}.  Then the following
1116 statement would try to store an integer bit-pattern where a floating
1117 point number belongs:
1118
1119 @example
1120 *&(int)f = 1;
1121 @end example
1122
1123 This is quite different from what @code{(int)f = 1} would do---that
1124 would convert 1 to floating point and store it.  Rather than cause this
1125 inconsistency, we think it is better to prohibit use of @samp{&} on a cast.
1126
1127 If you really do want an @code{int *} pointer with the address of
1128 @code{f}, you can simply write @code{(int *)&f}.
1129
1130 @node Conditionals
1131 @section Conditionals with Omitted Operands
1132 @cindex conditional expressions, extensions
1133 @cindex omitted middle-operands
1134 @cindex middle-operands, omitted
1135 @cindex extensions, @code{?:}
1136 @cindex @code{?:} extensions
1137
1138 The middle operand in a conditional expression may be omitted.  Then
1139 if the first operand is nonzero, its value is the value of the conditional
1140 expression.
1141
1142 Therefore, the expression
1143
1144 @example
1145 x ? : y
1146 @end example
1147
1148 @noindent
1149 has the value of @code{x} if that is nonzero; otherwise, the value of
1150 @code{y}.
1151
1152 This example is perfectly equivalent to
1153
1154 @example
1155 x ? x : y
1156 @end example
1157
1158 @cindex side effect in ?:
1159 @cindex ?: side effect
1160 @noindent
1161 In this simple case, the ability to omit the middle operand is not
1162 especially useful.  When it becomes useful is when the first operand does,
1163 or may (if it is a macro argument), contain a side effect.  Then repeating
1164 the operand in the middle would perform the side effect twice.  Omitting
1165 the middle operand uses the value already computed without the undesirable
1166 effects of recomputing it.
1167
1168 @node Long Long
1169 @section Double-Word Integers
1170 @cindex @code{long long} data types
1171 @cindex double-word arithmetic
1172 @cindex multiprecision arithmetic
1173 @cindex @code{LL} integer suffix
1174 @cindex @code{ULL} integer suffix
1175
1176 ISO C99 supports data types for integers that are at least 64 bits wide,
1177 and as an extension GCC supports them in C89 mode and in C++.
1178 Simply write @code{long long int} for a signed integer, or
1179 @code{unsigned long long int} for an unsigned integer.  To make an
1180 integer constant of type @code{long long int}, add the suffix @samp{LL}
1181 to the integer.  To make an integer constant of type @code{unsigned long
1182 long int}, add the suffix @samp{ULL} to the integer.
1183
1184 You can use these types in arithmetic like any other integer types.
1185 Addition, subtraction, and bitwise boolean operations on these types
1186 are open-coded on all types of machines.  Multiplication is open-coded
1187 if the machine supports fullword-to-doubleword a widening multiply
1188 instruction.  Division and shifts are open-coded only on machines that
1189 provide special support.  The operations that are not open-coded use
1190 special library routines that come with GCC@.
1191
1192 There may be pitfalls when you use @code{long long} types for function
1193 arguments, unless you declare function prototypes.  If a function
1194 expects type @code{int} for its argument, and you pass a value of type
1195 @code{long long int}, confusion will result because the caller and the
1196 subroutine will disagree about the number of bytes for the argument.
1197 Likewise, if the function expects @code{long long int} and you pass
1198 @code{int}.  The best way to avoid such problems is to use prototypes.
1199
1200 @node Complex
1201 @section Complex Numbers
1202 @cindex complex numbers
1203 @cindex @code{_Complex} keyword
1204 @cindex @code{__complex__} keyword
1205
1206 ISO C99 supports complex floating data types, and as an extension GCC
1207 supports them in C89 mode and in C++, and supports complex integer data
1208 types which are not part of ISO C99.  You can declare complex types
1209 using the keyword @code{_Complex}.  As an extension, the older GNU
1210 keyword @code{__complex__} is also supported.
1211
1212 For example, @samp{_Complex double x;} declares @code{x} as a
1213 variable whose real part and imaginary part are both of type
1214 @code{double}.  @samp{_Complex short int y;} declares @code{y} to
1215 have real and imaginary parts of type @code{short int}; this is not
1216 likely to be useful, but it shows that the set of complex types is
1217 complete.
1218
1219 To write a constant with a complex data type, use the suffix @samp{i} or
1220 @samp{j} (either one; they are equivalent).  For example, @code{2.5fi}
1221 has type @code{_Complex float} and @code{3i} has type
1222 @code{_Complex int}.  Such a constant always has a pure imaginary
1223 value, but you can form any complex value you like by adding one to a
1224 real constant.  This is a GNU extension; if you have an ISO C99
1225 conforming C library (such as GNU libc), and want to construct complex
1226 constants of floating type, you should include @code{<complex.h>} and
1227 use the macros @code{I} or @code{_Complex_I} instead.
1228
1229 @cindex @code{__real__} keyword
1230 @cindex @code{__imag__} keyword
1231 To extract the real part of a complex-valued expression @var{exp}, write
1232 @code{__real__ @var{exp}}.  Likewise, use @code{__imag__} to
1233 extract the imaginary part.  This is a GNU extension; for values of
1234 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{crealf},
1235 @code{creal}, @code{creall}, @code{cimagf}, @code{cimag} and
1236 @code{cimagl}, declared in @code{<complex.h>} and also provided as
1237 built-in functions by GCC@.
1238
1239 @cindex complex conjugation
1240 The operator @samp{~} performs complex conjugation when used on a value
1241 with a complex type.  This is a GNU extension; for values of
1242 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{conjf},
1243 @code{conj} and @code{conjl}, declared in @code{<complex.h>} and also
1244 provided as built-in functions by GCC@.
1245
1246 GCC can allocate complex automatic variables in a noncontiguous
1247 fashion; it's even possible for the real part to be in a register while
1248 the imaginary part is on the stack (or vice-versa).  Only the DWARF2
1249 debug info format can represent this, so use of DWARF2 is recommended.
1250 If you are using the stabs debug info format, GCC describes a noncontiguous
1251 complex variable as if it were two separate variables of noncomplex type.
1252 If the variable's actual name is @code{foo}, the two fictitious
1253 variables are named @code{foo$real} and @code{foo$imag}.  You can
1254 examine and set these two fictitious variables with your debugger.
1255
1256 @node Hex Floats
1257 @section Hex Floats
1258 @cindex hex floats
1259
1260 ISO C99 supports floating-point numbers written not only in the usual
1261 decimal notation, such as @code{1.55e1}, but also numbers such as
1262 @code{0x1.fp3} written in hexadecimal format.  As a GNU extension, GCC
1263 supports this in C89 mode (except in some cases when strictly
1264 conforming) and in C++.  In that format the
1265 @samp{0x} hex introducer and the @samp{p} or @samp{P} exponent field are
1266 mandatory.  The exponent is a decimal number that indicates the power of
1267 2 by which the significant part will be multiplied.  Thus @samp{0x1.f} is
1268 @tex
1269 $1 {15\over16}$,
1270 @end tex
1271 @ifnottex
1272 1 15/16,
1273 @end ifnottex
1274 @samp{p3} multiplies it by 8, and the value of @code{0x1.fp3}
1275 is the same as @code{1.55e1}.
1276
1277 Unlike for floating-point numbers in the decimal notation the exponent
1278 is always required in the hexadecimal notation.  Otherwise the compiler
1279 would not be able to resolve the ambiguity of, e.g., @code{0x1.f}.  This
1280 could mean @code{1.0f} or @code{1.9375} since @samp{f} is also the
1281 extension for floating-point constants of type @code{float}.
1282
1283 @node Zero Length
1284 @section Arrays of Length Zero
1285 @cindex arrays of length zero
1286 @cindex zero-length arrays
1287 @cindex length-zero arrays
1288 @cindex flexible array members
1289
1290 Zero-length arrays are allowed in GNU C@.  They are very useful as the
1291 last element of a structure which is really a header for a variable-length
1292 object:
1293
1294 @example
1295 struct line @{
1296   int length;
1297   char contents[0];
1298 @};
1299
1300 struct line *thisline = (struct line *)
1301   malloc (sizeof (struct line) + this_length);
1302 thisline->length = this_length;
1303 @end example
1304
1305 In ISO C90, you would have to give @code{contents} a length of 1, which
1306 means either you waste space or complicate the argument to @code{malloc}.
1307
1308 In ISO C99, you would use a @dfn{flexible array member}, which is
1309 slightly different in syntax and semantics:
1310
1311 @itemize @bullet
1312 @item
1313 Flexible array members are written as @code{contents[]} without
1314 the @code{0}.
1315
1316 @item
1317 Flexible array members have incomplete type, and so the @code{sizeof}
1318 operator may not be applied.  As a quirk of the original implementation
1319 of zero-length arrays, @code{sizeof} evaluates to zero.
1320
1321 @item
1322 Flexible array members may only appear as the last member of a
1323 @code{struct} that is otherwise non-empty.
1324
1325 @item
1326 A structure containing a flexible array member, or a union containing
1327 such a structure (possibly recursively), may not be a member of a
1328 structure or an element of an array.  (However, these uses are
1329 permitted by GCC as extensions.)
1330 @end itemize
1331
1332 GCC versions before 3.0 allowed zero-length arrays to be statically
1333 initialized, as if they were flexible arrays.  In addition to those
1334 cases that were useful, it also allowed initializations in situations
1335 that would corrupt later data.  Non-empty initialization of zero-length
1336 arrays is now treated like any case where there are more initializer
1337 elements than the array holds, in that a suitable warning about "excess
1338 elements in array" is given, and the excess elements (all of them, in
1339 this case) are ignored.
1340
1341 Instead GCC allows static initialization of flexible array members.
1342 This is equivalent to defining a new structure containing the original
1343 structure followed by an array of sufficient size to contain the data.
1344 I.e.@: in the following, @code{f1} is constructed as if it were declared
1345 like @code{f2}.
1346
1347 @example
1348 struct f1 @{
1349   int x; int y[];
1350 @} f1 = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};
1351
1352 struct f2 @{
1353   struct f1 f1; int data[3];
1354 @} f2 = @{ @{ 1 @}, @{ 2, 3, 4 @} @};
1355 @end example
1356
1357 @noindent
1358 The convenience of this extension is that @code{f1} has the desired
1359 type, eliminating the need to consistently refer to @code{f2.f1}.
1360
1361 This has symmetry with normal static arrays, in that an array of
1362 unknown size is also written with @code{[]}.
1363
1364 Of course, this extension only makes sense if the extra data comes at
1365 the end of a top-level object, as otherwise we would be overwriting
1366 data at subsequent offsets.  To avoid undue complication and confusion
1367 with initialization of deeply nested arrays, we simply disallow any
1368 non-empty initialization except when the structure is the top-level
1369 object.  For example:
1370
1371 @example
1372 struct foo @{ int x; int y[]; @};
1373 struct bar @{ struct foo z; @};
1374
1375 struct foo a = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};        // @r{Valid.}
1376 struct bar b = @{ @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @} @};    // @r{Invalid.}
1377 struct bar c = @{ @{ 1, @{ @} @} @};            // @r{Valid.}
1378 struct foo d[1] = @{ @{ 1 @{ 2, 3, 4 @} @} @};  // @r{Invalid.}
1379 @end example
1380
1381 @node Empty Structures
1382 @section Structures With No Members
1383 @cindex empty structures
1384 @cindex zero-size structures
1385
1386 GCC permits a C structure to have no members:
1387
1388 @example
1389 struct empty @{
1390 @};
1391 @end example
1392
1393 The structure will have size zero.  In C++, empty structures are part
1394 of the language.  G++ treats empty structures as if they had a single
1395 member of type @code{char}.
1396
1397 @node Variable Length
1398 @section Arrays of Variable Length
1399 @cindex variable-length arrays
1400 @cindex arrays of variable length
1401 @cindex VLAs
1402
1403 Variable-length automatic arrays are allowed in ISO C99, and as an
1404 extension GCC accepts them in C89 mode and in C++.  (However, GCC's
1405 implementation of variable-length arrays does not yet conform in detail
1406 to the ISO C99 standard.)  These arrays are
1407 declared like any other automatic arrays, but with a length that is not
1408 a constant expression.  The storage is allocated at the point of
1409 declaration and deallocated when the brace-level is exited.  For
1410 example:
1411
1412 @example
1413 FILE *
1414 concat_fopen (char *s1, char *s2, char *mode)
1415 @{
1416   char str[strlen (s1) + strlen (s2) + 1];
1417   strcpy (str, s1);
1418   strcat (str, s2);
1419   return fopen (str, mode);
1420 @}
1421 @end example
1422
1423 @cindex scope of a variable length array
1424 @cindex variable-length array scope
1425 @cindex deallocating variable length arrays
1426 Jumping or breaking out of the scope of the array name deallocates the
1427 storage.  Jumping into the scope is not allowed; you get an error
1428 message for it.
1429
1430 @cindex @code{alloca} vs variable-length arrays
1431 You can use the function @code{alloca} to get an effect much like
1432 variable-length arrays.  The function @code{alloca} is available in
1433 many other C implementations (but not in all).  On the other hand,
1434 variable-length arrays are more elegant.
1435
1436 There are other differences between these two methods.  Space allocated
1437 with @code{alloca} exists until the containing @emph{function} returns.
1438 The space for a variable-length array is deallocated as soon as the array
1439 name's scope ends.  (If you use both variable-length arrays and
1440 @code{alloca} in the same function, deallocation of a variable-length array
1441 will also deallocate anything more recently allocated with @code{alloca}.)
1442
1443 You can also use variable-length arrays as arguments to functions:
1444
1445 @example
1446 struct entry
1447 tester (int len, char data[len][len])
1448 @{
1449   /* @r{@dots{}} */
1450 @}
1451 @end example
1452
1453 The length of an array is computed once when the storage is allocated
1454 and is remembered for the scope of the array in case you access it with
1455 @code{sizeof}.
1456
1457 If you want to pass the array first and the length afterward, you can
1458 use a forward declaration in the parameter list---another GNU extension.
1459
1460 @example
1461 struct entry
1462 tester (int len; char data[len][len], int len)
1463 @{
1464   /* @r{@dots{}} */
1465 @}
1466 @end example
1467
1468 @cindex parameter forward declaration
1469 The @samp{int len} before the semicolon is a @dfn{parameter forward
1470 declaration}, and it serves the purpose of making the name @code{len}
1471 known when the declaration of @code{data} is parsed.
1472
1473 You can write any number of such parameter forward declarations in the
1474 parameter list.  They can be separated by commas or semicolons, but the
1475 last one must end with a semicolon, which is followed by the ``real''
1476 parameter declarations.  Each forward declaration must match a ``real''
1477 declaration in parameter name and data type.  ISO C99 does not support
1478 parameter forward declarations.
1479
1480 @node Variadic Macros
1481 @section Macros with a Variable Number of Arguments.
1482 @cindex variable number of arguments
1483 @cindex macro with variable arguments
1484 @cindex rest argument (in macro)
1485 @cindex variadic macros
1486
1487 In the ISO C standard of 1999, a macro can be declared to accept a
1488 variable number of arguments much as a function can.  The syntax for
1489 defining the macro is similar to that of a function.  Here is an
1490 example:
1491
1492 @smallexample
1493 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, __VA_ARGS__)
1494 @end smallexample
1495
1496 Here @samp{@dots{}} is a @dfn{variable argument}.  In the invocation of
1497 such a macro, it represents the zero or more tokens until the closing
1498 parenthesis that ends the invocation, including any commas.  This set of
1499 tokens replaces the identifier @code{__VA_ARGS__} in the macro body
1500 wherever it appears.  See the CPP manual for more information.
1501
1502 GCC has long supported variadic macros, and used a different syntax that
1503 allowed you to give a name to the variable arguments just like any other
1504 argument.  Here is an example:
1505
1506 @example
1507 #define debug(format, args...) fprintf (stderr, format, args)
1508 @end example
1509
1510 This is in all ways equivalent to the ISO C example above, but arguably
1511 more readable and descriptive.
1512
1513 GNU CPP has two further variadic macro extensions, and permits them to
1514 be used with either of the above forms of macro definition.
1515
1516 In standard C, you are not allowed to leave the variable argument out
1517 entirely; but you are allowed to pass an empty argument.  For example,
1518 this invocation is invalid in ISO C, because there is no comma after
1519 the string:
1520
1521 @example
1522 debug ("A message")
1523 @end example
1524
1525 GNU CPP permits you to completely omit the variable arguments in this
1526 way.  In the above examples, the compiler would complain, though since
1527 the expansion of the macro still has the extra comma after the format
1528 string.
1529
1530 To help solve this problem, CPP behaves specially for variable arguments
1531 used with the token paste operator, @samp{##}.  If instead you write
1532
1533 @smallexample
1534 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, ## __VA_ARGS__)
1535 @end smallexample
1536
1537 and if the variable arguments are omitted or empty, the @samp{##}
1538 operator causes the preprocessor to remove the comma before it.  If you
1539 do provide some variable arguments in your macro invocation, GNU CPP
1540 does not complain about the paste operation and instead places the
1541 variable arguments after the comma.  Just like any other pasted macro
1542 argument, these arguments are not macro expanded.
1543
1544 @node Escaped Newlines
1545 @section Slightly Looser Rules for Escaped Newlines
1546 @cindex escaped newlines
1547 @cindex newlines (escaped)
1548
1549 Recently, the preprocessor has relaxed its treatment of escaped
1550 newlines.  Previously, the newline had to immediately follow a
1551 backslash.  The current implementation allows whitespace in the form
1552 of spaces, horizontal and vertical tabs, and form feeds between the
1553 backslash and the subsequent newline.  The preprocessor issues a
1554 warning, but treats it as a valid escaped newline and combines the two
1555 lines to form a single logical line.  This works within comments and
1556 tokens, as well as between tokens.  Comments are @emph{not} treated as
1557 whitespace for the purposes of this relaxation, since they have not
1558 yet been replaced with spaces.
1559
1560 @node Subscripting
1561 @section Non-Lvalue Arrays May Have Subscripts
1562 @cindex subscripting
1563 @cindex arrays, non-lvalue
1564
1565 @cindex subscripting and function values
1566 In ISO C99, arrays that are not lvalues still decay to pointers, and
1567 may be subscripted, although they may not be modified or used after
1568 the next sequence point and the unary @samp{&} operator may not be
1569 applied to them.  As an extension, GCC allows such arrays to be
1570 subscripted in C89 mode, though otherwise they do not decay to
1571 pointers outside C99 mode.  For example,
1572 this is valid in GNU C though not valid in C89:
1573
1574 @example
1575 @group
1576 struct foo @{int a[4];@};
1577
1578 struct foo f();
1579
1580 bar (int index)
1581 @{
1582   return f().a[index];
1583 @}
1584 @end group
1585 @end example
1586
1587 @node Pointer Arith
1588 @section Arithmetic on @code{void}- and Function-Pointers
1589 @cindex void pointers, arithmetic
1590 @cindex void, size of pointer to
1591 @cindex function pointers, arithmetic
1592 @cindex function, size of pointer to
1593
1594 In GNU C, addition and subtraction operations are supported on pointers to
1595 @code{void} and on pointers to functions.  This is done by treating the
1596 size of a @code{void} or of a function as 1.
1597
1598 A consequence of this is that @code{sizeof} is also allowed on @code{void}
1599 and on function types, and returns 1.
1600
1601 @opindex Wpointer-arith
1602 The option @option{-Wpointer-arith} requests a warning if these extensions
1603 are used.
1604
1605 @node Initializers
1606 @section Non-Constant Initializers
1607 @cindex initializers, non-constant
1608 @cindex non-constant initializers
1609
1610 As in standard C++ and ISO C99, the elements of an aggregate initializer for an
1611 automatic variable are not required to be constant expressions in GNU C@.
1612 Here is an example of an initializer with run-time varying elements:
1613
1614 @example
1615 foo (float f, float g)
1616 @{
1617   float beat_freqs[2] = @{ f-g, f+g @};
1618   /* @r{@dots{}} */
1619 @}
1620 @end example
1621
1622 @node Compound Literals
1623 @section Compound Literals
1624 @cindex constructor expressions
1625 @cindex initializations in expressions
1626 @cindex structures, constructor expression
1627 @cindex expressions, constructor
1628 @cindex compound literals
1629 @c The GNU C name for what C99 calls compound literals was "constructor expressions".
1630
1631 ISO C99 supports compound literals.  A compound literal looks like
1632 a cast containing an initializer.  Its value is an object of the
1633 type specified in the cast, containing the elements specified in
1634 the initializer; it is an lvalue.  As an extension, GCC supports
1635 compound literals in C89 mode and in C++.
1636
1637 Usually, the specified type is a structure.  Assume that
1638 @code{struct foo} and @code{structure} are declared as shown:
1639
1640 @example
1641 struct foo @{int a; char b[2];@} structure;
1642 @end example
1643
1644 @noindent
1645 Here is an example of constructing a @code{struct foo} with a compound literal:
1646
1647 @example
1648 structure = ((struct foo) @{x + y, 'a', 0@});
1649 @end example
1650
1651 @noindent
1652 This is equivalent to writing the following:
1653
1654 @example
1655 @{
1656   struct foo temp = @{x + y, 'a', 0@};
1657   structure = temp;
1658 @}
1659 @end example
1660
1661 You can also construct an array.  If all the elements of the compound literal
1662 are (made up of) simple constant expressions, suitable for use in
1663 initializers of objects of static storage duration, then the compound
1664 literal can be coerced to a pointer to its first element and used in
1665 such an initializer, as shown here:
1666
1667 @example
1668 char **foo = (char *[]) @{ "x", "y", "z" @};
1669 @end example
1670
1671 Compound literals for scalar types and union types are is
1672 also allowed, but then the compound literal is equivalent
1673 to a cast.
1674
1675 As a GNU extension, GCC allows initialization of objects with static storage
1676 duration by compound literals (which is not possible in ISO C99, because
1677 the initializer is not a constant).
1678 It is handled as if the object was initialized only with the bracket
1679 enclosed list if compound literal's and object types match.
1680 The initializer list of the compound literal must be constant.
1681 If the object being initialized has array type of unknown size, the size is
1682 determined by compound literal size.
1683
1684 @example
1685 static struct foo x = (struct foo) @{1, 'a', 'b'@};
1686 static int y[] = (int []) @{1, 2, 3@};
1687 static int z[] = (int [3]) @{1@};
1688 @end example
1689
1690 @noindent
1691 The above lines are equivalent to the following:
1692 @example
1693 static struct foo x = @{1, 'a', 'b'@};
1694 static int y[] = @{1, 2, 3@};
1695 static int z[] = @{1, 0, 0@};
1696 @end example
1697
1698 @node Designated Inits
1699 @section Designated Initializers
1700 @cindex initializers with labeled elements
1701 @cindex labeled elements in initializers
1702 @cindex case labels in initializers
1703 @cindex designated initializers
1704
1705 Standard C89 requires the elements of an initializer to appear in a fixed
1706 order, the same as the order of the elements in the array or structure
1707 being initialized.
1708
1709 In ISO C99 you can give the elements in any order, specifying the array
1710 indices or structure field names they apply to, and GNU C allows this as
1711 an extension in C89 mode as well.  This extension is not
1712 implemented in GNU C++.
1713
1714 To specify an array index, write
1715 @samp{[@var{index}] =} before the element value.  For example,
1716
1717 @example
1718 int a[6] = @{ [4] = 29, [2] = 15 @};
1719 @end example
1720
1721 @noindent
1722 is equivalent to
1723
1724 @example
1725 int a[6] = @{ 0, 0, 15, 0, 29, 0 @};
1726 @end example
1727
1728 @noindent
1729 The index values must be constant expressions, even if the array being
1730 initialized is automatic.
1731
1732 An alternative syntax for this which has been obsolete since GCC 2.5 but
1733 GCC still accepts is to write @samp{[@var{index}]} before the element
1734 value, with no @samp{=}.
1735
1736 To initialize a range of elements to the same value, write
1737 @samp{[@var{first} ... @var{last}] = @var{value}}.  This is a GNU
1738 extension.  For example,
1739
1740 @example
1741 int widths[] = @{ [0 ... 9] = 1, [10 ... 99] = 2, [100] = 3 @};
1742 @end example
1743
1744 @noindent
1745 If the value in it has side-effects, the side-effects will happen only once,
1746 not for each initialized field by the range initializer.
1747
1748 @noindent
1749 Note that the length of the array is the highest value specified
1750 plus one.
1751
1752 In a structure initializer, specify the name of a field to initialize
1753 with @samp{.@var{fieldname} =} before the element value.  For example,
1754 given the following structure,
1755
1756 @example
1757 struct point @{ int x, y; @};
1758 @end example
1759
1760 @noindent
1761 the following initialization
1762
1763 @example
1764 struct point p = @{ .y = yvalue, .x = xvalue @};
1765 @end example
1766
1767 @noindent
1768 is equivalent to
1769
1770 @example
1771 struct point p = @{ xvalue, yvalue @};
1772 @end example
1773
1774 Another syntax which has the same meaning, obsolete since GCC 2.5, is
1775 @samp{@var{fieldname}:}, as shown here:
1776
1777 @example
1778 struct point p = @{ y: yvalue, x: xvalue @};
1779 @end example
1780
1781 @cindex designators
1782 The @samp{[@var{index}]} or @samp{.@var{fieldname}} is known as a
1783 @dfn{designator}.  You can also use a designator (or the obsolete colon
1784 syntax) when initializing a union, to specify which element of the union
1785 should be used.  For example,
1786
1787 @example
1788 union foo @{ int i; double d; @};
1789
1790 union foo f = @{ .d = 4 @};
1791 @end example
1792
1793 @noindent
1794 will convert 4 to a @code{double} to store it in the union using
1795 the second element.  By contrast, casting 4 to type @code{union foo}
1796 would store it into the union as the integer @code{i}, since it is
1797 an integer.  (@xref{Cast to Union}.)
1798
1799 You can combine this technique of naming elements with ordinary C
1800 initialization of successive elements.  Each initializer element that
1801 does not have a designator applies to the next consecutive element of the
1802 array or structure.  For example,
1803
1804 @example
1805 int a[6] = @{ [1] = v1, v2, [4] = v4 @};
1806 @end example
1807
1808 @noindent
1809 is equivalent to
1810
1811 @example
1812 int a[6] = @{ 0, v1, v2, 0, v4, 0 @};
1813 @end example
1814
1815 Labeling the elements of an array initializer is especially useful
1816 when the indices are characters or belong to an @code{enum} type.
1817 For example:
1818
1819 @example
1820 int whitespace[256]
1821   = @{ [' '] = 1, ['\t'] = 1, ['\h'] = 1,
1822       ['\f'] = 1, ['\n'] = 1, ['\r'] = 1 @};
1823 @end example
1824
1825 @cindex designator lists
1826 You can also write a series of @samp{.@var{fieldname}} and
1827 @samp{[@var{index}]} designators before an @samp{=} to specify a
1828 nested subobject to initialize; the list is taken relative to the
1829 subobject corresponding to the closest surrounding brace pair.  For
1830 example, with the @samp{struct point} declaration above:
1831
1832 @smallexample
1833 struct point ptarray[10] = @{ [2].y = yv2, [2].x = xv2, [0].x = xv0 @};
1834 @end smallexample
1835
1836 @noindent
1837 If the same field is initialized multiple times, it will have value from
1838 the last initialization.  If any such overridden initialization has
1839 side-effect, it is unspecified whether the side-effect happens or not.
1840 Currently, gcc will discard them and issue a warning.
1841
1842 @node Case Ranges
1843 @section Case Ranges
1844 @cindex case ranges
1845 @cindex ranges in case statements
1846
1847 You can specify a range of consecutive values in a single @code{case} label,
1848 like this:
1849
1850 @example
1851 case @var{low} ... @var{high}:
1852 @end example
1853
1854 @noindent
1855 This has the same effect as the proper number of individual @code{case}
1856 labels, one for each integer value from @var{low} to @var{high}, inclusive.
1857
1858 This feature is especially useful for ranges of ASCII character codes:
1859
1860 @example
1861 case 'A' ... 'Z':
1862 @end example
1863
1864 @strong{Be careful:} Write spaces around the @code{...}, for otherwise
1865 it may be parsed wrong when you use it with integer values.  For example,
1866 write this:
1867
1868 @example
1869 case 1 ... 5:
1870 @end example
1871
1872 @noindent
1873 rather than this:
1874
1875 @example
1876 case 1...5:
1877 @end example
1878
1879 @node Cast to Union
1880 @section Cast to a Union Type
1881 @cindex cast to a union
1882 @cindex union, casting to a
1883
1884 A cast to union type is similar to other casts, except that the type
1885 specified is a union type.  You can specify the type either with
1886 @code{union @var{tag}} or with a typedef name.  A cast to union is actually
1887 a constructor though, not a cast, and hence does not yield an lvalue like
1888 normal casts.  (@xref{Compound Literals}.)
1889
1890 The types that may be cast to the union type are those of the members
1891 of the union.  Thus, given the following union and variables:
1892
1893 @example
1894 union foo @{ int i; double d; @};
1895 int x;
1896 double y;
1897 @end example
1898
1899 @noindent
1900 both @code{x} and @code{y} can be cast to type @code{union foo}.
1901
1902 Using the cast as the right-hand side of an assignment to a variable of
1903 union type is equivalent to storing in a member of the union:
1904
1905 @example
1906 union foo u;
1907 /* @r{@dots{}} */
1908 u = (union foo) x  @equiv{}  u.i = x
1909 u = (union foo) y  @equiv{}  u.d = y
1910 @end example
1911
1912 You can also use the union cast as a function argument:
1913
1914 @example
1915 void hack (union foo);
1916 /* @r{@dots{}} */
1917 hack ((union foo) x);
1918 @end example
1919
1920 @node Mixed Declarations
1921 @section Mixed Declarations and Code
1922 @cindex mixed declarations and code
1923 @cindex declarations, mixed with code
1924 @cindex code, mixed with declarations
1925
1926 ISO C99 and ISO C++ allow declarations and code to be freely mixed
1927 within compound statements.  As an extension, GCC also allows this in
1928 C89 mode.  For example, you could do:
1929
1930 @example
1931 int i;
1932 /* @r{@dots{}} */
1933 i++;
1934 int j = i + 2;
1935 @end example
1936
1937 Each identifier is visible from where it is declared until the end of
1938 the enclosing block.
1939
1940 @node Function Attributes
1941 @section Declaring Attributes of Functions
1942 @cindex function attributes
1943 @cindex declaring attributes of functions
1944 @cindex functions that never return
1945 @cindex functions that have no side effects
1946 @cindex functions in arbitrary sections
1947 @cindex functions that behave like malloc
1948 @cindex @code{volatile} applied to function
1949 @cindex @code{const} applied to function
1950 @cindex functions with @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments
1951 @cindex functions with non-null pointer arguments
1952 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
1953 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
1954 @cindex functions that do not pop the argument stack on the 386
1955
1956 In GNU C, you declare certain things about functions called in your program
1957 which help the compiler optimize function calls and check your code more
1958 carefully.
1959
1960 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
1961 attributes when making a declaration.  This keyword is followed by an
1962 attribute specification inside double parentheses.  The following
1963 attributes are currently defined for functions on all targets:
1964 @code{noreturn}, @code{noinline}, @code{always_inline},
1965 @code{pure}, @code{const}, @code{nothrow},
1966 @code{format}, @code{format_arg}, @code{no_instrument_function},
1967 @code{section}, @code{constructor}, @code{destructor}, @code{used},
1968 @code{unused}, @code{deprecated}, @code{weak}, @code{malloc},
1969 @code{alias}, and @code{nonnull}.  Several other attributes are defined
1970 for functions on particular target systems.  Other attributes, including
1971 @code{section} are supported for variables declarations
1972 (@pxref{Variable Attributes}) and for types (@pxref{Type Attributes}).
1973
1974 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
1975 each keyword.  This allows you to use them in header files without
1976 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
1977 you may use @code{__noreturn__} instead of @code{noreturn}.
1978
1979 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
1980 attributes.
1981
1982 @table @code
1983 @cindex @code{noreturn} function attribute
1984 @item noreturn
1985 A few standard library functions, such as @code{abort} and @code{exit},
1986 cannot return.  GCC knows this automatically.  Some programs define
1987 their own functions that never return.  You can declare them
1988 @code{noreturn} to tell the compiler this fact.  For example,
1989
1990 @smallexample
1991 @group
1992 void fatal () __attribute__ ((noreturn));
1993
1994 void
1995 fatal (/* @r{@dots{}} */)
1996 @{
1997   /* @r{@dots{}} */ /* @r{Print error message.} */ /* @r{@dots{}} */
1998   exit (1);
1999 @}
2000 @end group
2001 @end smallexample
2002
2003 The @code{noreturn} keyword tells the compiler to assume that
2004 @code{fatal} cannot return.  It can then optimize without regard to what
2005 would happen if @code{fatal} ever did return.  This makes slightly
2006 better code.  More importantly, it helps avoid spurious warnings of
2007 uninitialized variables.
2008
2009 Do not assume that registers saved by the calling function are
2010 restored before calling the @code{noreturn} function.
2011
2012 It does not make sense for a @code{noreturn} function to have a return
2013 type other than @code{void}.
2014
2015 The attribute @code{noreturn} is not implemented in GCC versions
2016 earlier than 2.5.  An alternative way to declare that a function does
2017 not return, which works in the current version and in some older
2018 versions, is as follows:
2019
2020 @smallexample
2021 typedef void voidfn ();
2022
2023 volatile voidfn fatal;
2024 @end smallexample
2025
2026 @cindex @code{noinline} function attribute
2027 @item noinline
2028 This function attribute prevents a function from being considered for
2029 inlining.
2030
2031 @cindex @code{always_inline} function attribute
2032 @item always_inline
2033 Generally, functions are not inlined unless optimization is specified.
2034 For functions declared inline, this attribute inlines the function even
2035 if no optimization level was specified.
2036
2037 @cindex @code{pure} function attribute
2038 @item pure
2039 Many functions have no effects except the return value and their
2040 return value depends only on the parameters and/or global variables.
2041 Such a function can be subject
2042 to common subexpression elimination and loop optimization just as an
2043 arithmetic operator would be.  These functions should be declared
2044 with the attribute @code{pure}.  For example,
2045
2046 @smallexample
2047 int square (int) __attribute__ ((pure));
2048 @end smallexample
2049
2050 @noindent
2051 says that the hypothetical function @code{square} is safe to call
2052 fewer times than the program says.
2053
2054 Some of common examples of pure functions are @code{strlen} or @code{memcmp}.
2055 Interesting non-pure functions are functions with infinite loops or those
2056 depending on volatile memory or other system resource, that may change between
2057 two consecutive calls (such as @code{feof} in a multithreading environment).
2058
2059 The attribute @code{pure} is not implemented in GCC versions earlier
2060 than 2.96.
2061 @cindex @code{const} function attribute
2062 @item const
2063 Many functions do not examine any values except their arguments, and
2064 have no effects except the return value.  Basically this is just slightly
2065 more strict class than the @code{pure} attribute above, since function is not
2066 allowed to read global memory.
2067
2068 @cindex pointer arguments
2069 Note that a function that has pointer arguments and examines the data
2070 pointed to must @emph{not} be declared @code{const}.  Likewise, a
2071 function that calls a non-@code{const} function usually must not be
2072 @code{const}.  It does not make sense for a @code{const} function to
2073 return @code{void}.
2074
2075 The attribute @code{const} is not implemented in GCC versions earlier
2076 than 2.5.  An alternative way to declare that a function has no side
2077 effects, which works in the current version and in some older versions,
2078 is as follows:
2079
2080 @smallexample
2081 typedef int intfn ();
2082
2083 extern const intfn square;
2084 @end smallexample
2085
2086 This approach does not work in GNU C++ from 2.6.0 on, since the language
2087 specifies that the @samp{const} must be attached to the return value.
2088
2089 @cindex @code{nothrow} function attribute
2090 @item nothrow
2091 The @code{nothrow} attribute is used to inform the compiler that a
2092 function cannot throw an exception.  For example, most functions in
2093 the standard C library can be guaranteed not to throw an exception
2094 with the notable exceptions of @code{qsort} and @code{bsearch} that
2095 take function pointer arguments.  The @code{nothrow} attribute is not
2096 implemented in GCC versions earlier than 3.2.
2097
2098 @item format (@var{archetype}, @var{string-index}, @var{first-to-check})
2099 @cindex @code{format} function attribute
2100 @opindex Wformat
2101 The @code{format} attribute specifies that a function takes @code{printf},
2102 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments which
2103 should be type-checked against a format string.  For example, the
2104 declaration:
2105
2106 @smallexample
2107 extern int
2108 my_printf (void *my_object, const char *my_format, ...)
2109       __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
2110 @end smallexample
2111
2112 @noindent
2113 causes the compiler to check the arguments in calls to @code{my_printf}
2114 for consistency with the @code{printf} style format string argument
2115 @code{my_format}.
2116
2117 The parameter @var{archetype} determines how the format string is
2118 interpreted, and should be @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime}
2119 or @code{strfmon}.  (You can also use @code{__printf__},
2120 @code{__scanf__}, @code{__strftime__} or @code{__strfmon__}.)  The
2121 parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2122 string argument (starting from 1), while @var{first-to-check} is the
2123 number of the first argument to check against the format string.  For
2124 functions where the arguments are not available to be checked (such as
2125 @code{vprintf}), specify the third parameter as zero.  In this case the
2126 compiler only checks the format string for consistency.  For
2127 @code{strftime} formats, the third parameter is required to be zero.
2128 Since non-static C++ methods have an implicit @code{this} argument, the
2129 arguments of such methods should be counted from two, not one, when
2130 giving values for @var{string-index} and @var{first-to-check}.
2131
2132 In the example above, the format string (@code{my_format}) is the second
2133 argument of the function @code{my_print}, and the arguments to check
2134 start with the third argument, so the correct parameters for the format
2135 attribute are 2 and 3.
2136
2137 @opindex ffreestanding
2138 The @code{format} attribute allows you to identify your own functions
2139 which take format strings as arguments, so that GCC can check the
2140 calls to these functions for errors.  The compiler always (unless
2141 @option{-ffreestanding} is used) checks formats
2142 for the standard library functions @code{printf}, @code{fprintf},
2143 @code{sprintf}, @code{scanf}, @code{fscanf}, @code{sscanf}, @code{strftime},
2144 @code{vprintf}, @code{vfprintf} and @code{vsprintf} whenever such
2145 warnings are requested (using @option{-Wformat}), so there is no need to
2146 modify the header file @file{stdio.h}.  In C99 mode, the functions
2147 @code{snprintf}, @code{vsnprintf}, @code{vscanf}, @code{vfscanf} and
2148 @code{vsscanf} are also checked.  Except in strictly conforming C
2149 standard modes, the X/Open function @code{strfmon} is also checked as
2150 are @code{printf_unlocked} and @code{fprintf_unlocked}.
2151 @xref{C Dialect Options,,Options Controlling C Dialect}.
2152
2153 @item format_arg (@var{string-index})
2154 @cindex @code{format_arg} function attribute
2155 @opindex Wformat-nonliteral
2156 The @code{format_arg} attribute specifies that a function takes a format
2157 string for a @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or
2158 @code{strfmon} style function and modifies it (for example, to translate
2159 it into another language), so the result can be passed to a
2160 @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style
2161 function (with the remaining arguments to the format function the same
2162 as they would have been for the unmodified string).  For example, the
2163 declaration:
2164
2165 @smallexample
2166 extern char *
2167 my_dgettext (char *my_domain, const char *my_format)
2168       __attribute__ ((format_arg (2)));
2169 @end smallexample
2170
2171 @noindent
2172 causes the compiler to check the arguments in calls to a @code{printf},
2173 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} type function, whose
2174 format string argument is a call to the @code{my_dgettext} function, for
2175 consistency with the format string argument @code{my_format}.  If the
2176 @code{format_arg} attribute had not been specified, all the compiler
2177 could tell in such calls to format functions would be that the format
2178 string argument is not constant; this would generate a warning when
2179 @option{-Wformat-nonliteral} is used, but the calls could not be checked
2180 without the attribute.
2181
2182 The parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2183 string argument (starting from one).  Since non-static C++ methods have
2184 an implicit @code{this} argument, the arguments of such methods should
2185 be counted from two.
2186
2187 The @code{format-arg} attribute allows you to identify your own
2188 functions which modify format strings, so that GCC can check the
2189 calls to @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon}
2190 type function whose operands are a call to one of your own function.
2191 The compiler always treats @code{gettext}, @code{dgettext}, and
2192 @code{dcgettext} in this manner except when strict ISO C support is
2193 requested by @option{-ansi} or an appropriate @option{-std} option, or
2194 @option{-ffreestanding} is used.  @xref{C Dialect Options,,Options
2195 Controlling C Dialect}.
2196
2197 @item nonnull (@var{arg-index}, @dots{})
2198 @cindex @code{nonnull} function attribute
2199 The @code{nonnull} attribute specifies that some function parameters should
2200 be non-null pointers.  For instance, the declaration:
2201
2202 @smallexample
2203 extern void *
2204 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2205         __attribute__((nonnull (1, 2)));
2206 @end smallexample
2207
2208 @noindent
2209 causes the compiler to check that, in calls to @code{my_memcpy},
2210 arguments @var{dest} and @var{src} are non-null.  If the compiler
2211 determines that a null pointer is passed in an argument slot marked
2212 as non-null, and the @option{-Wnonnull} option is enabled, a warning
2213 is issued.  The compiler may also choose to make optimizations based
2214 on the knowledge that certain function arguments will not be null.
2215
2216 If no argument index list is given to the @code{nonnull} attribute,
2217 all pointer arguments are marked as non-null.  To illustrate, the
2218 following declaration is equivalent to the previous example:
2219
2220 @smallexample
2221 extern void *
2222 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2223         __attribute__((nonnull));
2224 @end smallexample
2225
2226 @item no_instrument_function
2227 @cindex @code{no_instrument_function} function attribute
2228 @opindex finstrument-functions
2229 If @option{-finstrument-functions} is given, profiling function calls will
2230 be generated at entry and exit of most user-compiled functions.
2231 Functions with this attribute will not be so instrumented.
2232
2233 @item section ("@var{section-name}")
2234 @cindex @code{section} function attribute
2235 Normally, the compiler places the code it generates in the @code{text} section.
2236 Sometimes, however, you need additional sections, or you need certain
2237 particular functions to appear in special sections.  The @code{section}
2238 attribute specifies that a function lives in a particular section.
2239 For example, the declaration:
2240
2241 @smallexample
2242 extern void foobar (void) __attribute__ ((section ("bar")));
2243 @end smallexample
2244
2245 @noindent
2246 puts the function @code{foobar} in the @code{bar} section.
2247
2248 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
2249 attribute is not available on all platforms.
2250 If you need to map the entire contents of a module to a particular
2251 section, consider using the facilities of the linker instead.
2252
2253 @item constructor
2254 @itemx destructor
2255 @cindex @code{constructor} function attribute
2256 @cindex @code{destructor} function attribute
2257 The @code{constructor} attribute causes the function to be called
2258 automatically before execution enters @code{main ()}.  Similarly, the
2259 @code{destructor} attribute causes the function to be called
2260 automatically after @code{main ()} has completed or @code{exit ()} has
2261 been called.  Functions with these attributes are useful for
2262 initializing data that will be used implicitly during the execution of
2263 the program.
2264
2265 These attributes are not currently implemented for Objective-C@.
2266
2267 @cindex @code{unused} attribute.
2268 @item unused
2269 This attribute, attached to a function, means that the function is meant
2270 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
2271 function.
2272
2273 @cindex @code{used} attribute.
2274 @item used
2275 This attribute, attached to a function, means that code must be emitted
2276 for the function even if it appears that the function is not referenced.
2277 This is useful, for example, when the function is referenced only in
2278 inline assembly.
2279
2280 @cindex @code{deprecated} attribute.
2281 @item deprecated
2282 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the function
2283 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
2284 functions that are expected to be removed in a future version of a
2285 program.  The warning also includes the location of the declaration
2286 of the deprecated function, to enable users to easily find further
2287 information about why the function is deprecated, or what they should
2288 do instead.  Note that the warnings only occurs for uses:
2289
2290 @smallexample
2291 int old_fn () __attribute__ ((deprecated));
2292 int old_fn ();
2293 int (*fn_ptr)() = old_fn;
2294 @end smallexample
2295
2296 results in a warning on line 3 but not line 2.
2297
2298 The @code{deprecated} attribute can also be used for variables and
2299 types (@pxref{Variable Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
2300
2301 @item weak
2302 @cindex @code{weak} attribute
2303 The @code{weak} attribute causes the declaration to be emitted as a weak
2304 symbol rather than a global.  This is primarily useful in defining
2305 library functions which can be overridden in user code, though it can
2306 also be used with non-function declarations.  Weak symbols are supported
2307 for ELF targets, and also for a.out targets when using the GNU assembler
2308 and linker.
2309
2310 @item malloc
2311 @cindex @code{malloc} attribute
2312 The @code{malloc} attribute is used to tell the compiler that a function
2313 may be treated as if it were the malloc function.  The compiler assumes
2314 that calls to malloc result in pointers that cannot alias anything.
2315 This will often improve optimization.
2316
2317 @item alias ("@var{target}")
2318 @cindex @code{alias} attribute
2319 The @code{alias} attribute causes the declaration to be emitted as an
2320 alias for another symbol, which must be specified.  For instance,
2321
2322 @smallexample
2323 void __f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2324 void f () __attribute__ ((weak, alias ("__f")));
2325 @end smallexample
2326
2327 declares @samp{f} to be a weak alias for @samp{__f}.  In C++, the
2328 mangled name for the target must be used.
2329
2330 Not all target machines support this attribute.
2331
2332 @item visibility ("@var{visibility_type}")
2333 @cindex @code{visibility} attribute
2334 The @code{visibility} attribute on ELF targets causes the declaration
2335 to be emitted with default, hidden, protected or internal visibility.
2336
2337 @smallexample
2338 void __attribute__ ((visibility ("protected")))
2339 f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2340 int i __attribute__ ((visibility ("hidden")));
2341 @end smallexample
2342
2343 See the ELF gABI for complete details, but the short story is:
2344
2345 @table @dfn
2346 @item default
2347 Default visibility is the normal case for ELF.  This value is 
2348 available for the visibility attribute to override other options
2349 that may change the assumed visibility of symbols.
2350
2351 @item hidden
2352 Hidden visibility indicates that the symbol will not be placed into
2353 the dynamic symbol table, so no other @dfn{module} (executable or
2354 shared library) can reference it directly.
2355
2356 @item protected
2357 Protected visibility indicates that the symbol will be placed in the
2358 dynamic symbol table, but that references within the defining module
2359 will bind to the local symbol.  That is, the symbol cannot be overridden
2360 by another module.
2361
2362 @item internal
2363 Internal visibility is like hidden visibility, but with additional
2364 processor specific semantics.  Unless otherwise specified by the psABI,
2365 gcc defines internal visibility to mean that the function is @emph{never}
2366 called from another module.  Note that hidden symbols, while they cannot
2367 be referenced directly by other modules, can be referenced indirectly via
2368 function pointers.  By indicating that a symbol cannot be called from
2369 outside the module, gcc may for instance omit the load of a PIC register
2370 since it is known that the calling function loaded the correct value.
2371 @end table
2372
2373 Not all ELF targets support this attribute.
2374
2375 @item regparm (@var{number})
2376 @cindex @code{regparm} attribute
2377 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
2378 On the Intel 386, the @code{regparm} attribute causes the compiler to
2379 pass up to @var{number} integer arguments in registers EAX,
2380 EDX, and ECX instead of on the stack.  Functions that take a
2381 variable number of arguments will continue to be passed all of their
2382 arguments on the stack.
2383
2384 Beware that on some ELF systems this attribute is unsuitable for
2385 global functions in shared libraries with lazy binding (which is the
2386 default).  Lazy binding will send the first call via resolving code in
2387 the loader, which might assume EAX, EDX and ECX can be clobbered, as
2388 per the standard calling conventions.  Solaris 8 is affected by this.
2389 GNU systems with GLIBC 2.1 or higher, and FreeBSD, are believed to be
2390 safe since the loaders there save all registers.  (Lazy binding can be
2391 disabled with the linker or the loader if desired, to avoid the
2392 problem.)
2393
2394 @item stdcall
2395 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
2396 On the Intel 386, the @code{stdcall} attribute causes the compiler to
2397 assume that the called function will pop off the stack space used to
2398 pass arguments, unless it takes a variable number of arguments.
2399
2400 @item fastcall
2401 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
2402 On the Intel 386, the @code{fastcall} attribute causes the compiler to
2403 pass the first two arguments in the registers ECX and EDX. Subsequent
2404 arguments are passed on the stack. The called function will pop the 
2405 arguments off the stack. If the number of arguments is variable all
2406 arguments are pushed on the stack.
2407
2408 @item cdecl
2409 @cindex functions that do pop the argument stack on the 386
2410 @opindex mrtd
2411 On the Intel 386, the @code{cdecl} attribute causes the compiler to
2412 assume that the calling function will pop off the stack space used to
2413 pass arguments.  This is
2414 useful to override the effects of the @option{-mrtd} switch.
2415
2416 @item longcall/shortcall
2417 @cindex functions called via pointer on the RS/6000 and PowerPC
2418 On the RS/6000 and PowerPC, the @code{longcall} attribute causes the
2419 compiler to always call this function via a pointer, just as it would if
2420 the @option{-mlongcall} option had been specified.  The @code{shortcall}
2421 attribute causes the compiler not to do this.  These attributes override
2422 both the @option{-mlongcall} switch and the @code{#pragma longcall}
2423 setting.
2424
2425 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information on whether long
2426 calls are necessary.
2427
2428 @item long_call/short_call
2429 @cindex indirect calls on ARM
2430 This attribute specifies how a particular function is called on
2431 ARM@.  Both attributes override the @option{-mlong-calls} (@pxref{ARM Options})
2432 command line switch and @code{#pragma long_calls} settings.  The
2433 @code{long_call} attribute causes the compiler to always call the
2434 function by first loading its address into a register and then using the
2435 contents of that register.   The @code{short_call} attribute always places
2436 the offset to the function from the call site into the @samp{BL}
2437 instruction directly.
2438
2439 @item function_vector
2440 @cindex calling functions through the function vector on the H8/300 processors
2441 Use this attribute on the H8/300 and H8/300H to indicate that the specified
2442 function should be called through the function vector.  Calling a
2443 function through the function vector will reduce code size, however;
2444 the function vector has a limited size (maximum 128 entries on the H8/300
2445 and 64 entries on the H8/300H) and shares space with the interrupt vector.
2446
2447 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2448 this attribute to work correctly.
2449
2450 @item interrupt
2451 @cindex interrupt handler functions
2452 Use this attribute on the ARM, AVR, C4x, M32R/D and Xstormy16 ports to indicate
2453 that the specified function is an interrupt handler.  The compiler will
2454 generate function entry and exit sequences suitable for use in an
2455 interrupt handler when this attribute is present.
2456
2457 Note, interrupt handlers for the H8/300, H8/300H and SH processors can
2458 be specified via the @code{interrupt_handler} attribute.
2459
2460 Note, on the AVR, interrupts will be enabled inside the function.
2461
2462 Note, for the ARM, you can specify the kind of interrupt to be handled by
2463 adding an optional parameter to the interrupt attribute like this:
2464
2465 @smallexample
2466 void f () __attribute__ ((interrupt ("IRQ")));
2467 @end smallexample
2468
2469 Permissible values for this parameter are: IRQ, FIQ, SWI, ABORT and UNDEF@.
2470
2471 @item interrupt_handler
2472 @cindex interrupt handler functions on the H8/300 and SH processors
2473 Use this attribute on the H8/300, H8/300H and SH to indicate that the
2474 specified function is an interrupt handler.  The compiler will generate
2475 function entry and exit sequences suitable for use in an interrupt
2476 handler when this attribute is present.
2477
2478 @item sp_switch
2479 Use this attribute on the SH to indicate an @code{interrupt_handler}
2480 function should switch to an alternate stack.  It expects a string
2481 argument that names a global variable holding the address of the
2482 alternate stack.
2483
2484 @smallexample
2485 void *alt_stack;
2486 void f () __attribute__ ((interrupt_handler,
2487                           sp_switch ("alt_stack")));
2488 @end smallexample
2489
2490 @item trap_exit
2491 Use this attribute on the SH for an @code{interrupt_handle} to return using
2492 @code{trapa} instead of @code{rte}.  This attribute expects an integer
2493 argument specifying the trap number to be used.
2494
2495 @item eightbit_data
2496 @cindex eight bit data on the H8/300 and H8/300H
2497 Use this attribute on the H8/300 and H8/300H to indicate that the specified
2498 variable should be placed into the eight bit data section.
2499 The compiler will generate more efficient code for certain operations
2500 on data in the eight bit data area.  Note the eight bit data area is limited to
2501 256 bytes of data.
2502
2503 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2504 this attribute to work correctly.
2505
2506 @item tiny_data
2507 @cindex tiny data section on the H8/300H
2508 Use this attribute on the H8/300H to indicate that the specified
2509 variable should be placed into the tiny data section.
2510 The compiler will generate more efficient code for loads and stores
2511 on data in the tiny data section.  Note the tiny data area is limited to
2512 slightly under 32kbytes of data.
2513
2514 @item signal
2515 @cindex signal handler functions on the AVR processors
2516 Use this attribute on the AVR to indicate that the specified
2517 function is a signal handler.  The compiler will generate function
2518 entry and exit sequences suitable for use in a signal handler when this
2519 attribute is present.  Interrupts will be disabled inside the function.
2520
2521 @item naked
2522 @cindex function without a prologue/epilogue code
2523 Use this attribute on the ARM, AVR, C4x and IP2K ports to indicate that the
2524 specified function does not need prologue/epilogue sequences generated by
2525 the compiler.  It is up to the programmer to provide these sequences.
2526
2527 @item model (@var{model-name})
2528 @cindex function addressability on the M32R/D
2529 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object,
2530 and of the code generated for a function.
2531 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
2532 or @code{large}, representing each of the code models.
2533
2534 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
2535 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction), and are
2536 callable with the @code{bl} instruction.
2537
2538 Medium model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2539 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2540 and are callable with the @code{bl} instruction.
2541
2542 Large model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2543 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2544 and may not be reachable with the @code{bl} instruction (the compiler will
2545 generate the much slower @code{seth/add3/jl} instruction sequence).
2546
2547 @item far
2548 @cindex functions which handle memory bank switching
2549 On 68HC11 and 68HC12 the @code{far} attribute causes the compiler to
2550 use a calling convention that takes care of switching memory banks when
2551 entering and leaving a function.  This calling convention is also the
2552 default when using the @option{-mlong-calls} option.
2553
2554 On 68HC12 the compiler will use the @code{call} and @code{rtc} instructions
2555 to call and return from a function.
2556
2557 On 68HC11 the compiler will generate a sequence of instructions
2558 to invoke a board-specific routine to switch the memory bank and call the
2559 real function. The board-specific routine simulates a @code{call}.
2560 At the end of a function, it will jump to a board-specific routine
2561 instead of using @code{rts}. The board-specific return routine simulates
2562 the @code{rtc}.
2563
2564 @item near
2565 @cindex functions which do not handle memory bank switching on 68HC11/68HC12
2566 On 68HC11 and 68HC12 the @code{near} attribute causes the compiler to
2567 use the normal calling convention based on @code{jsr} and @code{rts}.
2568 This attribute can be used to cancel the effect of the @option{-mlong-calls}
2569 option.
2570
2571 @item dllimport
2572 @cindex @code{__declspec(dllimport)}
2573 On Windows targets, the @code{dllimport} attribute causes the compiler
2574 to reference a function or variable via a global pointer to a pointer
2575 that is set up by the Windows dll library. The pointer name is formed by
2576 combining @code{_imp__} and the function or variable name. The attribute
2577 implies @code{extern} storage.
2578
2579 Currently, the attribute is ignored for inlined functions. If the
2580 attribute is applied to a symbol @emph{definition}, an error is reported.
2581 If a symbol previously declared @code{dllimport} is later defined, the
2582 attribute is ignored in subsequent references, and a warning is emitted.
2583 The attribute is also overriden by a subsequent declaration as
2584 @code{dllexport}. 
2585
2586 When applied to C++ classes, the attribute marks non-inlined
2587 member functions and static data members as imports.  However, the
2588 attribute is ignored for virtual methods to allow creation of vtables
2589 using thunks.
2590
2591 On cygwin, mingw and arm-pe targets, @code{__declspec(dllimport)} is
2592 recognized as a synonym for @code{__attribute__ ((dllimport))} for
2593 compatibility with other Windows compilers.
2594
2595 The use of the @code{dllimport} attribute on functions is not necessary,
2596 but provides a small performance benefit by eliminating a thunk in the
2597 dll. The use of the @code{dllimport} attribute on imported variables was
2598 required on older versions of GNU ld, but can now be avoided by passing
2599 the @option{--enable-auto-import} switch to ld. As with functions, using
2600 the attribute for a variable eliminates a thunk in the dll. 
2601
2602 One drawback to using this attribute is that a pointer to a function or
2603 variable marked as dllimport cannot be used as a constant address. The
2604 attribute can be disabled for functions by setting the
2605 @option{-mnop-fun-dllimport} flag.
2606
2607 @item dllexport
2608 @cindex @code{__declspec(dllexport)}
2609 On Windows targets the @code{dllexport} attribute causes the compiler to
2610 provide a global pointer to a pointer in a dll, so that it can be
2611 referenced with the @code{dllimport} attribute. The pointer name is
2612 formed by combining @code{_imp__} and the function or variable name.
2613
2614 Currently, the @code{dllexport}attribute is ignored for inlined
2615 functions, but export can be forced by using the
2616 @option{-fkeep-inline-functions} flag. The attribute is also ignored for
2617 undefined symbols.
2618
2619 When applied to C++ classes. the attribute marks defined non-inlined
2620 member functions and static data members as exports. Static consts
2621 initialized in-class are not marked unless they are also defined
2622 out-of-class.
2623
2624 On cygwin, mingw and arm-pe targets, @code{__declspec(dllexport)} is
2625 recognized as a synonym for @code{__attribute__ ((dllexport))} for
2626 compatibility with other Windows compilers.
2627
2628 Alternative methods for including the symbol in the dll's export table
2629 are to use a .def file with an @code{EXPORTS} section or, with GNU ld,
2630 using the @option{--export-all} linker flag.
2631
2632 @end table
2633
2634 You can specify multiple attributes in a declaration by separating them
2635 by commas within the double parentheses or by immediately following an
2636 attribute declaration with another attribute declaration.
2637
2638 @cindex @code{#pragma}, reason for not using
2639 @cindex pragma, reason for not using
2640 Some people object to the @code{__attribute__} feature, suggesting that
2641 ISO C's @code{#pragma} should be used instead.  At the time
2642 @code{__attribute__} was designed, there were two reasons for not doing
2643 this.
2644
2645 @enumerate
2646 @item
2647 It is impossible to generate @code{#pragma} commands from a macro.
2648
2649 @item
2650 There is no telling what the same @code{#pragma} might mean in another
2651 compiler.
2652 @end enumerate
2653
2654 These two reasons applied to almost any application that might have been
2655 proposed for @code{#pragma}.  It was basically a mistake to use
2656 @code{#pragma} for @emph{anything}.
2657
2658 The ISO C99 standard includes @code{_Pragma}, which now allows pragmas
2659 to be generated from macros.  In addition, a @code{#pragma GCC}
2660 namespace is now in use for GCC-specific pragmas.  However, it has been
2661 found convenient to use @code{__attribute__} to achieve a natural
2662 attachment of attributes to their corresponding declarations, whereas
2663 @code{#pragma GCC} is of use for constructs that do not naturally form
2664 part of the grammar.  @xref{Other Directives,,Miscellaneous
2665 Preprocessing Directives, cpp, The C Preprocessor}.
2666
2667 @node Attribute Syntax
2668 @section Attribute Syntax
2669 @cindex attribute syntax
2670
2671 This section describes the syntax with which @code{__attribute__} may be
2672 used, and the constructs to which attribute specifiers bind, for the C
2673 language.  Some details may vary for C++ and Objective-C@.  Because of
2674 infelicities in the grammar for attributes, some forms described here
2675 may not be successfully parsed in all cases.
2676
2677 There are some problems with the semantics of attributes in C++.  For
2678 example, there are no manglings for attributes, although they may affect
2679 code generation, so problems may arise when attributed types are used in
2680 conjunction with templates or overloading.  Similarly, @code{typeid}
2681 does not distinguish between types with different attributes.  Support
2682 for attributes in C++ may be restricted in future to attributes on
2683 declarations only, but not on nested declarators.
2684
2685 @xref{Function Attributes}, for details of the semantics of attributes
2686 applying to functions.  @xref{Variable Attributes}, for details of the
2687 semantics of attributes applying to variables.  @xref{Type Attributes},
2688 for details of the semantics of attributes applying to structure, union
2689 and enumerated types.
2690
2691 An @dfn{attribute specifier} is of the form
2692 @code{__attribute__ ((@var{attribute-list}))}.  An @dfn{attribute list}
2693 is a possibly empty comma-separated sequence of @dfn{attributes}, where
2694 each attribute is one of the following:
2695
2696 @itemize @bullet
2697 @item
2698 Empty.  Empty attributes are ignored.
2699
2700 @item
2701 A word (which may be an identifier such as @code{unused}, or a reserved
2702 word such as @code{const}).
2703
2704 @item
2705 A word, followed by, in parentheses, parameters for the attribute.
2706 These parameters take one of the following forms:
2707
2708 @itemize @bullet
2709 @item
2710 An identifier.  For example, @code{mode} attributes use this form.
2711
2712 @item
2713 An identifier followed by a comma and a non-empty comma-separated list
2714 of expressions.  For example, @code{format} attributes use this form.
2715
2716 @item
2717 A possibly empty comma-separated list of expressions.  For example,
2718 @code{format_arg} attributes use this form with the list being a single
2719 integer constant expression, and @code{alias} attributes use this form
2720 with the list being a single string constant.
2721 @end itemize
2722 @end itemize
2723
2724 An @dfn{attribute specifier list} is a sequence of one or more attribute
2725 specifiers, not separated by any other tokens.
2726
2727 In GNU C, an attribute specifier list may appear after the colon following a
2728 label, other than a @code{case} or @code{default} label.  The only
2729 attribute it makes sense to use after a label is @code{unused}.  This
2730 feature is intended for code generated by programs which contains labels
2731 that may be unused but which is compiled with @option{-Wall}.  It would
2732 not normally be appropriate to use in it human-written code, though it
2733 could be useful in cases where the code that jumps to the label is
2734 contained within an @code{#ifdef} conditional. GNU C++ does not permit
2735 such placement of attribute lists, as it is permissible for a
2736 declaration, which could begin with an attribute list, to be labelled in
2737 C++. Declarations cannot be labelled in C90 or C99, so the ambiguity
2738 does not arise there.
2739
2740 An attribute specifier list may appear as part of a @code{struct},
2741 @code{union} or @code{enum} specifier.  It may go either immediately
2742 after the @code{struct}, @code{union} or @code{enum} keyword, or after
2743 the closing brace.  It is ignored if the content of the structure, union
2744 or enumerated type is not defined in the specifier in which the
2745 attribute specifier list is used---that is, in usages such as
2746 @code{struct __attribute__((foo)) bar} with no following opening brace.
2747 Where attribute specifiers follow the closing brace, they are considered
2748 to relate to the structure, union or enumerated type defined, not to any
2749 enclosing declaration the type specifier appears in, and the type
2750 defined is not complete until after the attribute specifiers.
2751 @c Otherwise, there would be the following problems: a shift/reduce
2752 @c conflict between attributes binding the struct/union/enum and
2753 @c binding to the list of specifiers/qualifiers; and "aligned"
2754 @c attributes could use sizeof for the structure, but the size could be
2755 @c changed later by "packed" attributes.
2756
2757 Otherwise, an attribute specifier appears as part of a declaration,
2758 counting declarations of unnamed parameters and type names, and relates
2759 to that declaration (which may be nested in another declaration, for
2760 example in the case of a parameter declaration), or to a particular declarator
2761 within a declaration.  Where an
2762 attribute specifier is applied to a parameter declared as a function or
2763 an array, it should apply to the function or array rather than the
2764 pointer to which the parameter is implicitly converted, but this is not
2765 yet correctly implemented.
2766
2767 Any list of specifiers and qualifiers at the start of a declaration may
2768 contain attribute specifiers, whether or not such a list may in that
2769 context contain storage class specifiers.  (Some attributes, however,
2770 are essentially in the nature of storage class specifiers, and only make
2771 sense where storage class specifiers may be used; for example,
2772 @code{section}.)  There is one necessary limitation to this syntax: the
2773 first old-style parameter declaration in a function definition cannot
2774 begin with an attribute specifier, because such an attribute applies to
2775 the function instead by syntax described below (which, however, is not
2776 yet implemented in this case).  In some other cases, attribute
2777 specifiers are permitted by this grammar but not yet supported by the
2778 compiler.  All attribute specifiers in this place relate to the
2779 declaration as a whole.  In the obsolescent usage where a type of
2780 @code{int} is implied by the absence of type specifiers, such a list of
2781 specifiers and qualifiers may be an attribute specifier list with no
2782 other specifiers or qualifiers.
2783
2784 An attribute specifier list may appear immediately before a declarator
2785 (other than the first) in a comma-separated list of declarators in a
2786 declaration of more than one identifier using a single list of
2787 specifiers and qualifiers.  Such attribute specifiers apply
2788 only to the identifier before whose declarator they appear.  For
2789 example, in
2790
2791 @smallexample
2792 __attribute__((noreturn)) void d0 (void),
2793     __attribute__((format(printf, 1, 2))) d1 (const char *, ...),
2794      d2 (void)
2795 @end smallexample
2796
2797 @noindent
2798 the @code{noreturn} attribute applies to all the functions
2799 declared; the @code{format} attribute only applies to @code{d1}.
2800
2801 An attribute specifier list may appear immediately before the comma,
2802 @code{=} or semicolon terminating the declaration of an identifier other
2803 than a function definition.  At present, such attribute specifiers apply
2804 to the declared object or function, but in future they may attach to the
2805 outermost adjacent declarator.  In simple cases there is no difference,
2806 but, for example, in
2807
2808 @smallexample
2809 void (****f)(void) __attribute__((noreturn));
2810 @end smallexample
2811
2812 @noindent
2813 at present the @code{noreturn} attribute applies to @code{f}, which
2814 causes a warning since @code{f} is not a function, but in future it may
2815 apply to the function @code{****f}.  The precise semantics of what
2816 attributes in such cases will apply to are not yet specified.  Where an
2817 assembler name for an object or function is specified (@pxref{Asm
2818 Labels}), at present the attribute must follow the @code{asm}
2819 specification; in future, attributes before the @code{asm} specification
2820 may apply to the adjacent declarator, and those after it to the declared
2821 object or function.
2822
2823 An attribute specifier list may, in future, be permitted to appear after
2824 the declarator in a function definition (before any old-style parameter
2825 declarations or the function body).
2826
2827 Attribute specifiers may be mixed with type qualifiers appearing inside
2828 the @code{[]} of a parameter array declarator, in the C99 construct by
2829 which such qualifiers are applied to the pointer to which the array is
2830 implicitly converted.  Such attribute specifiers apply to the pointer,
2831 not to the array, but at present this is not implemented and they are
2832 ignored.
2833
2834 An attribute specifier list may appear at the start of a nested
2835 declarator.  At present, there are some limitations in this usage: the
2836 attributes correctly apply to the declarator, but for most individual
2837 attributes the semantics this implies are not implemented.
2838 When attribute specifiers follow the @code{*} of a pointer
2839 declarator, they may be mixed with any type qualifiers present.
2840 The following describes the formal semantics of this syntax.  It will make the
2841 most sense if you are familiar with the formal specification of
2842 declarators in the ISO C standard.
2843
2844 Consider (as in C99 subclause 6.7.5 paragraph 4) a declaration @code{T
2845 D1}, where @code{T} contains declaration specifiers that specify a type
2846 @var{Type} (such as @code{int}) and @code{D1} is a declarator that
2847 contains an identifier @var{ident}.  The type specified for @var{ident}
2848 for derived declarators whose type does not include an attribute
2849 specifier is as in the ISO C standard.
2850
2851 If @code{D1} has the form @code{( @var{attribute-specifier-list} D )},
2852 and the declaration @code{T D} specifies the type
2853 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2854 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2855 @var{attribute-specifier-list} @var{Type}'' for @var{ident}.
2856
2857 If @code{D1} has the form @code{*
2858 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} D}, and the
2859 declaration @code{T D} specifies the type
2860 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2861 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2862 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} @var{Type}'' for
2863 @var{ident}.
2864
2865 For example,
2866
2867 @smallexample
2868 void (__attribute__((noreturn)) ****f) (void);
2869 @end smallexample
2870
2871 @noindent
2872 specifies the type ``pointer to pointer to pointer to pointer to
2873 non-returning function returning @code{void}''.  As another example,
2874
2875 @smallexample
2876 char *__attribute__((aligned(8))) *f;
2877 @end smallexample
2878
2879 @noindent
2880 specifies the type ``pointer to 8-byte-aligned pointer to @code{char}''.
2881 Note again that this does not work with most attributes; for example,
2882 the usage of @samp{aligned} and @samp{noreturn} attributes given above
2883 is not yet supported.
2884
2885 For compatibility with existing code written for compiler versions that
2886 did not implement attributes on nested declarators, some laxity is
2887 allowed in the placing of attributes.  If an attribute that only applies
2888 to types is applied to a declaration, it will be treated as applying to
2889 the type of that declaration.  If an attribute that only applies to
2890 declarations is applied to the type of a declaration, it will be treated
2891 as applying to that declaration; and, for compatibility with code
2892 placing the attributes immediately before the identifier declared, such
2893 an attribute applied to a function return type will be treated as
2894 applying to the function type, and such an attribute applied to an array
2895 element type will be treated as applying to the array type.  If an
2896 attribute that only applies to function types is applied to a
2897 pointer-to-function type, it will be treated as applying to the pointer
2898 target type; if such an attribute is applied to a function return type
2899 that is not a pointer-to-function type, it will be treated as applying
2900 to the function type.
2901
2902 @node Function Prototypes
2903 @section Prototypes and Old-Style Function Definitions
2904 @cindex function prototype declarations
2905 @cindex old-style function definitions
2906 @cindex promotion of formal parameters
2907
2908 GNU C extends ISO C to allow a function prototype to override a later
2909 old-style non-prototype definition.  Consider the following example:
2910
2911 @example
2912 /* @r{Use prototypes unless the compiler is old-fashioned.}  */
2913 #ifdef __STDC__
2914 #define P(x) x
2915 #else
2916 #define P(x) ()
2917 #endif
2918
2919 /* @r{Prototype function declaration.}  */
2920 int isroot P((uid_t));
2921
2922 /* @r{Old-style function definition.}  */
2923 int
2924 isroot (x)   /* ??? lossage here ??? */
2925      uid_t x;
2926 @{
2927   return x == 0;
2928 @}
2929 @end example
2930
2931 Suppose the type @code{uid_t} happens to be @code{short}.  ISO C does
2932 not allow this example, because subword arguments in old-style
2933 non-prototype definitions are promoted.  Therefore in this example the
2934 function definition's argument is really an @code{int}, which does not
2935 match the prototype argument type of @code{short}.
2936
2937 This restriction of ISO C makes it hard to write code that is portable
2938 to traditional C compilers, because the programmer does not know
2939 whether the @code{uid_t} type is @code{short}, @code{int}, or
2940 @code{long}.  Therefore, in cases like these GNU C allows a prototype
2941 to override a later old-style definition.  More precisely, in GNU C, a
2942 function prototype argument type overrides the argument type specified
2943 by a later old-style definition if the former type is the same as the
2944 latter type before promotion.  Thus in GNU C the above example is
2945 equivalent to the following:
2946
2947 @example
2948 int isroot (uid_t);
2949
2950 int
2951 isroot (uid_t x)
2952 @{
2953   return x == 0;
2954 @}
2955 @end example
2956
2957 @noindent
2958 GNU C++ does not support old-style function definitions, so this
2959 extension is irrelevant.
2960
2961 @node C++ Comments
2962 @section C++ Style Comments
2963 @cindex //
2964 @cindex C++ comments
2965 @cindex comments, C++ style
2966
2967 In GNU C, you may use C++ style comments, which start with @samp{//} and
2968 continue until the end of the line.  Many other C implementations allow
2969 such comments, and they are included in the 1999 C standard.  However,
2970 C++ style comments are not recognized if you specify an @option{-std}
2971 option specifying a version of ISO C before C99, or @option{-ansi}
2972 (equivalent to @option{-std=c89}).
2973
2974 @node Dollar Signs
2975 @section Dollar Signs in Identifier Names
2976 @cindex $
2977 @cindex dollar signs in identifier names
2978 @cindex identifier names, dollar signs in
2979
2980 In GNU C, you may normally use dollar signs in identifier names.
2981 This is because many traditional C implementations allow such identifiers.
2982 However, dollar signs in identifiers are not supported on a few target
2983 machines, typically because the target assembler does not allow them.
2984
2985 @node Character Escapes
2986 @section The Character @key{ESC} in Constants
2987
2988 You can use the sequence @samp{\e} in a string or character constant to
2989 stand for the ASCII character @key{ESC}.
2990
2991 @node Alignment
2992 @section Inquiring on Alignment of Types or Variables
2993 @cindex alignment
2994 @cindex type alignment
2995 @cindex variable alignment
2996
2997 The keyword @code{__alignof__} allows you to inquire about how an object
2998 is aligned, or the minimum alignment usually required by a type.  Its
2999 syntax is just like @code{sizeof}.
3000
3001 For example, if the target machine requires a @code{double} value to be
3002 aligned on an 8-byte boundary, then @code{__alignof__ (double)} is 8.
3003 This is true on many RISC machines.  On more traditional machine
3004 designs, @code{__alignof__ (double)} is 4 or even 2.
3005
3006 Some machines never actually require alignment; they allow reference to any
3007 data type even at an odd address.  For these machines, @code{__alignof__}
3008 reports the @emph{recommended} alignment of a type.
3009
3010 If the operand of @code{__alignof__} is an lvalue rather than a type,
3011 its value is the required alignment for its type, taking into account
3012 any minimum alignment specified with GCC's @code{__attribute__}
3013 extension (@pxref{Variable Attributes}).  For example, after this
3014 declaration:
3015
3016 @example
3017 struct foo @{ int x; char y; @} foo1;
3018 @end example
3019
3020 @noindent
3021 the value of @code{__alignof__ (foo1.y)} is 1, even though its actual
3022 alignment is probably 2 or 4, the same as @code{__alignof__ (int)}.
3023
3024 It is an error to ask for the alignment of an incomplete type.
3025
3026 @node Variable Attributes
3027 @section Specifying Attributes of Variables
3028 @cindex attribute of variables
3029 @cindex variable attributes
3030
3031 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
3032 attributes of variables or structure fields.  This keyword is followed
3033 by an attribute specification inside double parentheses.  Some
3034 attributes are currently defined generically for variables.
3035 Other attributes are defined for variables on particular target
3036 systems.  Other attributes are available for functions
3037 (@pxref{Function Attributes}) and for types (@pxref{Type Attributes}).
3038 Other front ends might define more attributes
3039 (@pxref{C++ Extensions,,Extensions to the C++ Language}).
3040
3041 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
3042 each keyword.  This allows you to use them in header files without
3043 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
3044 you may use @code{__aligned__} instead of @code{aligned}.
3045
3046 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
3047 attributes.
3048
3049 @table @code
3050 @cindex @code{aligned} attribute
3051 @item aligned (@var{alignment})
3052 This attribute specifies a minimum alignment for the variable or
3053 structure field, measured in bytes.  For example, the declaration:
3054
3055 @smallexample
3056 int x __attribute__ ((aligned (16))) = 0;
3057 @end smallexample
3058
3059 @noindent
3060 causes the compiler to allocate the global variable @code{x} on a
3061 16-byte boundary.  On a 68040, this could be used in conjunction with
3062 an @code{asm} expression to access the @code{move16} instruction which
3063 requires 16-byte aligned operands.
3064
3065 You can also specify the alignment of structure fields.  For example, to
3066 create a double-word aligned @code{int} pair, you could write:
3067
3068 @smallexample
3069 struct foo @{ int x[2] __attribute__ ((aligned (8))); @};
3070 @end smallexample
3071
3072 @noindent
3073 This is an alternative to creating a union with a @code{double} member
3074 that forces the union to be double-word aligned.
3075
3076 As in the preceding examples, you can explicitly specify the alignment
3077 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given variable or
3078 structure field.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
3079 and just ask the compiler to align a variable or field to the maximum
3080 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
3081 example, you could write:
3082
3083 @smallexample
3084 short array[3] __attribute__ ((aligned));
3085 @end smallexample
3086
3087 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned} attribute
3088 specification, the compiler automatically sets the alignment for the declared
3089 variable or field to the largest alignment which is ever used for any data
3090 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often make
3091 copy operations more efficient, because the compiler can use whatever
3092 instructions copy the biggest chunks of memory when performing copies to
3093 or from the variables or fields that you have aligned this way.
3094
3095 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
3096 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
3097
3098 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
3099 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
3100 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
3101 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
3102 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
3103 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
3104 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
3105 alignment.  See your linker documentation for further information.
3106
3107 @item cleanup (@var{cleanup_function})
3108 @cindex @code{cleanup} attribute
3109 The @code{cleanup} attribute runs a function when the variable goes
3110 out of scope.  This attribute can only be applied to auto function
3111 scope variables; it may not be applied to parameters or variables
3112 with static storage duration.  The function must take one parameter,
3113 a pointer to a type compatible with the variable.  The return value
3114 of the function (if any) is ignored.
3115
3116 If @option{-fexceptions} is enabled, then @var{cleanup_function}
3117 will be run during the stack unwinding that happens during the
3118 processing of the exception.  Note that the @code{cleanup} attribute
3119 does not allow the exception to be caught, only to perform an action.
3120 It is undefined what happens if @var{cleanup_function} does not
3121 return normally.
3122
3123 @item common
3124 @itemx nocommon
3125 @cindex @code{common} attribute
3126 @cindex @code{nocommon} attribute
3127 @opindex fcommon
3128 @opindex fno-common
3129 The @code{common} attribute requests GCC to place a variable in
3130 ``common'' storage.  The @code{nocommon} attribute requests the
3131 opposite -- to allocate space for it directly.
3132
3133 These attributes override the default chosen by the 
3134 @option{-fno-common} and @option{-fcommon} flags respectively.
3135
3136 @item deprecated
3137 @cindex @code{deprecated} attribute
3138 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the variable
3139 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3140 variables that are expected to be removed in a future version of a
3141 program.  The warning also includes the location of the declaration
3142 of the deprecated variable, to enable users to easily find further
3143 information about why the variable is deprecated, or what they should
3144 do instead.  Note that the warning only occurs for uses:
3145
3146 @smallexample
3147 extern int old_var __attribute__ ((deprecated));
3148 extern int old_var;
3149 int new_fn () @{ return old_var; @}
3150 @end smallexample
3151
3152 results in a warning on line 3 but not line 2.
3153
3154 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3155 types (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
3156
3157 @item mode (@var{mode})
3158 @cindex @code{mode} attribute
3159 This attribute specifies the data type for the declaration---whichever
3160 type corresponds to the mode @var{mode}.  This in effect lets you
3161 request an integer or floating point type according to its width.
3162
3163 You may also specify a mode of @samp{byte} or @samp{__byte__} to
3164 indicate the mode corresponding to a one-byte integer, @samp{word} or
3165 @samp{__word__} for the mode of a one-word integer, and @samp{pointer}
3166 or @samp{__pointer__} for the mode used to represent pointers.
3167
3168 @item packed
3169 @cindex @code{packed} attribute
3170 The @code{packed} attribute specifies that a variable or structure field
3171 should have the smallest possible alignment---one byte for a variable,
3172 and one bit for a field, unless you specify a larger value with the
3173 @code{aligned} attribute.
3174
3175 Here is a structure in which the field @code{x} is packed, so that it
3176 immediately follows @code{a}:
3177
3178 @example
3179 struct foo
3180 @{
3181   char a;
3182   int x[2] __attribute__ ((packed));
3183 @};
3184 @end example
3185
3186 @item section ("@var{section-name}")
3187 @cindex @code{section} variable attribute
3188 Normally, the compiler places the objects it generates in sections like
3189 @code{data} and @code{bss}.  Sometimes, however, you need additional sections,
3190 or you need certain particular variables to appear in special sections,
3191 for example to map to special hardware.  The @code{section}
3192 attribute specifies that a variable (or function) lives in a particular
3193 section.  For example, this small program uses several specific section names:
3194
3195 @smallexample
3196 struct duart a __attribute__ ((section ("DUART_A"))) = @{ 0 @};
3197 struct duart b __attribute__ ((section ("DUART_B"))) = @{ 0 @};
3198 char stack[10000] __attribute__ ((section ("STACK"))) = @{ 0 @};
3199 int init_data __attribute__ ((section ("INITDATA"))) = 0;
3200
3201 main()
3202 @{
3203   /* Initialize stack pointer */
3204   init_sp (stack + sizeof (stack));
3205
3206   /* Initialize initialized data */
3207   memcpy (&init_data, &data, &edata - &data);
3208
3209   /* Turn on the serial ports */
3210   init_duart (&a);
3211   init_duart (&b);
3212 @}
3213 @end smallexample
3214
3215 @noindent
3216 Use the @code{section} attribute with an @emph{initialized} definition
3217 of a @emph{global} variable, as shown in the example.  GCC issues
3218 a warning and otherwise ignores the @code{section} attribute in
3219 uninitialized variable declarations.
3220
3221 You may only use the @code{section} attribute with a fully initialized
3222 global definition because of the way linkers work.  The linker requires
3223 each object be defined once, with the exception that uninitialized
3224 variables tentatively go in the @code{common} (or @code{bss}) section
3225 and can be multiply ``defined''.  You can force a variable to be
3226 initialized with the @option{-fno-common} flag or the @code{nocommon}
3227 attribute.
3228
3229 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
3230 attribute is not available on all platforms.
3231 If you need to map the entire contents of a module to a particular
3232 section, consider using the facilities of the linker instead.
3233
3234 @item shared
3235 @cindex @code{shared} variable attribute
3236 On Windows, in addition to putting variable definitions in a named
3237 section, the section can also be shared among all running copies of an
3238 executable or DLL@.  For example, this small program defines shared data
3239 by putting it in a named section @code{shared} and marking the section
3240 shareable:
3241
3242 @smallexample
3243 int foo __attribute__((section ("shared"), shared)) = 0;
3244
3245 int
3246 main()
3247 @{
3248   /* Read and write foo.  All running
3249      copies see the same value.  */
3250   return 0;
3251 @}
3252 @end smallexample
3253
3254 @noindent
3255 You may only use the @code{shared} attribute along with @code{section}
3256 attribute with a fully initialized global definition because of the way
3257 linkers work.  See @code{section} attribute for more information.
3258
3259 The @code{shared} attribute is only available on Windows@.
3260
3261 @item tls_model ("@var{tls_model}")
3262 @cindex @code{tls_model} attribute
3263 The @code{tls_model} attribute sets thread-local storage model
3264 (@pxref{Thread-Local}) of a particular @code{__thread} variable,
3265 overriding @code{-ftls-model=} command line switch on a per-variable
3266 basis.
3267 The @var{tls_model} argument should be one of @code{global-dynamic},
3268 @code{local-dynamic}, @code{initial-exec} or @code{local-exec}.
3269
3270 Not all targets support this attribute.
3271
3272 @item transparent_union
3273 This attribute, attached to a function parameter which is a union, means
3274 that the corresponding argument may have the type of any union member,
3275 but the argument is passed as if its type were that of the first union
3276 member.  For more details see @xref{Type Attributes}.  You can also use
3277 this attribute on a @code{typedef} for a union data type; then it
3278 applies to all function parameters with that type.
3279
3280 @item unused
3281 This attribute, attached to a variable, means that the variable is meant
3282 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
3283 variable.
3284
3285 @item vector_size (@var{bytes})
3286 This attribute specifies the vector size for the variable, measured in
3287 bytes.  For example, the declaration:
3288
3289 @smallexample
3290 int foo __attribute__ ((vector_size (16)));
3291 @end smallexample
3292
3293 @noindent
3294 causes the compiler to set the mode for @code{foo}, to be 16 bytes,
3295 divided into @code{int} sized units.  Assuming a 32-bit int (a vector of
3296 4 units of 4 bytes), the corresponding mode of @code{foo} will be V4SI@.
3297
3298 This attribute is only applicable to integral and float scalars,
3299 although arrays, pointers, and function return values are allowed in
3300 conjunction with this construct.
3301
3302 Aggregates with this attribute are invalid, even if they are of the same
3303 size as a corresponding scalar.  For example, the declaration:
3304
3305 @smallexample
3306 struct S @{ int a; @};
3307 struct S  __attribute__ ((vector_size (16))) foo;
3308 @end smallexample
3309
3310 @noindent
3311 is invalid even if the size of the structure is the same as the size of
3312 the @code{int}.
3313
3314 @item weak
3315 The @code{weak} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3316
3317 @item dllimport
3318 The @code{dllimport} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3319
3320 @item dlexport
3321 The @code{dllexport} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3322
3323 @end table
3324
3325 @subsection M32R/D Variable Attributes
3326
3327 One attribute is currently defined for the M32R/D.
3328
3329 @table @code
3330 @item model (@var{model-name})
3331 @cindex variable addressability on the M32R/D
3332 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object.
3333 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
3334 or @code{large}, representing each of the code models.
3335
3336 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
3337 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction).
3338
3339 Medium and large model objects may live anywhere in the 32-bit address space
3340 (the compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their
3341 addresses).
3342 @end table
3343
3344 @subsection i386 Variable Attributes
3345
3346 Two attributes are currently defined for i386 configurations:
3347 @code{ms_struct} and @code{gcc_struct}
3348
3349 @table @code
3350 @item ms_struct
3351 @itemx gcc_struct
3352 @cindex @code{ms_struct} attribute
3353 @cindex @code{gcc_struct} attribute
3354
3355 If @code{packed} is used on a structure, or if bit-fields are used
3356 it may be that the Microsoft ABI packs them differently
3357 than GCC would normally pack them.  Particularly when moving packed
3358 data between functions compiled with GCC and the native Microsoft compiler
3359 (either via function call or as data in a file), it may be necessary to access
3360 either format.
3361
3362 Currently @option{-m[no-]ms-bitfields} is provided for the Windows X86
3363 compilers to match the native Microsoft compiler.
3364 @end table
3365
3366 @node Type Attributes
3367 @section Specifying Attributes of Types
3368 @cindex attribute of types
3369 @cindex type attributes
3370
3371 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
3372 attributes of @code{struct} and @code{union} types when you define such
3373 types.  This keyword is followed by an attribute specification inside
3374 double parentheses.  Six attributes are currently defined for types:
3375 @code{aligned}, @code{packed}, @code{transparent_union}, @code{unused},
3376 @code{deprecated} and @code{may_alias}.  Other attributes are defined for
3377 functions (@pxref{Function Attributes}) and for variables
3378 (@pxref{Variable Attributes}).
3379
3380 You may also specify any one of these attributes with @samp{__}
3381 preceding and following its keyword.  This allows you to use these
3382 attributes in header files without being concerned about a possible
3383 macro of the same name.  For example, you may use @code{__aligned__}
3384 instead of @code{aligned}.
3385
3386 You may specify the @code{aligned} and @code{transparent_union}
3387 attributes either in a @code{typedef} declaration or just past the
3388 closing curly brace of a complete enum, struct or union type
3389 @emph{definition} and the @code{packed} attribute only past the closing
3390 brace of a definition.
3391
3392 You may also specify attributes between the enum, struct or union
3393 tag and the name of the type rather than after the closing brace.
3394
3395 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
3396 attributes.
3397
3398 @table @code
3399 @cindex @code{aligned} attribute
3400 @item aligned (@var{alignment})
3401 This attribute specifies a minimum alignment (in bytes) for variables
3402 of the specified type.  For example, the declarations:
3403
3404 @smallexample
3405 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned (8)));
3406 typedef int more_aligned_int __attribute__ ((aligned (8)));
3407 @end smallexample
3408
3409 @noindent
3410 force the compiler to insure (as far as it can) that each variable whose
3411 type is @code{struct S} or @code{more_aligned_int} will be allocated and
3412 aligned @emph{at least} on a 8-byte boundary.  On a SPARC, having all
3413 variables of type @code{struct S} aligned to 8-byte boundaries allows
3414 the compiler to use the @code{ldd} and @code{std} (doubleword load and
3415 store) instructions when copying one variable of type @code{struct S} to
3416 another, thus improving run-time efficiency.
3417
3418 Note that the alignment of any given @code{struct} or @code{union} type
3419 is required by the ISO C standard to be at least a perfect multiple of
3420 the lowest common multiple of the alignments of all of the members of
3421 the @code{struct} or @code{union} in question.  This means that you @emph{can}
3422 effectively adjust the alignment of a @code{struct} or @code{union}
3423 type by attaching an @code{aligned} attribute to any one of the members
3424 of such a type, but the notation illustrated in the example above is a
3425 more obvious, intuitive, and readable way to request the compiler to
3426 adjust the alignment of an entire @code{struct} or @code{union} type.
3427
3428 As in the preceding example, you can explicitly specify the alignment
3429 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given @code{struct}
3430 or @code{union} type.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
3431 and just ask the compiler to align a type to the maximum
3432 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
3433 example, you could write:
3434
3435 @smallexample
3436 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned));
3437 @end smallexample
3438
3439 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned}
3440 attribute specification, the compiler automatically sets the alignment
3441 for the type to the largest alignment which is ever used for any data
3442 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often
3443 make copy operations more efficient, because the compiler can use
3444 whatever instructions copy the biggest chunks of memory when performing
3445 copies to or from the variables which have types that you have aligned
3446 this way.
3447
3448 In the example above, if the size of each @code{short} is 2 bytes, then
3449 the size of the entire @code{struct S} type is 6 bytes.  The smallest
3450 power of two which is greater than or equal to that is 8, so the
3451 compiler sets the alignment for the entire @code{struct S} type to 8
3452 bytes.
3453
3454 Note that although you can ask the compiler to select a time-efficient
3455 alignment for a given type and then declare only individual stand-alone
3456 objects of that type, the compiler's ability to select a time-efficient
3457 alignment is primarily useful only when you plan to create arrays of
3458 variables having the relevant (efficiently aligned) type.  If you
3459 declare or use arrays of variables of an efficiently-aligned type, then
3460 it is likely that your program will also be doing pointer arithmetic (or
3461 subscripting, which amounts to the same thing) on pointers to the
3462 relevant type, and the code that the compiler generates for these
3463 pointer arithmetic operations will often be more efficient for
3464 efficiently-aligned types than for other types.
3465
3466 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
3467 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
3468
3469 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
3470 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
3471 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
3472 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
3473 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
3474 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
3475 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
3476 alignment.  See your linker documentation for further information.
3477
3478 @item packed
3479 This attribute, attached to an @code{enum}, @code{struct}, or
3480 @code{union} type definition, specifies that the minimum required memory
3481 be used to represent the type.
3482
3483 @opindex fshort-enums
3484 Specifying this attribute for @code{struct} and @code{union} types is
3485 equivalent to specifying the @code{packed} attribute on each of the
3486 structure or union members.  Specifying the @option{-fshort-enums}
3487 flag on the line is equivalent to specifying the @code{packed}
3488 attribute on all @code{enum} definitions.
3489
3490 You may only specify this attribute after a closing curly brace on an
3491 @code{enum} definition, not in a @code{typedef} declaration, unless that
3492 declaration also contains the definition of the @code{enum}.
3493
3494 @item transparent_union
3495 This attribute, attached to a @code{union} type definition, indicates
3496 that any function parameter having that union type causes calls to that
3497 function to be treated in a special way.
3498
3499 First, the argument corresponding to a transparent union type can be of
3500 any type in the union; no cast is required.  Also, if the union contains
3501 a pointer type, the corresponding argument can be a null pointer
3502 constant or a void pointer expression; and if the union contains a void
3503 pointer type, the corresponding argument can be any pointer expression.
3504 If the union member type is a pointer, qualifiers like @code{const} on
3505 the referenced type must be respected, just as with normal pointer
3506 conversions.
3507
3508 Second, the argument is passed to the function using the calling
3509 conventions of the first member of the transparent union, not the calling
3510 conventions of the union itself.  All members of the union must have the
3511 same machine representation; this is necessary for this argument passing
3512 to work properly.
3513
3514 Transparent unions are designed for library functions that have multiple
3515 interfaces for compatibility reasons.  For example, suppose the
3516 @code{wait} function must accept either a value of type @code{int *} to
3517 comply with Posix, or a value of type @code{union wait *} to comply with
3518 the 4.1BSD interface.  If @code{wait}'s parameter were @code{void *},
3519 @code{wait} would accept both kinds of arguments, but it would also
3520 accept any other pointer type and this would make argument type checking
3521 less useful.  Instead, @code{<sys/wait.h>} might define the interface
3522 as follows:
3523
3524 @smallexample
3525 typedef union
3526   @{
3527     int *__ip;
3528     union wait *__up;
3529   @} wait_status_ptr_t __attribute__ ((__transparent_union__));
3530
3531 pid_t wait (wait_status_ptr_t);
3532 @end smallexample
3533
3534 This interface allows either @code{int *} or @code{union wait *}
3535 arguments to be passed, using the @code{int *} calling convention.
3536 The program can call @code{wait} with arguments of either type:
3537
3538 @example
3539 int w1 () @{ int w; return wait (&w); @}
3540 int w2 () @{ union wait w; return wait (&w); @}
3541 @end example
3542
3543 With this interface, @code{wait}'s implementation might look like this:
3544
3545 @example
3546 pid_t wait (wait_status_ptr_t p)
3547 @{
3548   return waitpid (-1, p.__ip, 0);
3549 @}
3550 @end example
3551
3552 @item unused
3553 When attached to a type (including a @code{union} or a @code{struct}),
3554 this attribute means that variables of that type are meant to appear
3555 possibly unused.  GCC will not produce a warning for any variables of
3556 that type, even if the variable appears to do nothing.  This is often
3557 the case with lock or thread classes, which are usually defined and then
3558 not referenced, but contain constructors and destructors that have
3559 nontrivial bookkeeping functions.
3560
3561 @item deprecated
3562 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the type
3563 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3564 types that are expected to be removed in a future version of a program.
3565 If possible, the warning also includes the location of the declaration
3566 of the deprecated type, to enable users to easily find further
3567 information about why the type is deprecated, or what they should do
3568 instead.  Note that the warnings only occur for uses and then only
3569 if the type is being applied to an identifier that itself is not being
3570 declared as deprecated.
3571
3572 @smallexample
3573 typedef int T1 __attribute__ ((deprecated));
3574 T1 x;
3575 typedef T1 T2;
3576 T2 y;
3577 typedef T1 T3 __attribute__ ((deprecated));
3578 T3 z __attribute__ ((deprecated));
3579 @end smallexample
3580
3581 results in a warning on line 2 and 3 but not lines 4, 5, or 6.  No
3582 warning is issued for line 4 because T2 is not explicitly
3583 deprecated.  Line 5 has no warning because T3 is explicitly
3584 deprecated.  Similarly for line 6.
3585
3586 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3587 variables (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Variable Attributes}.)
3588
3589 @item may_alias
3590 Accesses to objects with types with this attribute are not subjected to
3591 type-based alias analysis, but are instead assumed to be able to alias
3592 any other type of objects, just like the @code{char} type.  See
3593 @option{-fstrict-aliasing} for more information on aliasing issues.
3594
3595 Example of use:
3596
3597 @smallexample
3598 typedef short __attribute__((__may_alias__)) short_a;
3599
3600 int
3601 main (void)
3602 @{
3603   int a = 0x12345678;
3604   short_a *b = (short_a *) &a;
3605
3606   b[1] = 0;
3607
3608   if (a == 0x12345678)
3609     abort();
3610
3611   exit(0);
3612 @}
3613 @end smallexample
3614
3615 If you replaced @code{short_a} with @code{short} in the variable
3616 declaration, the above program would abort when compiled with
3617 @option{-fstrict-aliasing}, which is on by default at @option{-O2} or
3618 above in recent GCC versions.
3619
3620 @subsection i386 Type Attributes
3621
3622 Two attributes are currently defined for i386 configurations:
3623 @code{ms_struct} and @code{gcc_struct}
3624
3625 @item ms_struct
3626 @itemx gcc_struct
3627 @cindex @code{ms_struct}
3628 @cindex @code{gcc_struct}
3629
3630 If @code{packed} is used on a structure, or if bit-fields are used
3631 it may be that the Microsoft ABI packs them differently
3632 than GCC would normally pack them.  Particularly when moving packed
3633 data between functions compiled with GCC and the native Microsoft compiler
3634 (either via function call or as data in a file), it may be necessary to access
3635 either format.
3636
3637 Currently @option{-m[no-]ms-bitfields} is provided for the Windows X86
3638 compilers to match the native Microsoft compiler.
3639 @end table
3640
3641 To specify multiple attributes, separate them by commas within the
3642 double parentheses: for example, @samp{__attribute__ ((aligned (16),
3643 packed))}.
3644
3645 @node Inline
3646 @section An Inline Function is As Fast As a Macro
3647 @cindex inline functions
3648 @cindex integrating function code
3649 @cindex open coding
3650 @cindex macros, inline alternative
3651
3652 By declaring a function @code{inline}, you can direct GCC to
3653 integrate that function's code into the code for its callers.  This
3654 makes execution faster by eliminating the function-call overhead; in
3655 addition, if any of the actual argument values are constant, their known
3656 values may permit simplifications at compile time so that not all of the
3657 inline function's code needs to be included.  The effect on code size is
3658 less predictable; object code may be larger or smaller with function
3659 inlining, depending on the particular case.  Inlining of functions is an
3660 optimization and it really ``works'' only in optimizing compilation.  If
3661 you don't use @option{-O}, no function is really inline.
3662
3663 Inline functions are included in the ISO C99 standard, but there are
3664 currently substantial differences between what GCC implements and what
3665 the ISO C99 standard requires.
3666
3667 To declare a function inline, use the @code{inline} keyword in its
3668 declaration, like this:
3669
3670 @example
3671 inline int
3672 inc (int *a)
3673 @{
3674   (*a)++;
3675 @}
3676 @end example
3677
3678 (If you are writing a header file to be included in ISO C programs, write
3679 @code{__inline__} instead of @code{inline}.  @xref{Alternate Keywords}.)
3680 You can also make all ``simple enough'' functions inline with the option
3681 @option{-finline-functions}.
3682
3683 @opindex Winline
3684 Note that certain usages in a function definition can make it unsuitable
3685 for inline substitution.  Among these usages are: use of varargs, use of
3686 alloca, use of variable sized data types (@pxref{Variable Length}),
3687 use of computed goto (@pxref{Labels as Values}), use of nonlocal goto,
3688 and nested functions (@pxref{Nested Functions}).  Using @option{-Winline}
3689 will warn when a function marked @code{inline} could not be substituted,
3690 and will give the reason for the failure.
3691
3692 Note that in C and Objective-C, unlike C++, the @code{inline} keyword
3693 does not affect the linkage of the function.
3694
3695 @cindex automatic @code{inline} for C++ member fns
3696 @cindex @code{inline} automatic for C++ member fns
3697 @cindex member fns, automatically @code{inline}
3698 @cindex C++ member fns, automatically @code{inline}
3699 @opindex fno-default-inline
3700 GCC automatically inlines member functions defined within the class
3701 body of C++ programs even if they are not explicitly declared
3702 @code{inline}.  (You can override this with @option{-fno-default-inline};
3703 @pxref{C++ Dialect Options,,Options Controlling C++ Dialect}.)
3704
3705 @cindex inline functions, omission of
3706 @opindex fkeep-inline-functions
3707 When a function is both inline and @code{static}, if all calls to the
3708 function are integrated into the caller, and the function's address is
3709 never used, then the function's own assembler code is never referenced.
3710 In this case, GCC does not actually output assembler code for the
3711 function, unless you specify the option @option{-fkeep-inline-functions}.
3712 Some calls cannot be integrated for various reasons (in particular,
3713 calls that precede the function's definition cannot be integrated, and
3714 neither can recursive calls within the definition).  If there is a
3715 nonintegrated call, then the function is compiled to assembler code as
3716 usual.  The function must also be compiled as usual if the program
3717 refers to its address, because that can't be inlined.
3718
3719 @cindex non-static inline function
3720 When an inline function is not @code{static}, then the compiler must assume
3721 that there may be calls from other source files; since a global symbol can
3722 be defined only once in any program, the function must not be defined in
3723 the other source files, so the calls therein cannot be integrated.
3724 Therefore, a non-@code{static} inline function is always compiled on its
3725 own in the usual fashion.
3726
3727 If you specify both @code{inline} and @code{extern} in the function
3728 definition, then the definition is used only for inlining.  In no case
3729 is the function compiled on its own, not even if you refer to its
3730 address explicitly.  Such an address becomes an external reference, as
3731 if you had only declared the function, and had not defined it.
3732
3733 This combination of @code{inline} and @code{extern} has almost the
3734 effect of a macro.  The way to use it is to put a function definition in
3735 a header file with these keywords, and put another copy of the
3736 definition (lacking @code{inline} and @code{extern}) in a library file.
3737 The definition in the header file will cause most calls to the function
3738 to be inlined.  If any uses of the function remain, they will refer to
3739 the single copy in the library.
3740
3741 Since GCC eventually will implement ISO C99 semantics for
3742 inline functions, it is best to use @code{static inline} only
3743 to guarentee compatibility.  (The
3744 existing semantics will remain available when @option{-std=gnu89} is
3745 specified, but eventually the default will be @option{-std=gnu99} and
3746 that will implement the C99 semantics, though it does not do so yet.)
3747
3748 GCC does not inline any functions when not optimizing unless you specify
3749 the @samp{always_inline} attribute for the function, like this:
3750
3751 @example
3752 /* Prototype.  */
3753 inline void foo (const char) __attribute__((always_inline));
3754 @end example
3755
3756 @node Extended Asm
3757 @section Assembler Instructions with C Expression Operands
3758 @cindex extended @code{asm}
3759 @cindex @code{asm} expressions
3760 @cindex assembler instructions
3761 @cindex registers
3762
3763 In an assembler instruction using @code{asm}, you can specify the
3764 operands of the instruction using C expressions.  This means you need not
3765 guess which registers or memory locations will contain the data you want
3766 to use.
3767
3768 You must specify an assembler instruction template much like what
3769 appears in a machine description, plus an operand constraint string for
3770 each operand.
3771
3772 For example, here is how to use the 68881's @code{fsinx} instruction:
3773
3774 @example
3775 asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
3776 @end example
3777
3778 @noindent
3779 Here @code{angle} is the C expression for the input operand while
3780 @code{result} is that of the output operand.  Each has @samp{"f"} as its
3781 operand constraint, saying that a floating point register is required.
3782 The @samp{=} in @samp{=f} indicates that the operand is an output; all
3783 output operands' constraints must use @samp{=}.  The constraints use the
3784 same language used in the machine description (@pxref{Constraints}).
3785
3786 Each operand is described by an operand-constraint string followed by
3787 the C expression in parentheses.  A colon separates the assembler
3788 template from the first output operand and another separates the last
3789 output operand from the first input, if any.  Commas separate the
3790 operands within each group.  The total number of operands is currently
3791 limited to 30; this limitation may be lifted in some future version of
3792 GCC.
3793
3794 If there are no output operands but there are input operands, you must
3795 place two consecutive colons surrounding the place where the output
3796 operands would go.
3797
3798 As of GCC version 3.1, it is also possible to specify input and output
3799 operands using symbolic names which can be referenced within the
3800 assembler code.  These names are specified inside square brackets
3801 preceding the constraint string, and can be referenced inside the
3802 assembler code using @code{%[@var{name}]} instead of a percentage sign
3803 followed by the operand number.  Using named operands the above example
3804 could look like:
3805
3806 @example
3807 asm ("fsinx %[angle],%[output]"
3808      : [output] "=f" (result)
3809      : [angle] "f" (angle));
3810 @end example
3811
3812 @noindent
3813 Note that the symbolic operand names have no relation whatsoever to
3814 other C identifiers.  You may use any name you like, even those of
3815 existing C symbols, but you must ensure that no two operands within the same
3816 assembler construct use the same symbolic name.
3817
3818 Output operand expressions must be lvalues; the compiler can check this.
3819 The input operands need not be lvalues.  The compiler cannot check
3820 whether the operands have data types that are reasonable for the
3821 instruction being executed.  It does not parse the assembler instruction
3822 template and does not know what it means or even whether it is valid
3823 assembler input.  The extended @code{asm} feature is most often used for
3824 machine instructions the compiler itself does not know exist.  If
3825 the output expression cannot be directly addressed (for example, it is a
3826 bit-field), your constraint must allow a register.  In that case, GCC
3827 will use the register as the output of the @code{asm}, and then store
3828 that register into the output.
3829
3830 The ordinary output operands must be write-only; GCC will assume that
3831 the values in these operands before the instruction are dead and need
3832 not be generated.  Extended asm supports input-output or read-write
3833 operands.  Use the constraint character @samp{+} to indicate such an
3834 operand and list it with the output operands.
3835
3836 When the constraints for the read-write operand (or the operand in which
3837 only some of the bits are to be changed) allows a register, you may, as
3838 an alternative, logically split its function into two separate operands,
3839 one input operand and one write-only output operand.  The connection
3840 between them is expressed by constraints which say they need to be in
3841 the same location when the instruction executes.  You can use the same C
3842 expression for both operands, or different expressions.  For example,
3843 here we write the (fictitious) @samp{combine} instruction with
3844 @code{bar} as its read-only source operand and @code{foo} as its
3845 read-write destination:
3846
3847 @example
3848 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "0" (foo), "g" (bar));
3849 @end example
3850
3851 @noindent
3852 The constraint @samp{"0"} for operand 1 says that it must occupy the
3853 same location as operand 0.  A number in constraint is allowed only in
3854 an input operand and it must refer to an output operand.
3855
3856 Only a number in the constraint can guarantee that one operand will be in
3857 the same place as another.  The mere fact that @code{foo} is the value
3858 of both operands is not enough to guarantee that they will be in the
3859 same place in the generated assembler code.  The following would not
3860 work reliably:
3861
3862 @example
3863 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "r" (foo), "g" (bar));
3864 @end example
3865
3866 Various optimizations or reloading could cause operands 0 and 1 to be in
3867 different registers; GCC knows no reason not to do so.  For example, the
3868 compiler might find a copy of the value of @code{foo} in one register and
3869 use it for operand 1, but generate the output operand 0 in a different
3870 register (copying it afterward to @code{foo}'s own address).  Of course,
3871 since the register for operand 1 is not even mentioned in the assembler
3872 code, the result will not work, but GCC can't tell that.
3873
3874 As of GCC version 3.1, one may write @code{[@var{name}]} instead of
3875 the operand number for a matching constraint.  For example:
3876
3877 @example
3878 asm ("cmoveq %1,%2,%[result]"
3879      : [result] "=r"(result)
3880      : "r" (test), "r"(new), "[result]"(old));
3881 @end example
3882
3883 Some instructions clobber specific hard registers.  To describe this,
3884 write a third colon after the input operands, followed by the names of
3885 the clobbered hard registers (given as strings).  Here is a realistic
3886 example for the VAX:
3887
3888 @example
3889 asm volatile ("movc3 %0,%1,%2"
3890               : /* no outputs */
3891               : "g" (from), "g" (to), "g" (count)
3892               : "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5");
3893 @end example
3894
3895 You may not write a clobber description in a way that overlaps with an
3896 input or output operand.  For example, you may not have an operand
3897 describing a register class with one member if you mention that register
3898 in the clobber list.  Variables declared to live in specific registers
3899 (@pxref{Explicit Reg Vars}), and used as asm input or output operands must
3900 have no part mentioned in the clobber description.
3901 There is no way for you to specify that an input
3902 operand is modified without also specifying it as an output
3903 operand.  Note that if all the output operands you specify are for this
3904 purpose (and hence unused), you will then also need to specify
3905 @code{volatile} for the @code{asm} construct, as described below, to
3906 prevent GCC from deleting the @code{asm} statement as unused.
3907
3908 If you refer to a particular hardware register from the assembler code,
3909 you will probably have to list the register after the third colon to
3910 tell the compiler the register's value is modified.  In some assemblers,
3911 the register names begin with @samp{%}; to produce one @samp{%} in the
3912 assembler code, you must write @samp{%%} in the input.
3913
3914 If your assembler instruction can alter the condition code register, add
3915 @samp{cc} to the list of clobbered registers.  GCC on some machines
3916 represents the condition codes as a specific hardware register;
3917 @samp{cc} serves to name this register.  On other machines, the
3918 condition code is handled differently, and specifying @samp{cc} has no
3919 effect.  But it is valid no matter what the machine.
3920
3921 If your assembler instruction modifies memory in an unpredictable
3922 fashion, add @samp{memory} to the list of clobbered registers.  This
3923 will cause GCC to not keep memory values cached in registers across
3924 the assembler instruction.  You will also want to add the
3925 @code{volatile} keyword if the memory affected is not listed in the
3926 inputs or outputs of the @code{asm}, as the @samp{memory} clobber does
3927 not count as a side-effect of the @code{asm}.
3928
3929 You can put multiple assembler instructions together in a single
3930 @code{asm} template, separated by the characters normally used in assembly
3931 code for the system.  A combination that works in most places is a newline
3932 to break the line, plus a tab character to move to the instruction field
3933 (written as @samp{\n\t}).  Sometimes semicolons can be used, if the
3934 assembler allows semicolons as a line-breaking character.  Note that some
3935 assembler dialects use semicolons to start a comment.
3936 The input operands are guaranteed not to use any of the clobbered
3937 registers, and neither will the output operands' addresses, so you can
3938 read and write the clobbered registers as many times as you like.  Here
3939 is an example of multiple instructions in a template; it assumes the
3940 subroutine @code{_foo} accepts arguments in registers 9 and 10:
3941
3942 @example
3943 asm ("movl %0,r9\n\tmovl %1,r10\n\tcall _foo"
3944      : /* no outputs */
3945      : "g" (from), "g" (to)
3946      : "r9", "r10");
3947 @end example
3948
3949 Unless an output operand has the @samp{&} constraint modifier, GCC
3950 may allocate it in the same register as an unrelated input operand, on
3951 the assumption the inputs are consumed before the outputs are produced.
3952 This assumption may be false if the assembler code actually consists of
3953 more than one instruction.  In such a case, use @samp{&} for each output
3954 operand that may not overlap an input.  @xref{Modifiers}.
3955
3956 If you want to test the condition code produced by an assembler
3957 instruction, you must include a branch and a label in the @code{asm}
3958 construct, as follows:
3959
3960 @example
3961 asm ("clr %0\n\tfrob %1\n\tbeq 0f\n\tmov #1,%0\n0:"
3962      : "g" (result)
3963      : "g" (input));
3964 @end example
3965
3966 @noindent
3967 This assumes your assembler supports local labels, as the GNU assembler
3968 and most Unix assemblers do.
3969
3970 Speaking of labels, jumps from one @code{asm} to another are not
3971 supported.  The compiler's optimizers do not know about these jumps, and
3972 therefore they cannot take account of them when deciding how to
3973 optimize.
3974
3975 @cindex macros containing @code{asm}
3976 Usually the most convenient way to use these @code{asm} instructions is to
3977 encapsulate them in macros that look like functions.  For example,
3978
3979 @example
3980 #define sin(x)       \
3981 (@{ double __value, __arg = (x);   \
3982    asm ("fsinx %1,%0": "=f" (__value): "f" (__arg));  \
3983    __value; @})
3984 @end example
3985
3986 @noindent
3987 Here the variable @code{__arg} is used to make sure that the instruction
3988 operates on a proper @code{double} value, and to accept only those
3989 arguments @code{x} which can convert automatically to a @code{double}.
3990
3991 Another way to make sure the instruction operates on the correct data
3992 type is to use a cast in the @code{asm}.  This is different from using a
3993 variable @code{__arg} in that it converts more different types.  For
3994 example, if the desired type were @code{int}, casting the argument to
3995 @code{int} would accept a pointer with no complaint, while assigning the
3996 argument to an @code{int} variable named @code{__arg} would warn about
3997 using a pointer unless the caller explicitly casts it.
3998
3999 If an @code{asm} has output operands, GCC assumes for optimization
4000 purposes the instruction has no side effects except to change the output
4001 operands.  This does not mean instructions with a side effect cannot be
4002 used, but you must be careful, because the compiler may eliminate them
4003 if the output operands aren't used, or move them out of loops, or
4004 replace two with one if they constitute a common subexpression.  Also,
4005 if your instruction does have a side effect on a variable that otherwise
4006 appears not to change, the old value of the variable may be reused later
4007 if it happens to be found in a register.
4008
4009 You can prevent an @code{asm} instruction from being deleted, moved
4010 significantly, or combined, by writing the keyword @code{volatile} after
4011 the @code{asm}.  For example:
4012
4013 @example
4014 #define get_and_set_priority(new)              \
4015 (@{ int __old;                                  \
4016    asm volatile ("get_and_set_priority %0, %1" \
4017                  : "=g" (__old) : "g" (new));  \
4018    __old; @})
4019 @end example
4020
4021 @noindent
4022 If you write an @code{asm} instruction with no outputs, GCC will know
4023 the instruction has side-effects and will not delete the instruction or
4024 move it outside of loops.
4025
4026 The @code{volatile} keyword indicates that the instruction has
4027 important side-effects.  GCC will not delete a volatile @code{asm} if
4028 it is reachable.  (The instruction can still be deleted if GCC can
4029 prove that control-flow will never reach the location of the
4030 instruction.)  In addition, GCC will not reschedule instructions
4031 across a volatile @code{asm} instruction.  For example:
4032
4033 @example
4034 *(volatile int *)addr = foo;
4035 asm volatile ("eieio" : : );
4036 @end example
4037
4038 @noindent
4039 Assume @code{addr} contains the address of a memory mapped device
4040 register.  The PowerPC @code{eieio} instruction (Enforce In-order
4041 Execution of I/O) tells the CPU to make sure that the store to that
4042 device register happens before it issues any other I/O@.
4043
4044 Note that even a volatile @code{asm} instruction can be moved in ways
4045 that appear insignificant to the compiler, such as across jump
4046 instructions.  You can't expect a sequence of volatile @code{asm}
4047 instructions to remain perfectly consecutive.  If you want consecutive
4048 output, use a single @code{asm}.  Also, GCC will perform some
4049 optimizations across a volatile @code{asm} instruction; GCC does not
4050 ``forget everything'' when it encounters a volatile @code{asm}
4051 instruction the way some other compilers do.
4052
4053 An @code{asm} instruction without any operands or clobbers (an ``old
4054 style'' @code{asm}) will be treated identically to a volatile
4055 @code{asm} instruction.
4056
4057 It is a natural idea to look for a way to give access to the condition
4058 code left by the assembler instruction.  However, when we attempted to
4059 implement this, we found no way to make it work reliably.  The problem
4060 is that output operands might need reloading, which would result in
4061 additional following ``store'' instructions.  On most machines, these
4062 instructions would alter the condition code before there was time to
4063 test it.  This problem doesn't arise for ordinary ``test'' and
4064 ``compare'' instructions because they don't have any output operands.
4065
4066 For reasons similar to those described above, it is not possible to give
4067 an assembler instruction access to the condition code left by previous
4068 instructions.
4069
4070 If you are writing a header file that should be includable in ISO C
4071 programs, write @code{__asm__} instead of @code{asm}.  @xref{Alternate
4072 Keywords}.
4073
4074 @subsection i386 floating point asm operands
4075
4076 There are several rules on the usage of stack-like regs in
4077 asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
4078 stack-like regs:
4079
4080 @enumerate
4081 @item
4082 Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
4083 necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
4084 which must be explicitly popped by gcc.
4085
4086 An input reg that is implicitly popped by the asm must be
4087 explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
4088 output operand.
4089
4090 @item
4091 For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
4092 necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
4093 If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
4094 the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
4095 stack looked like---it's not clear how the rest of the stack ``slides
4096 up''.
4097
4098 All implicitly popped input regs must be closer to the top of
4099 the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
4100
4101 It is possible that if an input dies in an insn, reload might
4102 use the input reg for an output reload.  Consider this example:
4103
4104 @example
4105 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
4106 @end example
4107
4108 This asm says that input B is not popped by the asm, and that
4109 the asm pushes a result onto the reg-stack, i.e., the stack is one
4110 deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
4111 reload will think that it can use the same reg for both the input and
4112 the output, if input B dies in this insn.
4113
4114 If any input operand uses the @code{f} constraint, all output reg
4115 constraints must use the @code{&} earlyclobber.
4116
4117 The asm above would be written as
4118
4119 @example
4120 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
4121 @end example
4122
4123 @item
4124 Some operands need to be in particular places on the stack.  All
4125 output operands fall in this category---there is no other way to
4126 know which regs the outputs appear in unless the user indicates
4127 this in the constraints.
4128
4129 Output operands must specifically indicate which reg an output
4130 appears in after an asm.  @code{=f} is not allowed: the operand
4131 constraints must select a class with a single reg.
4132
4133 @item
4134 Output operands may not be ``inserted'' between existing stack regs.
4135 Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
4136 are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
4137 It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
4138
4139 Output operands must start at the top of the reg-stack: output
4140 operands may not ``skip'' a reg.
4141
4142 @item
4143 Some asm statements may need extra stack space for internal
4144 calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
4145 unrelated to the inputs and outputs.
4146
4147 @end enumerate
4148
4149 Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
4150 takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
4151
4152 @example
4153 asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
4154 @end example
4155
4156 This asm takes two inputs, which are popped by the @code{fyl2xp1} opcode,
4157 and replaces them with one output.  The user must code the @code{st(1)}
4158 clobber for reg-stack.c to know that @code{fyl2xp1} pops both inputs.
4159
4160 @example
4161 asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
4162 @end example
4163
4164 @include md.texi
4165
4166 @node Asm Labels
4167 @section Controlling Names Used in Assembler Code
4168 @cindex assembler names for identifiers
4169 @cindex names used in assembler code
4170 @cindex identifiers, names in assembler code
4171
4172 You can specify the name to be used in the assembler code for a C
4173 function or variable by writing the @code{asm} (or @code{__asm__})
4174 keyword after the declarator as follows:
4175
4176 @example
4177 int foo asm ("myfoo") = 2;
4178 @end example
4179
4180 @noindent
4181 This specifies that the name to be used for the variable @code{foo} in
4182 the assembler code should be @samp{myfoo} rather than the usual
4183 @samp{_foo}.
4184
4185 On systems where an underscore is normally prepended to the name of a C
4186 function or variable, this feature allows you to define names for the
4187 linker that do not start with an underscore.
4188
4189 It does not make sense to use this feature with a non-static local
4190 variable since such variables do not have assembler names.  If you are
4191 trying to put the variable in a particular register, see @ref{Explicit
4192 Reg Vars}.  GCC presently accepts such code with a warning, but will
4193 probably be changed to issue an error, rather than a warning, in the
4194 future.
4195
4196 You cannot use @code{asm} in this way in a function @emph{definition}; but
4197 you can get the same effect by writing a declaration for the function
4198 before its definition and putting @code{asm} there, like this:
4199
4200 @example
4201 extern func () asm ("FUNC");
4202
4203 func (x, y)
4204      int x, y;
4205 /* @r{@dots{}} */
4206 @end example
4207
4208 It is up to you to make sure that the assembler names you choose do not
4209 conflict with any other assembler symbols.  Also, you must not use a
4210 register name; that would produce completely invalid assembler code.  GCC
4211 does not as yet have the ability to store static variables in registers.
4212 Perhaps that will be added.
4213
4214 @node Explicit Reg Vars
4215 @section Variables in Specified Registers
4216 @cindex explicit register variables
4217 @cindex variables in specified registers
4218 @cindex specified registers
4219 @cindex registers, global allocation
4220
4221 GNU C allows you to put a few global variables into specified hardware
4222 registers.  You can also specify the register in which an ordinary
4223 register variable should be allocated.
4224
4225 @itemize @bullet
4226 @item
4227 Global register variables reserve registers throughout the program.
4228 This may be useful in programs such as programming language
4229 interpreters which have a couple of global variables that are accessed
4230 very often.
4231
4232 @item
4233 Local register variables in specific registers do not reserve the
4234 registers.  The compiler's data flow analysis is capable of determining
4235 where the specified registers contain live values, and where they are
4236 available for other uses.  Stores into local register variables may be deleted
4237 when they appear to be dead according to dataflow analysis.  References
4238 to local register variables may be deleted or moved or simplified.
4239
4240 These local variables are sometimes convenient for use with the extended
4241 @code{asm} feature (@pxref{Extended Asm}), if you want to write one
4242 output of the assembler instruction directly into a particular register.
4243 (This will work provided the register you specify fits the constraints
4244 specified for that operand in the @code{asm}.)
4245 @end itemize
4246
4247 @menu
4248 * Global Reg Vars::
4249 * Local Reg Vars::
4250 @end menu
4251
4252 @node Global Reg Vars
4253 @subsection Defining Global Register Variables
4254 @cindex global register variables
4255 @cindex registers, global variables in
4256
4257 You can define a global register variable in GNU C like this:
4258
4259 @example
4260 register int *foo asm ("a5");
4261 @end example
4262
4263 @noindent
4264 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Choose a
4265 register which is normally saved and restored by function calls on your
4266 machine, so that library routines will not clobber it.
4267
4268 Naturally the register name is cpu-dependent, so you would need to
4269 conditionalize your program according to cpu type.  The register
4270 @code{a5} would be a good choice on a 68000 for a variable of pointer
4271 type.  On machines with register windows, be sure to choose a ``global''
4272 register that is not affected magically by the function call mechanism.
4273
4274 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4275 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4276 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4277
4278 Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a register
4279 automatically, but first we need to figure out how it should choose and
4280 how to enable you to guide the choice.  No solution is evident.
4281
4282 Defining a global register variable in a certain register reserves that
4283 register entirely for this use, at least within the current compilation.
4284 The register will not be allocated for any other purpose in the functions
4285 in the current compilation.  The register will not be saved and restored by
4286 these functions.  Stores into this register are never deleted even if they
4287 would appear to be dead, but references may be deleted or moved or
4288 simplified.
4289
4290 It is not safe to access the global register variables from signal
4291 handlers, or from more than one thread of control, because the system
4292 library routines may temporarily use the register for other things (unless
4293 you recompile them specially for the task at hand).
4294
4295 @cindex @code{qsort}, and global register variables
4296 It is not safe for one function that uses a global register variable to
4297 call another such function @code{foo} by way of a third function
4298 @code{lose} that was compiled without knowledge of this variable (i.e.@: in a
4299 different source file in which the variable wasn't declared).  This is
4300 because @code{lose} might save the register and put some other value there.
4301 For example, you can't expect a global register variable to be available in
4302 the comparison-function that you pass to @code{qsort}, since @code{qsort}
4303 might have put something else in that register.  (If you are prepared to
4304 recompile @code{qsort} with the same global register variable, you can
4305 solve this problem.)
4306
4307 If you want to recompile @code{qsort} or other source files which do not
4308 actually use your global register variable, so that they will not use that
4309 register for any other purpose, then it suffices to specify the compiler
4310 option @option{-ffixed-@var{reg}}.  You need not actually add a global
4311 register declaration to their source code.
4312
4313 A function which can alter the value of a global register variable cannot
4314 safely be called from a function compiled without this variable, because it
4315 could clobber the value the caller expects to find there on return.
4316 Therefore, the function which is the entry point into the part of the
4317 program that uses the global register variable must explicitly save and
4318 restore the value which belongs to its caller.
4319
4320 @cindex register variable after @code{longjmp}
4321 @cindex global register after @code{longjmp}
4322 @cindex value after @code{longjmp}
4323 @findex longjmp
4324 @findex setjmp
4325 On most machines, @code{longjmp} will restore to each global register
4326 variable the value it had at the time of the @code{setjmp}.  On some
4327 machines, however, @code{longjmp} will not change the value of global
4328 register variables.  To be portable, the function that called @code{setjmp}
4329 should make other arrangements to save the values of the global register
4330 variables, and to restore them in a @code{longjmp}.  This way, the same
4331 thing will happen regardless of what @code{longjmp} does.
4332
4333 All global register variable declarations must precede all function
4334 definitions.  If such a declaration could appear after function
4335 definitions, the declaration would be too late to prevent the register from
4336 being used for other purposes in the preceding functions.
4337
4338 Global register variables may not have initial values, because an
4339 executable file has no means to supply initial contents for a register.
4340
4341 On the SPARC, there are reports that g3 @dots{} g7 are suitable
4342 registers, but certain library functions, such as @code{getwd}, as well
4343 as the subroutines for division and remainder, modify g3 and g4.  g1 and
4344 g2 are local temporaries.
4345
4346 On the 68000, a2 @dots{} a5 should be suitable, as should d2 @dots{} d7.
4347 Of course, it will not do to use more than a few of those.
4348
4349 @node Local Reg Vars
4350 @subsection Specifying Registers for Local Variables
4351 @cindex local variables, specifying registers
4352 @cindex specifying registers for local variables
4353 @cindex registers for local variables
4354
4355 You can define a local register variable with a specified register
4356 like this:
4357
4358 @example
4359 register int *foo asm ("a5");
4360 @end example
4361
4362 @noindent
4363 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Note
4364 that this is the same syntax used for defining global register
4365 variables, but for a local variable it would appear within a function.
4366
4367 Naturally the register name is cpu-dependent, but this is not a
4368 problem, since specific registers are most often useful with explicit
4369 assembler instructions (@pxref{Extended Asm}).  Both of these things
4370 generally require that you conditionalize your program according to
4371 cpu type.
4372
4373 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4374 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4375 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4376
4377 Defining such a register variable does not reserve the register; it
4378 remains available for other uses in places where flow control determines
4379 the variable's value is not live.  However, these registers are made
4380 unavailable for use in the reload pass; excessive use of this feature
4381 leaves the compiler too few available registers to compile certain
4382 functions.
4383
4384 This option does not guarantee that GCC will generate code that has
4385 this variable in the register you specify at all times.  You may not
4386 code an explicit reference to this register in an @code{asm} statement
4387 and assume it will always refer to this variable.
4388
4389 Stores into local register variables may be deleted when they appear to be dead
4390 according to dataflow analysis.  References to local register variables may
4391 be deleted or moved or simplified.
4392
4393 @node Alternate Keywords
4394 @section Alternate Keywords
4395 @cindex alternate keywords
4396 @cindex keywords, alternate
4397
4398 @option{-ansi} and the various @option{-std} options disable certain
4399 keywords.  This causes trouble when you want to use GNU C extensions, or
4400 a general-purpose header file that should be usable by all programs,
4401 including ISO C programs.  The keywords @code{asm}, @code{typeof} and
4402 @code{inline} are not available in programs compiled with
4403 @option{-ansi} or @option{-std} (although @code{inline} can be used in a
4404 program compiled with @option{-std=c99}).  The ISO C99 keyword
4405 @code{restrict} is only available when @option{-std=gnu99} (which will
4406 eventually be the default) or @option{-std=c99} (or the equivalent
4407 @option{-std=iso9899:1999}) is used.
4408
4409 The way to solve these problems is to put @samp{__} at the beginning and
4410 end of each problematical keyword.  For example, use @code{__asm__}
4411 instead of @code{asm}, and @code{__inline__} instead of @code{inline}.
4412
4413 Other C compilers won't accept these alternative keywords; if you want to
4414 compile with another compiler, you can define the alternate keywords as
4415 macros to replace them with the customary keywords.  It looks like this:
4416
4417 @example
4418 #ifndef __GNUC__
4419 #define __asm__ asm
4420 #endif
4421 @end example
4422
4423 @findex __extension__
4424 @opindex pedantic
4425 @option{-pedantic} and other options cause warnings for many GNU C extensions.
4426 You can
4427 prevent such warnings within one expression by writing
4428 @code{__extension__} before the expression.  @code{__extension__} has no
4429 effect aside from this.
4430
4431 @node Incomplete Enums
4432 @section Incomplete @code{enum} Types
4433
4434 You can define an @code{enum} tag without specifying its possible values.
4435 This results in an incomplete type, much like what you get if you write
4436 @code{struct foo} without describing the elements.  A later declaration
4437 which does specify the possible values completes the type.
4438
4439 You can't allocate variables or storage using the type while it is
4440 incomplete.  However, you can work with pointers to that type.
4441
4442 This extension may not be very useful, but it makes the handling of
4443 @code{enum} more consistent with the way @code{struct} and @code{union}
4444 are handled.
4445
4446 This extension is not supported by GNU C++.
4447
4448 @node Function Names
4449 @section Function Names as Strings
4450 @cindex @code{__func__} identifier
4451 @cindex @code{__FUNCTION__} identifier
4452 @cindex @code{__PRETTY_FUNCTION__} identifier
4453
4454 GCC provides three magic variables which hold the name of the current
4455 function, as a string.  The first of these is @code{__func__}, which
4456 is part of the C99 standard:
4457
4458 @display
4459 The identifier @code{__func__} is implicitly declared by the translator
4460 as if, immediately following the opening brace of each function
4461 definition, the declaration
4462
4463 @smallexample
4464 static const char __func__[] = "function-name";
4465 @end smallexample
4466
4467 appeared, where function-name is the name of the lexically-enclosing
4468 function.  This name is the unadorned name of the function.
4469 @end display
4470
4471 @code{__FUNCTION__} is another name for @code{__func__}.  Older
4472 versions of GCC recognize only this name.  However, it is not
4473 standardized.  For maximum portability, we recommend you use
4474 @code{__func__}, but provide a fallback definition with the
4475 preprocessor:
4476
4477 @smallexample
4478 #if __STDC_VERSION__ < 199901L
4479 # if __GNUC__ >= 2
4480 #  define __func__ __FUNCTION__
4481 # else
4482 #  define __func__ "<unknown>"
4483 # endif
4484 #endif
4485 @end smallexample
4486
4487 In C, @code{__PRETTY_FUNCTION__} is yet another name for
4488 @code{__func__}.  However, in C++, @code{__PRETTY_FUNCTION__} contains
4489 the type signature of the function as well as its bare name.  For
4490 example, this program:
4491
4492 @smallexample
4493 extern "C" @{
4494 extern int printf (char *, ...);
4495 @}
4496
4497 class a @{
4498  public:
4499   void sub (int i)
4500     @{
4501       printf ("__FUNCTION__ = %s\n", __FUNCTION__);
4502       printf ("__PRETTY_FUNCTION__ = %s\n", __PRETTY_FUNCTION__);
4503     @}
4504 @};
4505
4506 int
4507 main (void)
4508 @{
4509   a ax;
4510   ax.sub (0);
4511   return 0;
4512 @}
4513 @end smallexample
4514
4515 @noindent
4516 gives this output:
4517
4518 @smallexample
4519 __FUNCTION__ = sub
4520 __PRETTY_FUNCTION__ = void a::sub(int)
4521 @end smallexample
4522
4523 These identifiers are not preprocessor macros.  In GCC 3.3 and
4524 earlier, in C only, @code{__FUNCTION__} and @code{__PRETTY_FUNCTION__}
4525 were treated as string literals; they could be used to initialize
4526 @code{char} arrays, and they could be concatenated with other string
4527 literals.  GCC 3.4 and later treat them as variables, like
4528 @code{__func__}.  In C++, @code{__FUNCTION__} and
4529 @code{__PRETTY_FUNCTION__} have always been variables.
4530
4531 @node Return Address
4532 @section Getting the Return or Frame Address of a Function
4533
4534 These functions may be used to get information about the callers of a
4535 function.
4536
4537 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_return_address (unsigned int @var{level})
4538 This function returns the return address of the current function, or of
4539 one of its callers.  The @var{level} argument is number of frames to
4540 scan up the call stack.  A value of @code{0} yields the return address
4541 of the current function, a value of @code{1} yields the return address
4542 of the caller of the current function, and so forth. When inlining
4543 the expected behavior is that the function will return the address of
4544 the function that will be returned to.  To work around this behavior use
4545 the @code{noinline} function attribute.
4546
4547 The @var{level} argument must be a constant integer.
4548
4549 On some machines it may be impossible to determine the return address of
4550 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4551 of the stack has been reached, this function will return @code{0} or a
4552 random value. In addition, @code{__builtin_frame_address} may be used
4553 to determine if the top of the stack has been reached.
4554
4555 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4556 purposes.
4557 @end deftypefn
4558
4559 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_frame_address (unsigned int @var{level})
4560 This function is similar to @code{__builtin_return_address}, but it
4561 returns the address of the function frame rather than the return address
4562 of the function.  Calling @code{__builtin_frame_address} with a value of
4563 @code{0} yields the frame address of the current function, a value of
4564 @code{1} yields the frame address of the caller of the current function,
4565 and so forth.
4566
4567 The frame is the area on the stack which holds local variables and saved
4568 registers.  The frame address is normally the address of the first word
4569 pushed on to the stack by the function.  However, the exact definition
4570 depends upon the processor and the calling convention.  If the processor
4571 has a dedicated frame pointer register, and the function has a frame,
4572 then @code{__builtin_frame_address} will return the value of the frame
4573 pointer register.
4574
4575 On some machines it may be impossible to determine the frame address of
4576 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4577 of the stack has been reached, this function will return @code{0} if
4578 the first frame pointer is properly initialized by the startup code.
4579
4580 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4581 purposes.
4582 @end deftypefn
4583
4584 @node Vector Extensions
4585 @section Using vector instructions through built-in functions
4586
4587 On some targets, the instruction set contains SIMD vector instructions that
4588 operate on multiple values contained in one large register at the same time.
4589 For example, on the i386 the MMX, 3Dnow! and SSE extensions can be used
4590 this way.
4591
4592 The first step in using these extensions is to provide the necessary data
4593 types.  This should be done using an appropriate @code{typedef}:
4594
4595 @example
4596 typedef int v4si __attribute__ ((mode(V4SI)));
4597 @end example
4598
4599 The base type @code{int} is effectively ignored by the compiler, the
4600 actual properties of the new type @code{v4si} are defined by the
4601 @code{__attribute__}.  It defines the machine mode to be used; for vector
4602 types these have the form @code{V@var{n}@var{B}}; @var{n} should be the
4603 number of elements in the vector, and @var{B} should be the base mode of the
4604 individual elements.  The following can be used as base modes:
4605
4606 @table @code
4607 @item QI
4608 An integer that is as wide as the smallest addressable unit, usually 8 bits.
4609 @item HI
4610 An integer, twice as wide as a QI mode integer, usually 16 bits.
4611 @item SI
4612 An integer, four times as wide as a QI mode integer, usually 32 bits.
4613 @item DI
4614 An integer, eight times as wide as a QI mode integer, usually 64 bits.
4615 @item SF
4616 A floating point value, as wide as a SI mode integer, usually 32 bits.
4617 @item DF
4618 A floating point value, as wide as a DI mode integer, usually 64 bits.
4619 @end table
4620
4621 Specifying a combination that is not valid for the current architecture
4622 will cause gcc to synthesize the instructions using a narrower mode.
4623 For example, if you specify a variable of type @code{V4SI} and your
4624 architecture does not allow for this specific SIMD type, gcc will
4625 produce code that uses 4 @code{SIs}.
4626
4627 The types defined in this manner can be used with a subset of normal C
4628 operations.  Currently, gcc will allow using the following operators on
4629 these types: @code{+, -, *, /, unary minus}@.
4630
4631 The operations behave like C++ @code{valarrays}.  Addition is defined as
4632 the addition of the corresponding elements of the operands.  For
4633 example, in the code below, each of the 4 elements in @var{a} will be
4634 added to the corresponding 4 elements in @var{b} and the resulting
4635 vector will be stored in @var{c}.
4636
4637 @example
4638 typedef int v4si __attribute__ ((mode(V4SI)));
4639
4640 v4si a, b, c;
4641
4642 c = a + b;
4643 @end example
4644
4645 Subtraction, multiplication, and division operate in a similar manner.
4646 Likewise, the result of using the unary minus operator on a vector type
4647 is a vector whose elements are the negative value of the corresponding
4648 elements in the operand.
4649
4650 You can declare variables and use them in function calls and returns, as
4651 well as in assignments and some casts.  You can specify a vector type as
4652 a return type for a function.  Vector types can also be used as function
4653 arguments.  It is possible to cast from one vector type to another,
4654 provided they are of the same size (in fact, you can also cast vectors
4655 to and from other datatypes of the same size).
4656
4657 You cannot operate between vectors of different lengths or different
4658 signedness without a cast.
4659
4660 A port that supports hardware vector operations, usually provides a set
4661 of built-in functions that can be used to operate on vectors.  For
4662 example, a function to add two vectors and multiply the result by a
4663 third could look like this:
4664
4665 @example
4666 v4si f (v4si a, v4si b, v4si c)
4667 @{
4668   v4si tmp = __builtin_addv4si (a, b);
4669   return __builtin_mulv4si (tmp, c);
4670 @}
4671
4672 @end example
4673
4674 @node Other Builtins
4675 @section Other built-in functions provided by GCC
4676 @cindex built-in functions
4677 @findex __builtin_isgreater
4678 @findex __builtin_isgreaterequal
4679 @findex __builtin_isless
4680 @findex __builtin_islessequal
4681 @findex __builtin_islessgreater
4682 @findex __builtin_isunordered
4683 @findex abort
4684 @findex abs
4685 @findex alloca
4686 @findex atan
4687 @findex atan2
4688 @findex atan2f
4689 @findex atan2l
4690 @findex atanf
4691 @findex atanl
4692 @findex bcmp
4693 @findex bzero
4694 @findex cabs
4695 @findex cabsf
4696 @findex cabsl
4697 @findex calloc
4698 @findex ceil
4699 @findex ceilf
4700 @findex ceill
4701 @findex cimag
4702 @findex cimagf
4703 @findex cimagl
4704 @findex conj
4705 @findex conjf
4706 @findex conjl
4707 @findex cos
4708 @findex cosf
4709 @findex cosl
4710 @findex creal
4711 @findex crealf
4712 @findex creall
4713 @findex exit
4714 @findex _exit
4715 @findex _Exit
4716 @findex exp
4717 @findex expf
4718 @findex expl
4719 @findex fabs
4720 @findex fabsf
4721 @findex fabsl
4722 @findex ffs
4723 @findex floor
4724 @findex floorf
4725 @findex floorl
4726 @findex fmod
4727 @findex fmodf
4728 @findex fmodl
4729 @findex fprintf
4730 @findex fprintf_unlocked
4731 @findex fputs
4732 @findex fputs_unlocked
4733 @findex imaxabs
4734 @findex index
4735 @findex labs
4736 @findex llabs
4737 @findex log
4738 @findex logf
4739 @findex logl
4740 @findex malloc
4741 @findex memcmp
4742 @findex memcpy
4743 @findex mempcpy
4744 @findex memset
4745 @findex nearbyint
4746 @findex nearbyintf
4747 @findex nearbyintl
4748 @findex pow
4749 @findex powf
4750 @findex powl
4751 @findex printf
4752 @findex printf_unlocked
4753 @findex putchar
4754 @findex puts
4755 @findex rindex
4756 @findex round
4757 @findex roundf
4758 @findex roundl
4759 @findex scanf
4760 @findex sin
4761 @findex sinf
4762 @findex sinl
4763 @findex snprintf
4764 @findex sprintf
4765 @findex sqrt
4766 @findex sqrtf
4767 @findex sqrtl
4768 @findex sscanf
4769 @findex stpcpy
4770 @findex strcat
4771 @findex strchr
4772 @findex strcmp
4773 @findex strcpy
4774 @findex strcspn
4775 @findex strdup
4776 @findex strlen
4777 @findex strncat
4778 @findex strncmp
4779 @findex strncpy
4780 @findex strpbrk
4781 @findex strrchr
4782 @findex strspn
4783 @findex strstr
4784 @findex tan
4785 @findex tanf
4786 @findex tanl
4787 @findex trunc
4788 @findex truncf
4789 @findex truncl
4790 @findex vprintf
4791 @findex vscanf
4792 @findex vsnprintf
4793 @findex vsprintf
4794 @findex vsscanf
4795
4796 GCC provides a large number of built-in functions other than the ones
4797 mentioned above.  Some of these are for internal use in the processing
4798 of exceptions or variable-length argument lists and will not be
4799 documented here because they may change from time to time; we do not
4800 recommend general use of these functions.
4801
4802 The remaining functions are provided for optimization purposes.
4803
4804 @opindex fno-builtin
4805 GCC includes built-in versions of many of the functions in the standard
4806 C library.  The versions prefixed with @code{__builtin_} will always be
4807 treated as having the same meaning as the C library function even if you
4808 specify the @option{-fno-builtin} option. (@pxref{C Dialect Options})
4809 Many of these functions are only optimized in certain cases; if they are
4810 not optimized in a particular case, a call to the library function will
4811 be emitted.
4812
4813 @opindex ansi
4814 @opindex std
4815 Outside strict ISO C mode (@option{-ansi}, @option{-std=c89} or
4816 @option{-std=c99}), the functions @code{alloca}, @code{bcmp},
4817 @code{bzero}, @code{_exit}, @code{ffs}, @code{fprintf_unlocked},
4818 @code{fputs_unlocked}, @code{index}, @code{mempcpy}, @code{printf_unlocked},
4819 @code{rindex}, @code{stpcpy} and @code{strdup} 
4820 may be handled as built-in functions.
4821 All these functions have corresponding versions
4822 prefixed with @code{__builtin_}, which may be used even in strict C89
4823 mode.
4824
4825 The ISO C99 functions
4826 @code{cabs}, @code{cabsf}, @code{cabsl},
4827 @code{conj}, @code{conjf}, @code{conjl},
4828 @code{creal}, @code{crealf}, @code{creall},
4829 @code{cimag}, @code{cimagf}, @code{cimagl},
4830 @code{_Exit}, @code{imaxabs}, @code{llabs},
4831 @code{nearbyint}, @code{nearbyintf}, @code{nearbyintl},
4832 @code{round}, @code{roundf}, @code{roundl}, @code{snprintf},
4833 @code{trunc}, @code{truncf}, @code{truncl},
4834 @code{vscanf}, @code{vsnprintf} and @code{vsscanf}
4835 are handled as built-in functions
4836 except in strict ISO C90 mode (@option{-ansi} or @option{-std=c89}).
4837
4838 There are also built-in versions of the ISO C99 functions @code{atan2f},
4839 @code{atan2l}, @code{atanf}, @code{atanl}, @code{ceilf}, @code{ceill},
4840 @code{cosf}, @code{cosl},
4841 @code{expf}, @code{expl}, @code{fabsf}, @code{fabsl}, @code{floorf},
4842 @code{floorl}, @code{fmodf}, @code{fmodl},
4843 @code{logf}, @code{logl}, @code{powf}, @code{powl},
4844 @code{sinf}, @code{sinl}, @code{sqrtf}, @code{sqrtl},
4845 @code{tanf} and @code{tanl}
4846 that are recognized in any mode since ISO C90 reserves these names for
4847 the purpose to which ISO C99 puts them.  All these functions have
4848 corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
4849
4850 The ISO C90 functions @code{abort}, @code{abs}, @code{atan}, @code{atan2},
4851 @code{calloc}, @code{ceil}, @code{cos}, @code{exit},
4852 @code{exp}, @code{fabs}, @code{floor}, @code{fmod},
4853 @code{fprintf}, @code{fputs}, @code{labs}, @code{log}, @code{malloc},
4854 @code{memcmp}, @code{memcpy}, @code{memset}, @code{pow}, @code{printf},
4855 @code{putchar}, @code{puts}, @code{scanf}, @code{sin}, @code{snprintf},
4856 @code{sprintf}, @code{sqrt}, @code{sscanf},
4857 @code{strcat}, @code{strchr}, @code{strcmp},
4858 @code{strcpy}, @code{strcspn}, @code{strlen}, @code{strncat}, @code{strncmp},
4859 @code{strncpy}, @code{strpbrk}, @code{strrchr}, @code{strspn}, @code{strstr},
4860 @code{tan}, @code{vprintf} and @code{vsprintf}
4861 are all recognized as built-in functions unless
4862 @option{-fno-builtin} is specified (or @option{-fno-builtin-@var{function}}
4863 is specified for an individual function).  All of these functions have
4864 corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
4865
4866 GCC provides built-in versions of the ISO C99 floating point comparison
4867 macros that avoid raising exceptions for unordered operands.  They have
4868 the same names as the standard macros ( @code{isgreater},
4869 @code{isgreaterequal}, @code{isless}, @code{islessequal},
4870 @code{islessgreater}, and @code{isunordered}) , with @code{__builtin_}
4871 prefixed.  We intend for a library implementor to be able to simply
4872 @code{#define} each standard macro to its built-in equivalent.
4873
4874 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_types_compatible_p (@var{type1}, @var{type2})
4875
4876 You can use the built-in function @code{__builtin_types_compatible_p} to
4877 determine whether two types are the same.
4878
4879 This built-in function returns 1 if the unqualified versions of the
4880 types @var{type1} and @var{type2} (which are types, not expressions) are
4881 compatible, 0 otherwise.  The result of this built-in function can be
4882 used in integer constant expressions.
4883
4884 This built-in function ignores top level qualifiers (e.g., @code{const},
4885 @code{volatile}).  For example, @code{int} is equivalent to @code{const
4886 int}.
4887
4888 The type @code{int[]} and @code{int[5]} are compatible.  On the other
4889 hand, @code{int} and @code{char *} are not compatible, even if the size
4890 of their types, on the particular architecture are the same.  Also, the
4891 amount of pointer indirection is taken into account when determining
4892 similarity.  Consequently, @code{short *} is not similar to
4893 @code{short **}.  Furthermore, two types that are typedefed are
4894 considered compatible if their underlying types are compatible.
4895
4896 An @code{enum} type is considered to be compatible with another
4897 @code{enum} type.  For example, @code{enum @{foo, bar@}} is similar to
4898 @code{enum @{hot, dog@}}.
4899
4900 You would typically use this function in code whose execution varies
4901 depending on the arguments' types.  For example:
4902
4903 @smallexample
4904 #define foo(x)                                                  \
4905   (@{                                                           \
4906     typeof (x) tmp;                                             \
4907     if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), long double)) \
4908       tmp = foo_long_double (tmp);                              \
4909     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), double)) \
4910       tmp = foo_double (tmp);                                   \
4911     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), float))  \
4912       tmp = foo_float (tmp);                                    \
4913     else                                                        \
4914       abort ();                                                 \
4915     tmp;                                                        \
4916   @})
4917 @end smallexample
4918
4919 @emph{Note:} This construct is only available for C.
4920
4921 @end deftypefn
4922
4923 @deftypefn {Built-in Function} @var{type} __builtin_choose_expr (@var{const_exp}, @var{exp1}, @var{exp2})
4924
4925 You can use the built-in function @code{__builtin_choose_expr} to
4926 evaluate code depending on the value of a constant expression.  This
4927 built-in function returns @var{exp1} if @var{const_exp}, which is a
4928 constant expression that must be able to be determined at compile time,
4929 is nonzero.  Otherwise it returns 0.
4930
4931 This built-in function is analogous to the @samp{? :} operator in C,
4932 except that the expression returned has its type unaltered by promotion
4933 rules.  Also, the built-in function does not evaluate the expression
4934 that was not chosen.  For example, if @var{const_exp} evaluates to true,
4935 @var{exp2} is not evaluated even if it has side-effects.
4936
4937 This built-in function can return an lvalue if the chosen argument is an
4938 lvalue.
4939
4940 If @var{exp1} is returned, the return type is the same as @var{exp1}'s
4941 type.  Similarly, if @var{exp2} is returned, its return type is the same
4942 as @var{exp2}.
4943
4944 Example:
4945
4946 @smallexample
4947 #define foo(x)                                                    \
4948   __builtin_choose_expr (                                         \
4949     __builtin_types_compatible_p (typeof (x), double),            \
4950     foo_double (x),                                               \
4951     __builtin_choose_expr (                                       \
4952       __builtin_types_compatible_p (typeof (x), float),           \
4953       foo_float (x),                                              \
4954       /* @r{The void expression results in a compile-time error}  \
4955          @r{when assigning the result to something.}  */          \
4956       (void)0))
4957 @end smallexample
4958
4959 @emph{Note:} This construct is only available for C.  Furthermore, the
4960 unused expression (@var{exp1} or @var{exp2} depending on the value of
4961 @var{const_exp}) may still generate syntax errors.  This may change in
4962 future revisions.
4963
4964 @end deftypefn
4965
4966 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_constant_p (@var{exp})
4967 You can use the built-in function @code{__builtin_constant_p} to
4968 determine if a value is known to be constant at compile-time and hence
4969 that GCC can perform constant-folding on expressions involving that
4970 value.  The argument of the function is the value to test.  The function
4971 returns the integer 1 if the argument is known to be a compile-time
4972 constant and 0 if it is not known to be a compile-time constant.  A
4973 return of 0 does not indicate that the value is @emph{not} a constant,
4974 but merely that GCC cannot prove it is a constant with the specified
4975 value of the @option{-O} option.
4976
4977 You would typically use this function in an embedded application where
4978 memory was a critical resource.  If you have some complex calculation,
4979 you may want it to be folded if it involves constants, but need to call
4980 a function if it does not.  For example:
4981
4982 @smallexample
4983 #define Scale_Value(X)      \
4984   (__builtin_constant_p (X) \
4985   ? ((X) * SCALE + OFFSET) : Scale (X))
4986 @end smallexample
4987
4988 You may use this built-in function in either a macro or an inline
4989 function.  However, if you use it in an inlined function and pass an
4990 argument of the function as the argument to the built-in, GCC will
4991 never return 1 when you call the inline function with a string constant
4992 or compound literal (@pxref{Compound Literals}) and will not return 1
4993 when you pass a constant numeric value to the inline function unless you
4994 specify the @option{-O} option.
4995
4996 You may also use @code{__builtin_constant_p} in initializers for static
4997 data.  For instance, you can write
4998
4999 @smallexample
5000 static const int table[] = @{
5001    __builtin_constant_p (EXPRESSION) ? (EXPRESSION) : -1,
5002    /* @r{@dots{}} */
5003 @};
5004 @end smallexample
5005
5006 @noindent
5007 This is an acceptable initializer even if @var{EXPRESSION} is not a
5008 constant expression.  GCC must be more conservative about evaluating the
5009 built-in in this case, because it has no opportunity to perform
5010 optimization.
5011
5012 Previous versions of GCC did not accept this built-in in data
5013 initializers.  The earliest version where it is completely safe is
5014 3.0.1.
5015 @end deftypefn
5016
5017 @deftypefn {Built-in Function} long __builtin_expect (long @var{exp}, long @var{c})
5018 @opindex fprofile-arcs
5019 You may use @code{__builtin_expect} to provide the compiler with
5020 branch prediction information.  In general, you should prefer to
5021 use actual profile feedback for this (@option{-fprofile-arcs}), as
5022 programmers are notoriously bad at predicting how their programs
5023 actually perform.  However, there are applications in which this
5024 data is hard to collect.
5025
5026 The return value is the value of @var{exp}, which should be an
5027 integral expression.  The value of @var{c} must be a compile-time
5028 constant.  The semantics of the built-in are that it is expected
5029 that @var{exp} == @var{c}.  For example:
5030
5031 @smallexample
5032 if (__builtin_expect (x, 0))
5033   foo ();
5034 @end smallexample
5035
5036 @noindent
5037 would indicate that we do not expect to call @code{foo}, since
5038 we expect @code{x} to be zero.  Since you are limited to integral
5039 expressions for @var{exp}, you should use constructions such as
5040
5041 @smallexample
5042 if (__builtin_expect (ptr != NULL, 1))
5043   error ();
5044 @end smallexample
5045
5046 @noindent
5047 when testing pointer or floating-point values.
5048 @end deftypefn
5049
5050 @deftypefn {Built-in Function} void __builtin_prefetch (const void *@var{addr}, ...)
5051 This function is used to minimize cache-miss latency by moving data into
5052 a cache before it is accessed.
5053 You can insert calls to @code{__builtin_prefetch} into code for which
5054 you know addresses of data in memory that is likely to be accessed soon.
5055 If the target supports them, data prefetch instructions will be generated.
5056 If the prefetch is done early enough before the access then the data will
5057 be in the cache by the time it is accessed.
5058
5059 The value of @var{addr} is the address of the memory to prefetch.
5060 There are two optional arguments, @var{rw} and @var{locality}.
5061 The value of @var{rw} is a compile-time constant one or zero; one
5062 means that the prefetch is preparing for a write to the memory address
5063 and zero, the default, means that the prefetch is preparing for a read.
5064 The value @var{locality} must be a compile-time constant integer between
5065 zero and three.  A value of zero means that the data has no temporal
5066 locality, so it need not be left in the cache after the access.  A value
5067 of three means that the data has a high degree of temporal locality and
5068 should be left in all levels of cache possible.  Values of one and two
5069 mean, respectively, a low or moderate degree of temporal locality.  The
5070 default is three.
5071
5072 @smallexample
5073 for (i = 0; i < n; i++)
5074   @{
5075     a[i] = a[i] + b[i];
5076     __builtin_prefetch (&a[i+j], 1, 1);
5077     __builtin_prefetch (&b[i+j], 0, 1);
5078     /* @r{@dots{}} */
5079   @}
5080 @end smallexample
5081
5082 Data prefetch does not generate faults if @var{addr} is invalid, but
5083 the address expression itself must be valid.  For example, a prefetch
5084 of @code{p->next} will not fault if @code{p->next} is not a valid
5085 address, but evaluation will fault if @code{p} is not a valid address.
5086
5087 If the target does not support data prefetch, the address expression
5088 is evaluated if it includes side effects but no other code is generated
5089 and GCC does not issue a warning.
5090 @end deftypefn
5091
5092 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_huge_val (void)
5093 Returns a positive infinity, if supported by the floating-point format,
5094 else @code{DBL_MAX}.  This function is suitable for implementing the
5095 ISO C macro @code{HUGE_VAL}.
5096 @end deftypefn
5097
5098 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_huge_valf (void)
5099 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except the return type is @code{float}.
5100 @end deftypefn
5101
5102 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_huge_vall (void)
5103 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except the return
5104 type is @code{long double}.
5105 @end deftypefn
5106
5107 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_inf (void)
5108 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except a warning is generated
5109 if the target floating-point format does not support infinities.
5110 This function is suitable for implementing the ISO C99 macro @code{INFINITY}.
5111 @end deftypefn
5112
5113 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_inff (void)
5114 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return type is @code{float}.
5115 @end deftypefn
5116
5117 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_infl (void)
5118 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return
5119 type is @code{long double}.
5120 @end deftypefn
5121
5122 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_nan (const char *str)
5123 This is an implementation of the ISO C99 function @code{nan}.
5124
5125 Since ISO C99 defines this function in terms of @code{strtod}, which we
5126 do not implement, a description of the parsing is in order.  The string
5127 is parsed as by @code{strtol}; that is, the base is recognized by
5128 leading @samp{0} or @samp{0x} prefixes.  The number parsed is placed
5129 in the significand such that the least significant bit of the number
5130 is at the least significant bit of the significand.  The number is 
5131 truncated to fit the significand field provided.  The significand is
5132 forced to be a quiet NaN.
5133
5134 This function, if given a string literal, is evaluated early enough
5135 that it is considered a compile-time constant.
5136 @end deftypefn
5137
5138 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_nanf (const char *str)
5139 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{float}.
5140 @end deftypefn
5141
5142 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_nanl (const char *str)
5143 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{long double}.
5144 @end deftypefn
5145
5146 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_nans (const char *str)
5147 Similar to @code{__builtin_nan}, except the significand is forced 
5148 to be a signaling NaN.  The @code{nans} function is proposed by
5149 @uref{http://std.dkuug.dk/JTC1/SC22/WG14/www/docs/n965.htm,,WG14 N965}.
5150 @end deftypefn
5151
5152 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_nansf (const char *str)
5153 Similar to @code{__builtin_nans}, except the return type is @code{float}.
5154 @end deftypefn
5155
5156 @deftypefn {Built-in Function} {long double} __builtin_nansl (const char *str)
5157 Similar to @code{__builtin_nans}, except the return type is @code{long double}.
5158 @end deftypefn
5159
5160 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffs (unsigned int x)
5161 Returns one plus the index of the least significant 1-bit of @var{x}, or
5162 if @var{x} is zero, returns zero.
5163 @end deftypefn
5164
5165 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clz (unsigned int x)
5166 Returns the number of leading 0-bits in @var{x}, starting at the most
5167 significant bit position.  If @var{x} is 0, the result is undefined.
5168 @end deftypefn
5169
5170 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctz (unsigned int x)
5171 Returns the number of trailing 0-bits in @var{x}, starting at the least
5172 significant bit position.  If @var{x} is 0, the result is undefined.
5173 @end deftypefn
5174
5175 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcount (unsigned int x)
5176 Returns the number of 1-bits in @var{x}.
5177 @end deftypefn
5178
5179 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parity (unsigned int x)
5180 Returns the parity of @var{x}, i.@:e. the number of 1-bits in @var{x}
5181 modulo 2.
5182 @end deftypefn
5183
5184 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffsl (unsigned long)
5185 Similar to @code{__builtin_ffs}, except the argument type is
5186 @code{unsigned long}.
5187 @end deftypefn
5188
5189 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clzl (unsigned long)
5190 Similar to @code{__builtin_clz}, except the argument type is
5191 @code{unsigned long}.
5192 @end deftypefn
5193
5194 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctzl (unsigned long)
5195 Similar to @code{__builtin_ctz}, except the argument type is
5196 @code{unsigned long}.
5197 @end deftypefn
5198
5199 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcountl (unsigned long)
5200 Similar to @code{__builtin_popcount}, except the argument type is
5201 @code{unsigned long}.
5202 @end deftypefn
5203
5204 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parityl (unsigned long)
5205 Similar to @code{__builtin_parity}, except the argument type is
5206 @code{unsigned long}.
5207 @end deftypefn
5208
5209 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffsll (unsigned long long)
5210 Similar to @code{__builtin_ffs}, except the argument type is
5211 @code{unsigned long long}.
5212 @end deftypefn
5213
5214 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clzll (unsigned long long)
5215 Similar to @code{__builtin_clz}, except the argument type is
5216 @code{unsigned long long}.
5217 @end deftypefn
5218
5219 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctzll (unsigned long long)
5220 Similar to @code{__builtin_ctz}, except the argument type is
5221 @code{unsigned long long}.
5222 @end deftypefn
5223
5224 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcountll (unsigned long long)
5225 Similar to @code{__builtin_popcount}, except the argument type is
5226 @code{unsigned long long}.
5227 @end deftypefn
5228
5229 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parityll (unsigned long long)
5230 Similar to @code{__builtin_parity}, except the argument type is
5231 @code{unsigned long long}.
5232 @end deftypefn
5233
5234
5235 @node Target Builtins
5236 @section Built-in Functions Specific to Particular Target Machines
5237
5238 On some target machines, GCC supports many built-in functions specific
5239 to those machines.  Generally these generate calls to specific machine
5240 instructions, but allow the compiler to schedule those calls.
5241
5242 @menu
5243 * Alpha Built-in Functions::
5244 * ARM Built-in Functions::
5245 * X86 Built-in Functions::
5246 * PowerPC AltiVec Built-in Functions::
5247 @end menu
5248
5249 @node Alpha Built-in Functions
5250 @subsection Alpha Built-in Functions
5251
5252 These built-in functions are available for the Alpha family of
5253 processors, depending on the command-line switches used.
5254
5255 The following built-in functions are always available.  They
5256 all generate the machine instruction that is part of the name.
5257
5258 @example
5259 long __builtin_alpha_implver (void)
5260 long __builtin_alpha_rpcc (void)
5261 long __builtin_alpha_amask (long)
5262 long __builtin_alpha_cmpbge (long, long)
5263 long __builtin_alpha_extbl (long, long)
5264 long __builtin_alpha_extwl (long, long)
5265 long __builtin_alpha_extll (long, long)
5266 long __builtin_alpha_extql (long, long)
5267 long __builtin_alpha_extwh (long, long)
5268 long __builtin_alpha_extlh (long, long)
5269 long __builtin_alpha_extqh (long, long)
5270 long __builtin_alpha_insbl (long, long)
5271 long __builtin_alpha_inswl (long, long)
5272 long __builtin_alpha_insll (long, long)
5273 long __builtin_alpha_insql (long, long)
5274 long __builtin_alpha_inswh (long, long)
5275 long __builtin_alpha_inslh (long, long)
5276 long __builtin_alpha_insqh (long, long)
5277 long __builtin_alpha_mskbl (long, long)
5278 long __builtin_alpha_mskwl (long, long)
5279 long __builtin_alpha_mskll (long, long)
5280 long __builtin_alpha_mskql (long, long)
5281 long __builtin_alpha_mskwh (long, long)
5282 long __builtin_alpha_msklh (long, long)
5283 long __builtin_alpha_mskqh (long, long)
5284 long __builtin_alpha_umulh (long, long)
5285 long __builtin_alpha_zap (long, long)
5286 long __builtin_alpha_zapnot (long, long)
5287 @end example
5288
5289 The following built-in functions are always with @option{-mmax}
5290 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{pca56} or
5291 later.  They all generate the machine instruction that is part
5292 of the name.
5293
5294 @example
5295 long __builtin_alpha_pklb (long)
5296 long __builtin_alpha_pkwb (long)
5297 long __builtin_alpha_unpkbl (long)
5298 long __builtin_alpha_unpkbw (long)
5299 long __builtin_alpha_minub8 (long, long)
5300 long __builtin_alpha_minsb8 (long, long)
5301 long __builtin_alpha_minuw4 (long, long)
5302 long __builtin_alpha_minsw4 (long, long)
5303 long __builtin_alpha_maxub8 (long, long)
5304 long __builtin_alpha_maxsb8 (long, long)
5305 long __builtin_alpha_maxuw4 (long, long)
5306 long __builtin_alpha_maxsw4 (long, long)
5307 long __builtin_alpha_perr (long, long)
5308 @end example
5309
5310 The following built-in functions are always with @option{-mcix}
5311 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{ev67} or
5312 later.  They all generate the machine instruction that is part
5313 of the name.
5314
5315 @example
5316 long __builtin_alpha_cttz (long)
5317 long __builtin_alpha_ctlz (long)
5318 long __builtin_alpha_ctpop (long)
5319 @end example
5320
5321 The following builtins are available on systems that use the OSF/1
5322 PALcode.  Normally they invoke the @code{rduniq} and @code{wruniq}
5323 PAL calls, but when invoked with @option{-mtls-kernel}, they invoke
5324 @code{rdval} and @code{wrval}.
5325
5326 @example
5327 void *__builtin_thread_pointer (void)
5328 void __builtin_set_thread_pointer (void *)
5329 @end example
5330
5331 @node ARM Built-in Functions
5332 @subsection ARM Built-in Functions
5333
5334 These built-in functions are available for the ARM family of
5335 processors, when the @option{-mcpu=iwmmxt} switch is used:
5336
5337 @example
5338 typedef int __v2si __attribute__ ((__mode__ (__V2SI__)))
5339
5340 v2si __builtin_arm_waddw (v2si, v2si)
5341 v2si __builtin_arm_waddw (v2si, v2si)
5342 v2si __builtin_arm_wsubw (v2si, v2si)
5343 v2si __builtin_arm_wsubw (v2si, v2si)
5344 v2si __builtin_arm_waddwss (v2si, v2si)
5345 v2si __builtin_arm_wsubwss (v2si, v2si)
5346 v2si __builtin_arm_wsubwss (v2si, v2si)
5347 v2si __builtin_arm_wsubwss (v2si, v2si)
5348 v2si __builtin_arm_wsubwss (v2si, v2si)
5349 v2si __builtin_arm_waddwus (v2si, v2si)
5350 v2si __builtin_arm_wsubwus (v2si, v2si)
5351 v2si __builtin_arm_wsubwus (v2si, v2si)
5352 v2si __builtin_arm_wmaxuw (v2si, v2si)
5353 v2si __builtin_arm_wmaxsw (v2si, v2si)
5354 v2si __builtin_arm_wavg2br (v2si, v2si)
5355 v2si __builtin_arm_wavg2hr (v2si, v2si)
5356 v2si __builtin_arm_wavg2b (v2si, v2si)
5357 v2si __builtin_arm_wavg2h (v2si, v2si)
5358 v2si __builtin_arm_waccb (v2si)
5359 v2si __builtin_arm_wacch (v2si)
5360 v2si __builtin_arm_waccw (v2si)
5361 v2si __builtin_arm_wmacs (v2si, v2si, v2si)
5362 v2si __builtin_arm_wmacsz (v2si, v2si, v2si)
5363 v2si __builtin_arm_wmacu (v2si, v2si, v2si)
5364 v2si __builtin_arm_wmacuz (v2si, v2si)
5365 v2si __builtin_arm_wsadb (v2si, v2si)
5366 v2si __builtin_arm_wsadbz (v2si, v2si)
5367 v2si __builtin_arm_wsadh (v2si, v2si)
5368 v2si __builtin_arm_wsadhz (v2si, v2si)
5369 v2si __builtin_arm_walign (v2si, v2si)
5370 v2si __builtin_arm_tmia (v2si, int, int)
5371 v2si __builtin_arm_tmiaph (v2si, int, int)
5372 v2si __builtin_arm_tmiabb (v2si, int, int)
5373 v2si __builtin_arm_tmiabt (v2si, int, int)
5374 v2si __builtin_arm_tmiatb (v2si, int, int)
5375 v2si __builtin_arm_tmiatt (v2si, int, int)
5376 int  __builtin_arm_tmovmskb (v2si)
5377 int  __builtin_arm_tmovmskh (v2si)
5378 int  __builtin_arm_tmovmskw (v2si)
5379 v2si __builtin_arm_wmadds (v2si, v2si)
5380 v2si __builtin_arm_wmaddu (v2si, v2si)
5381 v2si __builtin_arm_wpackhss (v2si, v2si)
5382 v2si __builtin_arm_wpackwss (v2si, v2si)
5383 v2si __builtin_arm_wpackdss (v2si, v2si)
5384 v2si __builtin_arm_wpackhus (v2si, v2si)
5385 v2si __builtin_arm_wpackwus (v2si, v2si)
5386 v2si __builtin_arm_wpackdus (v2si, v2si)
5387 v2si __builtin_arm_waddb (v2si, v2si)
5388 v2si __builtin_arm_waddh (v2si, v2si)
5389 v2si __builtin_arm_waddw (v2si, v2si)
5390 v2si __builtin_arm_waddbss (v2si, v2si)
5391 v2si __builtin_arm_waddhss (v2si, v2si)
5392 v2si __builtin_arm_waddwss (v2si, v2si)
5393 v2si __builtin_arm_waddbus (v2si, v2si)
5394 v2si __builtin_arm_waddhus (v2si, v2si)
5395 v2si __builtin_arm_waddwus (v2si, v2si)
5396 v2si __builtin_arm_wsubb (v2si, v2si)
5397 v2si __builtin_arm_wsubh (v2si, v2si)
5398 v2si __builtin_arm_wsubw (v2si, v2si)
5399 v2si __builtin_arm_wsubbss (v2si, v2si)
5400 v2si __builtin_arm_wsubhss (v2si, v2si)
5401 v2si __builtin_arm_wsubwss (v2si, v2si)
5402 v2si __builtin_arm_wsubbus (v2si, v2si)
5403 v2si __builtin_arm_wsubhus (v2si, v2si)
5404 v2si __builtin_arm_wsubwus (v2si, v2si)
5405 v2si __builtin_arm_wand (v2si, v2si)
5406 v2si __builtin_arm_wandn (v2si, v2si)
5407 v2si __builtin_arm_wor (v2si, v2si)
5408 v2si __builtin_arm_wxor (v2si, v2si)
5409 v2si __builtin_arm_wcmpeqb (v2si, v2si)
5410 v2si __builtin_arm_wcmpeqh (v2si, v2si)
5411 v2si __builtin_arm_wcmpeqw (v2si, v2si)
5412 v2si __builtin_arm_wcmpgtub (v2si, v2si)
5413 v2si __builtin_arm_wcmpgtuh (v2si, v2si)
5414 v2si __builtin_arm_wcmpgtuw (v2si, v2si)
5415 v2si __builtin_arm_wcmpgtsb (v2si, v2si)
5416 v2si __builtin_arm_wcmpgtsh (v2si, v2si)
5417 v2si __builtin_arm_wcmpgtsw (v2si, v2si)
5418 int  __builtin_arm_textrmsb (v2si, int)
5419 int  __builtin_arm_textrmsh (v2si, int)
5420 int  __builtin_arm_textrmsw (v2si, int)
5421 int  __builtin_arm_textrmub (v2si, int)
5422 int  __builtin_arm_textrmuh (v2si, int)
5423 int  __builtin_arm_textrmuw (v2si, int)
5424 v2si __builtin_arm_tinsrb (v2si, int, int)
5425 v2si __builtin_arm_tinsrh (v2si, int, int)
5426 v2si __builtin_arm_tinsrw (v2si, int, int)
5427 v2si __builtin_arm_wmaxsw (v2si, v2si)
5428 v2si __builtin_arm_wmaxsh (v2si, v2si)
5429 v2si __builtin_arm_wmaxsb (v2si, v2si)
5430 v2si __builtin_arm_wmaxuw (v2si, v2si)
5431 v2si __builtin_arm_wmaxuh (v2si, v2si)
5432 v2si __builtin_arm_wmaxub (v2si, v2si)
5433 v2si __builtin_arm_wminsw (v2si, v2si)
5434 v2si __builtin_arm_wminsh (v2si, v2si)
5435 v2si __builtin_arm_wminsb (v2si, v2si)
5436 v2si __builtin_arm_wminuw (v2si, v2si)
5437 v2si __builtin_arm_wminuh (v2si, v2si)
5438 v2si __builtin_arm_wminub (v2si, v2si)
5439 v2si __builtin_arm_wmuluh (v2si, v2si)
5440 v2si __builtin_arm_wmulsh (v2si, v2si)
5441 v2si __builtin_arm_wmulul (v2si, v2si)
5442 v2si __builtin_arm_wshufh (v2si, int)
5443 v2si __builtin_arm_wsllh (v2si, v2si)
5444 v2si __builtin_arm_wsllw (v2si, v2si)
5445 v2si __builtin_arm_wslld (v2si, v2si)
5446 v2si __builtin_arm_wsrah (v2si, v2si)
5447 v2si __builtin_arm_wsraw (v2si, v2si)
5448 v2si __builtin_arm_wsrad (v2si, v2si)
5449 v2si __builtin_arm_wsrlh (v2si, v2si)
5450 v2si __builtin_arm_wsrlw (v2si, v2si)
5451 v2si __builtin_arm_wsrld (v2si, v2si)
5452 v2si __builtin_arm_wrorh (v2si, v2si)
5453 v2si __builtin_arm_wrorw (v2si, v2si)
5454 v2si __builtin_arm_wrord (v2si, v2si)
5455 v2si __builtin_arm_wsllhi (v2si, int)
5456 v2si __builtin_arm_wsllwi (v2si, int)
5457 v2si __builtin_arm_wslldi (v2si, v2si)
5458 v2si __builtin_arm_wsrahi (v2si, int)
5459 v2si __builtin_arm_wsrawi (v2si, int)
5460 v2si __builtin_arm_wsradi (v2si, v2si)
5461 v2si __builtin_arm_wsrlwi (v2si, int)
5462 v2si __builtin_arm_wsrldi (v2si, int)
5463 v2si __builtin_arm_wrorhi (v2si, int)
5464 v2si __builtin_arm_wrorwi (v2si, int)
5465 v2si __builtin_arm_wrordi (v2si, int)
5466 v2si __builtin_arm_wunpckihb (v2si, v2si)
5467 v2si __builtin_arm_wunpckihh (v2si, v2si)
5468 v2si __builtin_arm_wunpckihw (v2si, v2si)
5469 v2si __builtin_arm_wunpckilb (v2si, v2si)
5470 v2si __builtin_arm_wunpckilh (v2si, v2si)
5471 v2si __builtin_arm_wunpckilw (v2si, v2si)
5472 v2si __builtin_arm_wunpckehsb (v2si)
5473 v2si __builtin_arm_wunpckehsh (v2si)
5474 v2si __builtin_arm_wunpckehsw (v2si)
5475 v2si __builtin_arm_wunpckehub (v2si)
5476 v2si __builtin_arm_wunpckehuh (v2si)
5477 v2si __builtin_arm_wunpckehuw (v2si)
5478 v2si __builtin_arm_wunpckelsb (v2si)
5479 v2si __builtin_arm_wunpckelsh (v2si)
5480 v2si __builtin_arm_wunpckelsw (v2si)
5481 v2si __builtin_arm_wunpckelub (v2si)
5482 v2si __builtin_arm_wunpckeluh (v2si)
5483 v2si __builtin_arm_wunpckeluw (v2si)
5484 v2si __builtin_arm_wsubwss (v2si, v2si)
5485 v2si __builtin_arm_wsraw (v2si, v2si)
5486 v2si __builtin_arm_wsrad (v2si, v2si)
5487 @end example
5488
5489 @node X86 Built-in Functions
5490 @subsection X86 Built-in Functions
5491
5492 These built-in functions are available for the i386 and x86-64 family
5493 of computers, depending on the command-line switches used.
5494
5495 The following machine modes are available for use with MMX built-in functions
5496 (@pxref{Vector Extensions}): @code{V2SI} for a vector of two 32-bit integers,
5497 @code{V4HI} for a vector of four 16-bit integers, and @code{V8QI} for a
5498 vector of eight 8-bit integers.  Some of the built-in functions operate on
5499 MMX registers as a whole 64-bit entity, these use @code{DI} as their mode.
5500
5501 If 3Dnow extensions are enabled, @code{V2SF} is used as a mode for a vector
5502 of two 32-bit floating point values.
5503
5504 If SSE extensions are enabled, @code{V4SF} is used for a vector of four 32-bit
5505 floating point values.  Some instructions use a vector of four 32-bit
5506 integers, these use @code{V4SI}.  Finally, some instructions operate on an
5507 entire vector register, interpreting it as a 128-bit integer, these use mode
5508 @code{TI}.
5509
5510 The following built-in functions are made available by @option{-mmmx}.
5511 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5512
5513 @example
5514 v8qi __builtin_ia32_paddb (v8qi, v8qi)
5515 v4hi __builtin_ia32_paddw (v4hi, v4hi)
5516 v2si __builtin_ia32_paddd (v2si, v2si)
5517 v8qi __builtin_ia32_psubb (v8qi, v8qi)
5518 v4hi __builtin_ia32_psubw (v4hi, v4hi)
5519 v2si __builtin_ia32_psubd (v2si, v2si)
5520 v8qi __builtin_ia32_paddsb (v8qi, v8qi)
5521 v4hi __builtin_ia32_paddsw (v4hi, v4hi)
5522 v8qi __builtin_ia32_psubsb (v8qi, v8qi)
5523 v4hi __builtin_ia32_psubsw (v4hi, v4hi)
5524 v8qi __builtin_ia32_paddusb (v8qi, v8qi)
5525 v4hi __builtin_ia32_paddusw (v4hi, v4hi)
5526 v8qi __builtin_ia32_psubusb (v8qi, v8qi)
5527 v4hi __builtin_ia32_psubusw (v4hi, v4hi)
5528 v4hi __builtin_ia32_pmullw (v4hi, v4hi)
5529 v4hi __builtin_ia32_pmulhw (v4hi, v4hi)
5530 di __builtin_ia32_pand (di, di)
5531 di __builtin_ia32_pandn (di,di)
5532 di __builtin_ia32_por (di, di)
5533 di __builtin_ia32_pxor (di, di)
5534 v8qi __builtin_ia32_pcmpeqb (v8qi, v8qi)
5535 v4hi __builtin_ia32_pcmpeqw (v4hi, v4hi)
5536 v2si __builtin_ia32_pcmpeqd (v2si, v2si)
5537 v8qi __builtin_ia32_pcmpgtb (v8qi, v8qi)
5538 v4hi __builtin_ia32_pcmpgtw (v4hi, v4hi)
5539 v2si __builtin_ia32_pcmpgtd (v2si, v2si)
5540 v8qi __builtin_ia32_punpckhbw (v8qi, v8qi)
5541 v4hi __builtin_ia32_punpckhwd (v4hi, v4hi)
5542 v2si __builtin_ia32_punpckhdq (v2si, v2si)
5543 v8qi __builtin_ia32_punpcklbw (v8qi, v8qi)
5544 v4hi __builtin_ia32_punpcklwd (v4hi, v4hi)
5545 v2si __builtin_ia32_punpckldq (v2si, v2si)
5546 v8qi __builtin_ia32_packsswb (v4hi, v4hi)
5547 v4hi __builtin_ia32_packssdw (v2si, v2si)
5548 v8qi __builtin_ia32_packuswb (v4hi, v4hi)
5549 @end example
5550
5551 The following built-in functions are made available either with
5552 @option{-msse}, or with a combination of @option{-m3dnow} and
5553 @option{-march=athlon}.  All of them generate the machine
5554 instruction that is part of the name.
5555
5556 @example
5557 v4hi __builtin_ia32_pmulhuw (v4hi, v4hi)
5558 v8qi __builtin_ia32_pavgb (v8qi, v8qi)
5559 v4hi __builtin_ia32_pavgw (v4hi, v4hi)
5560 v4hi __builtin_ia32_psadbw (v8qi, v8qi)
5561 v8qi __builtin_ia32_pmaxub (v8qi, v8qi)
5562 v4hi __builtin_ia32_pmaxsw (v4hi, v4hi)
5563 v8qi __builtin_ia32_pminub (v8qi, v8qi)
5564 v4hi __builtin_ia32_pminsw (v4hi, v4hi)
5565 int __builtin_ia32_pextrw (v4hi, int)
5566 v4hi __builtin_ia32_pinsrw (v4hi, int, int)
5567 int __builtin_ia32_pmovmskb (v8qi)
5568 void __builtin_ia32_maskmovq (v8qi, v8qi, char *)
5569 void __builtin_ia32_movntq (di *, di)
5570 void __builtin_ia32_sfence (void)
5571 @end example
5572
5573 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
5574 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5575
5576 @example
5577 int __builtin_ia32_comieq (v4sf, v4sf)
5578 int __builtin_ia32_comineq (v4sf, v4sf)
5579 int __builtin_ia32_comilt (v4sf, v4sf)
5580 int __builtin_ia32_comile (v4sf, v4sf)
5581 int __builtin_ia32_comigt (v4sf, v4sf)
5582 int __builtin_ia32_comige (v4sf, v4sf)
5583 int __builtin_ia32_ucomieq (v4sf, v4sf)
5584 int __builtin_ia32_ucomineq (v4sf, v4sf)
5585 int __builtin_ia32_ucomilt (v4sf, v4sf)
5586 int __builtin_ia32_ucomile (v4sf, v4sf)
5587 int __builtin_ia32_ucomigt (v4sf, v4sf)
5588 int __builtin_ia32_ucomige (v4sf, v4sf)
5589 v4sf __builtin_ia32_addps (v4sf, v4sf)
5590 v4sf __builtin_ia32_subps (v4sf, v4sf)
5591 v4sf __builtin_ia32_mulps (v4sf, v4sf)
5592 v4sf __builtin_ia32_divps (v4sf, v4sf)
5593 v4sf __builtin_ia32_addss (v4sf, v4sf)
5594 v4sf __builtin_ia32_subss (v4sf, v4sf)
5595 v4sf __builtin_ia32_mulss (v4sf, v4sf)
5596 v4sf __builtin_ia32_divss (v4sf, v4sf)
5597 v4si __builtin_ia32_cmpeqps (v4sf, v4sf)
5598 v4si __builtin_ia32_cmpltps (v4sf, v4sf)
5599 v4si __builtin_ia32_cmpleps (v4sf, v4sf)
5600 v4si __builtin_ia32_cmpgtps (v4sf, v4sf)
5601 v4si __builtin_ia32_cmpgeps (v4sf, v4sf)
5602 v4si __builtin_ia32_cmpunordps (v4sf, v4sf)
5603 v4si __builtin_ia32_cmpneqps (v4sf, v4sf)
5604 v4si __builtin_ia32_cmpnltps (v4sf, v4sf)
5605 v4si __builtin_ia32_cmpnleps (v4sf, v4sf)
5606 v4si __builtin_ia32_cmpngtps (v4sf, v4sf)
5607 v4si __builtin_ia32_cmpngeps (v4sf, v4sf)
5608 v4si __builtin_ia32_cmpordps (v4sf, v4sf)
5609 v4si __builtin_ia32_cmpeqss (v4sf, v4sf)
5610 v4si __builtin_ia32_cmpltss (v4sf, v4sf)
5611 v4si __builtin_ia32_cmpless (v4sf, v4sf)
5612 v4si __builtin_ia32_cmpunordss (v4sf, v4sf)
5613 v4si __builtin_ia32_cmpneqss (v4sf, v4sf)
5614 v4si __builtin_ia32_cmpnlts (v4sf, v4sf)
5615 v4si __builtin_ia32_cmpnless (v4sf, v4sf)
5616 v4si __builtin_ia32_cmpordss (v4sf, v4sf)
5617 v4sf __builtin_ia32_maxps (v4sf, v4sf)
5618 v4sf __builtin_ia32_maxss (v4sf, v4sf)
5619 v4sf __builtin_ia32_minps (v4sf, v4sf)
5620 v4sf __builtin_ia32_minss (v4sf, v4sf)
5621 v4sf __builtin_ia32_andps (v4sf, v4sf)
5622 v4sf __builtin_ia32_andnps (v4sf, v4sf)
5623 v4sf __builtin_ia32_orps (v4sf, v4sf)
5624 v4sf __builtin_ia32_xorps (v4sf, v4sf)
5625 v4sf __builtin_ia32_movss (v4sf, v4sf)
5626 v4sf __builtin_ia32_movhlps (v4sf, v4sf)
5627 v4sf __builtin_ia32_movlhps (v4sf, v4sf)
5628 v4sf __builtin_ia32_unpckhps (v4sf, v4sf)
5629 v4sf __builtin_ia32_unpcklps (v4sf, v4sf)
5630 v4sf __builtin_ia32_cvtpi2ps (v4sf, v2si)
5631 v4sf __builtin_ia32_cvtsi2ss (v4sf, int)
5632 v2si __builtin_ia32_cvtps2pi (v4sf)
5633 int __builtin_ia32_cvtss2si (v4sf)
5634 v2si __builtin_ia32_cvttps2pi (v4sf)
5635 int __builtin_ia32_cvttss2si (v4sf)
5636 v4sf __builtin_ia32_rcpps (v4sf)
5637 v4sf __builtin_ia32_rsqrtps (v4sf)
5638 v4sf __builtin_ia32_sqrtps (v4sf)
5639 v4sf __builtin_ia32_rcpss (v4sf)
5640 v4sf __builtin_ia32_rsqrtss (v4sf)
5641 v4sf __builtin_ia32_sqrtss (v4sf)
5642 v4sf __builtin_ia32_shufps (v4sf, v4sf, int)
5643 void __builtin_ia32_movntps (float *, v4sf)
5644 int __builtin_ia32_movmskps (v4sf)
5645 @end example
5646
5647 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
5648
5649 @table @code
5650 @item v4sf __builtin_ia32_loadaps (float *)
5651 Generates the @code{movaps} machine instruction as a load from memory.
5652 @item void __builtin_ia32_storeaps (float *, v4sf)
5653 Generates the @code{movaps} machine instruction as a store to memory.
5654 @item v4sf __builtin_ia32_loadups (float *)
5655 Generates the @code{movups} machine instruction as a load from memory.
5656 @item void __builtin_ia32_storeups (float *, v4sf)
5657 Generates the @code{movups} machine instruction as a store to memory.
5658 @item v4sf __builtin_ia32_loadsss (float *)
5659 Generates the @code{movss} machine instruction as a load from memory.
5660 @item void __builtin_ia32_storess (float *, v4sf)
5661 Generates the @code{movss} machine instruction as a store to memory.
5662 @item v4sf __builtin_ia32_loadhps (v4sf, v2si *)
5663 Generates the @code{movhps} machine instruction as a load from memory.
5664 @item v4sf __builtin_ia32_loadlps (v4sf, v2si *)
5665 Generates the @code{movlps} machine instruction as a load from memory
5666 @item void __builtin_ia32_storehps (v4sf, v2si *)
5667 Generates the @code{movhps} machine instruction as a store to memory.
5668 @item void __builtin_ia32_storelps (v4sf, v2si *)
5669 Generates the @code{movlps} machine instruction as a store to memory.
5670 @end table
5671
5672 The following built-in functions are available when @option{-mpni} is used.
5673 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5674
5675 @example
5676 v2df __builtin_ia32_addsubpd (v2df, v2df)
5677 v2df __builtin_ia32_addsubps (v2df, v2df)
5678 v2df __builtin_ia32_haddpd (v2df, v2df)
5679 v2df __builtin_ia32_haddps (v2df, v2df)
5680 v2df __builtin_ia32_hsubpd (v2df, v2df)
5681 v2df __builtin_ia32_hsubps (v2df, v2df)
5682 v16qi __builtin_ia32_lddqu (char const *)
5683 void __builtin_ia32_monitor (void *, unsigned int, unsigned int)
5684 v2df __builtin_ia32_movddup (v2df)
5685 v4sf __builtin_ia32_movshdup (v4sf)
5686 v4sf __builtin_ia32_movsldup (v4sf)
5687 void __builtin_ia32_mwait (unsigned int, unsigned int)
5688 @end example
5689
5690 The following built-in functions are available when @option{-mpni} is used.
5691
5692 @table @code
5693 @item v2df __builtin_ia32_loadddup (double const *)
5694 Generates the @code{movddup} machine instruction as a load from memory.
5695 @end table
5696
5697 The following built-in functions are available when @option{-m3dnow} is used.
5698 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5699
5700 @example
5701 void __builtin_ia32_femms (void)
5702 v8qi __builtin_ia32_pavgusb (v8qi, v8qi)
5703 v2si __builtin_ia32_pf2id (v2sf)
5704 v2sf __builtin_ia32_pfacc (v2sf, v2sf)
5705 v2sf __builtin_ia32_pfadd (v2sf, v2sf)
5706 v2si __builtin_ia32_pfcmpeq (v2sf, v2sf)
5707 v2si __builtin_ia32_pfcmpge (v2sf, v2sf)
5708 v2si __builtin_ia32_pfcmpgt (v2sf, v2sf)
5709 v2sf __builtin_ia32_pfmax (v2sf, v2sf)
5710 v2sf __builtin_ia32_pfmin (v2sf, v2sf)
5711 v2sf __builtin_ia32_pfmul (v2sf, v2sf)
5712 v2sf __builtin_ia32_pfrcp (v2sf)
5713 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit1 (v2sf, v2sf)
5714 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit2 (v2sf, v2sf)
5715 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrt (v2sf)
5716 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrtit1 (v2sf, v2sf)
5717 v2sf __builtin_ia32_pfsub (v2sf, v2sf)
5718 v2sf __builtin_ia32_pfsubr (v2sf, v2sf)
5719 v2sf __builtin_ia32_pi2fd (v2si)
5720 v4hi __builtin_ia32_pmulhrw (v4hi, v4hi)
5721 @end example
5722
5723 The following built-in functions are available when both @option{-m3dnow}
5724 and @option{-march=athlon} are used.  All of them generate the machine
5725 instruction that is part of the name.
5726
5727 @example
5728 v2si __builtin_ia32_pf2iw (v2sf)
5729 v2sf __builtin_ia32_pfnacc (v2sf, v2sf)
5730 v2sf __builtin_ia32_pfpnacc (v2sf, v2sf)
5731 v2sf __builtin_ia32_pi2fw (v2si)
5732 v2sf __builtin_ia32_pswapdsf (v2sf)
5733 v2si __builtin_ia32_pswapdsi (v2si)
5734 @end example
5735
5736 @node PowerPC AltiVec Built-in Functions
5737 @subsection PowerPC AltiVec Built-in Functions
5738
5739 These built-in functions are available for the PowerPC family
5740 of computers, depending on the command-line switches used.
5741
5742 The following machine modes are available for use with AltiVec built-in
5743 functions (@pxref{Vector Extensions}): @code{V4SI} for a vector of four
5744 32-bit integers, @code{V4SF} for a vector of four 32-bit floating point
5745 numbers, @code{V8HI} for a vector of eight 16-bit integers, and
5746 @code{V16QI} for a vector of sixteen 8-bit integers.
5747
5748 The following functions are made available by including
5749 @code{<altivec.h>} and using @option{-maltivec} and
5750 @option{-mabi=altivec}.  The functions implement the functionality
5751 described in Motorola's AltiVec Programming Interface Manual.
5752
5753 There are a few differences from Motorola's documentation and GCC's
5754 implementation.  Vector constants are done with curly braces (not
5755 parentheses).  Vector initializers require no casts if the vector
5756 constant is of the same type as the variable it is initializing.  The
5757 @code{vector bool} type is deprecated and will be discontinued in
5758 further revisions.  Use @code{vector signed} instead.  If @code{signed}
5759 or @code{unsigned} is omitted, the vector type will default to
5760 @code{signed}.  Lastly, all overloaded functions are implemented with macros
5761 for the C implementation.  So code the following example will not work:
5762
5763 @smallexample
5764   vec_add ((vector signed int)@{1, 2, 3, 4@}, foo);
5765 @end smallexample
5766
5767 Since vec_add is a macro, the vector constant in the above example will
5768 be treated as four different arguments.  Wrap the entire argument in
5769 parentheses for this to work.  The C++ implementation does not use
5770 macros.
5771
5772 @emph{Note:} Only the @code{<altivec.h>} interface is supported.
5773 Internally, GCC uses built-in functions to achieve the functionality in
5774 the aforementioned header file, but they are not supported and are
5775 subject to change without notice.
5776
5777 @smallexample
5778 vector signed char vec_abs (vector signed char, vector signed char);
5779 vector signed short vec_abs (vector signed short, vector signed short);
5780 vector signed int vec_abs (vector signed int, vector signed int);
5781 vector signed float vec_abs (vector signed float, vector signed float);
5782
5783 vector signed char vec_abss (vector signed char, vector signed char);
5784 vector signed short vec_abss (vector signed short, vector signed short);
5785
5786 vector signed char vec_add (vector signed char, vector signed char);
5787 vector unsigned char vec_add (vector signed char, vector unsigned char);
5788
5789 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char, vector signed char);
5790
5791 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char,
5792                               vector unsigned char);
5793 vector signed short vec_add (vector signed short, vector signed short);
5794 vector unsigned short vec_add (vector signed short,
5795                                vector unsigned short);
5796 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
5797                                vector signed short);
5798 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
5799                                vector unsigned short);
5800 vector signed int vec_add (vector signed int, vector signed int);
5801 vector unsigned int vec_add (vector signed int, vector unsigned int);
5802 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector signed int);
5803 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector unsigned int);
5804 vector float vec_add (vector float, vector float);
5805
5806 vector unsigned int vec_addc (vector unsigned int, vector unsigned int);
5807
5808 vector unsigned char vec_adds (vector signed char,
5809                                vector unsigned char);
5810 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
5811                                vector signed char);
5812 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
5813                                vector unsigned char);
5814 vector signed char vec_adds (vector signed char, vector signed char);
5815 vector unsigned short vec_adds (vector signed short,
5816                                 vector unsigned short);
5817 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
5818                                 vector signed short);
5819 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
5820                                 vector unsigned short);
5821 vector signed short vec_adds (vector signed short, vector signed short);
5822
5823 vector unsigned int vec_adds (vector signed int, vector unsigned int);
5824 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector signed int);
5825 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector unsigned int);
5826
5827 vector signed int vec_adds (vector signed int, vector signed int);
5828
5829 vector float vec_and (vector float, vector float);
5830 vector float vec_and (vector float, vector signed int);
5831 vector float vec_and (vector signed int, vector float);
5832 vector signed int vec_and (vector signed int, vector signed int);
5833 vector unsigned int vec_and (vector signed int, vector unsigned int);
5834 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector signed int);
5835 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector unsigned int);
5836 vector signed short vec_and (vector signed short, vector signed short);
5837 vector unsigned short vec_and (vector signed short,
5838                                vector unsigned short);
5839 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
5840                                vector signed short);
5841 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
5842                                vector unsigned short);
5843 vector signed char vec_and (vector signed char, vector signed char);
5844 vector unsigned char vec_and (vector signed char, vector unsigned char);
5845
5846 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char, vector signed char);
5847
5848 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char,
5849                               vector unsigned char);
5850
5851 vector float vec_andc (vector float, vector float);
5852 vector float vec_andc (vector float, vector signed int);
5853 vector float vec_andc (vector signed int, vector float);
5854 vector signed int vec_andc (vector signed int, vector signed int);
5855 vector unsigned int vec_andc (vector signed int, vector unsigned int);
5856 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector signed int);
5857 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector unsigned int);
5858
5859 vector signed short vec_andc (vector signed short, vector signed short);
5860
5861 vector unsigned short vec_andc (vector signed short,
5862                                 vector unsigned short);
5863 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
5864                                 vector signed short);
5865 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
5866                                 vector unsigned short);
5867 vector signed char vec_andc (vector signed char, vector signed char);
5868 vector unsigned char vec_andc (vector signed char,
5869                                vector unsigned char);
5870 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
5871                                vector signed char);
5872 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
5873                                vector unsigned char);
5874
5875 vector unsigned char vec_avg (vector unsigned char,
5876                               vector unsigned char);
5877 vector signed char vec_avg (vector signed char, vector signed char);
5878 vector unsigned short vec_avg (vector unsigned short,
5879                                vector unsigned short);
5880 vector signed short vec_avg (vector signed short, vector signed short);
5881 vector unsigned int vec_avg (vector unsigned int, vector unsigned int);
5882 vector signed int vec_avg (vector signed int, vector signed int);
5883
5884 vector float vec_ceil (vector float);
5885
5886 vector signed int vec_cmpb (vector float, vector float);
5887
5888 vector signed char vec_cmpeq (vector signed char, vector signed char);
5889 vector signed char vec_cmpeq (vector unsigned char,
5890                               vector unsigned char);
5891 vector signed short vec_cmpeq (vector signed short,
5892                                vector signed short);
5893 vector signed short vec_cmpeq (vector unsigned short,
5894                                vector unsigned short);
5895 vector signed int vec_cmpeq (vector signed int, vector signed int);
5896 vector signed int vec_cmpeq (vector unsigned int, vector unsigned int);
5897 vector signed int vec_cmpeq (vector float, vector float);
5898
5899 vector signed int vec_cmpge (vector float, vector float);
5900
5901 vector signed char vec_cmpgt (vector unsigned char,
5902                               vector unsigned char);
5903 vector signed char vec_cmpgt (vector signed char, vector signed char);
5904 vector signed short vec_cmpgt (vector unsigned short,
5905                                vector unsigned short);
5906 vector signed short vec_cmpgt (vector signed short,
5907                                vector signed short);
5908 vector signed int vec_cmpgt (vector unsigned int, vector unsigned int);
5909 vector signed int vec_cmpgt (vector signed int, vector signed int);
5910 vector signed int vec_cmpgt (vector float, vector float);
5911
5912 vector signed int vec_cmple (vector float, vector float);
5913
5914 vector signed char vec_cmplt (vector unsigned char,
5915                               vector unsigned char);
5916 vector signed char vec_cmplt (vector signed char, vector signed char);
5917 vector signed short vec_cmplt (vector unsigned short,
5918                                vector unsigned short);
5919 vector signed short vec_cmplt (vector signed short,
5920                                vector signed short);
5921 vector signed int vec_cmplt (vector unsigned int, vector unsigned int);
5922 vector signed int vec_cmplt (vector signed int, vector signed int);
5923 vector signed int vec_cmplt (vector float, vector float);
5924
5925 vector float vec_ctf (vector unsigned int, const char);
5926 vector float vec_ctf (vector signed int, const char);
5927
5928 vector signed int vec_cts (vector float, const char);
5929
5930 vector unsigned int vec_ctu (vector float, const char);
5931
5932 void vec_dss (const char);
5933
5934 void vec_dssall (void);
5935
5936 void vec_dst (void *, int, const char);
5937
5938 void vec_dstst (void *, int, const char);
5939
5940 void vec_dststt (void *, int, const char);
5941
5942 void vec_dstt (void *, int, const char);
5943
5944 vector float vec_expte (vector float, vector float);
5945
5946 vector float vec_floor (vector float, vector float);
5947
5948 vector float vec_ld (int, vector float *);
5949 vector float vec_ld (int, float *):
5950 vector signed int vec_ld (int, int *);
5951 vector signed int vec_ld (int, vector signed int *);
5952 vector unsigned int vec_ld (int, vector unsigned int *);
5953 vector unsigned int vec_ld (int, unsigned int *);
5954 vector signed short vec_ld (int, short *, vector signed short *);
5955 vector unsigned short vec_ld (int, unsigned short *,
5956                               vector unsigned short *);
5957 vector signed char vec_ld (int, signed char *);
5958 vector signed char vec_ld (int, vector signed char *);
5959 vector unsigned char vec_ld (int, unsigned char *);
5960 vector unsigned char vec_ld (int, vector unsigned char *);
5961
5962 vector signed char vec_lde (int, signed char *);
5963 vector unsigned char vec_lde (int, unsigned char *);
5964 vector signed short vec_lde (int, short *);
5965 vector unsigned short vec_lde (int, unsigned short *);
5966 vector float vec_lde (int, float *);
5967 vector signed int vec_lde (int, int *);
5968 vector unsigned int vec_lde (int, unsigned int *);
5969
5970 void float vec_ldl (int, float *);
5971 void float vec_ldl (int, vector float *);
5972 void signed int vec_ldl (int, vector signed int *);
5973 void signed int vec_ldl (int, int *);
5974 void unsigned int vec_ldl (int, unsigned int *);
5975 void unsigned int vec_ldl (int, vector unsigned int *);
5976 void signed short vec_ldl (int, vector signed short *);
5977 void signed short vec_ldl (int, short *);
5978 void unsigned short vec_ldl (int, vector unsigned short *);
5979 void unsigned short vec_ldl (int, unsigned short *);
5980 void signed char vec_ldl (int, vector signed char *);
5981 void signed char vec_ldl (int, signed char *);
5982 void unsigned char vec_ldl (int, vector unsigned char *);
5983 void unsigned char vec_ldl (int, unsigned char *);
5984
5985 vector float vec_loge (vector float);
5986
5987 vector unsigned char vec_lvsl (int, void *, int *);
5988
5989 vector unsigned char vec_lvsr (int, void *, int *);
5990
5991 vector float vec_madd (vector float, vector float, vector float);
5992
5993 vector signed short vec_madds (vector signed short, vector signed short,
5994                                vector signed short);
5995
5996 vector unsigned char vec_max (vector signed char, vector unsigned char);
5997
5998 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char, vector signed char);
5999
6000 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char,
6001                               vector unsigned char);
6002 vector signed char vec_max (vector signed char, vector signed char);
6003 vector unsigned short vec_max (vector signed short,
6004                                vector unsigned short);
6005 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
6006                                vector signed short);
6007 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
6008                                vector unsigned short);
6009 vector signed short vec_max (vector signed short, vector signed short);
6010 vector unsigned int vec_max (vector signed int, vector unsigned int);
6011 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector signed int);
6012 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector unsigned int);
6013 vector signed int vec_max (vector signed int, vector signed int);
6014 vector float vec_max (vector float, vector float);
6015
6016 vector signed char vec_mergeh (vector signed char, vector signed char);
6017 vector unsigned char vec_mergeh (vector unsigned char,
6018                                  vector unsigned char);
6019 vector signed short vec_mergeh (vector signed short,
6020                                 vector signed short);
6021 vector unsigned short vec_mergeh (vector unsigned short,
6022                                   vector unsigned short);
6023 vector float vec_mergeh (vector float, vector float);
6024 vector signed int vec_mergeh (vector signed int, vector signed int);
6025 vector unsigned int vec_mergeh (vector unsigned int,
6026                                 vector unsigned int);
6027
6028 vector signed char vec_mergel (vector signed char, vector signed char);
6029 vector unsigned char vec_mergel (vector unsigned char,
6030                                  vector unsigned char);
6031 vector signed short vec_mergel (vector signed short,
6032                                 vector signed short);
6033 vector unsigned short vec_mergel (vector unsigned short,
6034                                   vector unsigned short);
6035 vector float vec_mergel (vector float, vector float);
6036 vector signed int vec_mergel (vector signed int, vector signed int);
6037 vector unsigned int vec_mergel (vector unsigned int,
6038                                 vector unsigned int);
6039
6040 vector unsigned short vec_mfvscr (void);
6041
6042 vector unsigned char vec_min (vector signed char, vector unsigned char);
6043
6044 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char, vector signed char);
6045
6046 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char,
6047                               vector unsigned char);
6048 vector signed char vec_min (vector signed char, vector signed char);
6049 vector unsigned short vec_min (vector signed short,
6050                                vector unsigned short);
6051 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
6052                                vector signed short);
6053 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
6054                                vector unsigned short);
6055 vector signed short vec_min (vector signed short, vector signed short);
6056 vector unsigned int vec_min (vector signed int, vector unsigned int);
6057 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector signed int);
6058 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector unsigned int);
6059 vector signed int vec_min (vector signed int, vector signed int);
6060 vector float vec_min (vector float, vector float);
6061
6062 vector signed short vec_mladd (vector signed short, vector signed short,
6063                                vector signed short);
6064 vector signed short vec_mladd (vector signed short,
6065                                vector unsigned short,
6066                                vector unsigned short);
6067 vector signed short vec_mladd (vector unsigned short,
6068                                vector signed short,
6069                                vector signed short);
6070 vector unsigned short vec_mladd (vector unsigned short,
6071                                  vector unsigned short,
6072                                  vector unsigned short);
6073
6074 vector signed short vec_mradds (vector signed short,
6075                                 vector signed short,
6076                                 vector signed short);
6077
6078 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned char,
6079                               vector unsigned char,
6080                               vector unsigned int);
6081 vector signed int vec_msum (vector signed char, vector unsigned char,
6082                             vector signed int);
6083 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned short,
6084                               vector unsigned short,
6085                               vector unsigned int);
6086 vector signed int vec_msum (vector signed short, vector signed short,
6087                             vector signed int);
6088
6089 vector unsigned int vec_msums (vector unsigned short,
6090                                vector unsigned short,
6091                                vector unsigned int);
6092 vector signed int vec_msums (vector signed short, vector signed short,
6093                              vector signed int);
6094
6095 void vec_mtvscr (vector signed int);
6096 void vec_mtvscr (vector unsigned int);
6097 void vec_mtvscr (vector signed short);
6098 void vec_mtvscr (vector unsigned short);
6099 void vec_mtvscr (vector signed char);
6100 void vec_mtvscr (vector unsigned char);
6101
6102 vector unsigned short vec_mule (vector unsigned char,
6103                                 vector unsigned char);
6104 vector signed short vec_mule (vector signed char, vector signed char);
6105 vector unsigned int vec_mule (vector unsigned short,
6106                               vector unsigned short);
6107 vector signed int vec_mule (vector signed short, vector signed short);
6108
6109 vector unsigned short vec_mulo (vector unsigned char,
6110                                 vector unsigned char);
6111 vector signed short vec_mulo (vector signed char, vector signed char);
6112 vector unsigned int vec_mulo (vector unsigned short,
6113                               vector unsigned short);
6114 vector signed int vec_mulo (vector signed short, vector signed short);
6115
6116 vector float vec_nmsub (vector float, vector float, vector float);
6117
6118 vector float vec_nor (vector float, vector float);
6119 vector signed int vec_nor (vector signed int, vector signed int);
6120 vector unsigned int vec_nor (vector unsigned int, vector unsigned int);
6121 vector signed short vec_nor (vector signed short, vector signed short);
6122 vector unsigned short vec_nor (vector unsigned short,
6123                                vector unsigned short);
6124 vector signed char vec_nor (vector signed char, vector signed char);
6125 vector unsigned char vec_nor (vector unsigned char,
6126                               vector unsigned char);
6127
6128 vector float vec_or (vector float, vector float);
6129 vector float vec_or (vector float, vector signed int);
6130 vector float vec_or (vector signed int, vector float);
6131 vector signed int vec_or (vector signed int, vector signed int);
6132 vector unsigned int vec_or (vector signed int, vector unsigned int);
6133 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector signed int);
6134 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector unsigned int);
6135 vector signed short vec_or (vector signed short, vector signed short);
6136 vector unsigned short vec_or (vector signed short,
6137                               vector unsigned short);
6138 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
6139                               vector signed short);
6140 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
6141                               vector unsigned short);
6142 vector signed char vec_or (vector signed char, vector signed char);
6143 vector unsigned char vec_or (vector signed char, vector unsigned char);
6144 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char, vector signed char);
6145 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char,
6146                              vector unsigned char);
6147
6148 vector signed char vec_pack (vector signed short, vector signed short);
6149 vector unsigned char vec_pack (vector unsigned short,
6150                                vector unsigned short);
6151 vector signed short vec_pack (vector signed int, vector signed int);
6152 vector unsigned short vec_pack (vector unsigned int,
6153                                 vector unsigned int);
6154
6155 vector signed short vec_packpx (vector unsigned int,
6156                                 vector unsigned int);
6157
6158 vector unsigned char vec_packs (vector unsigned short,
6159                                 vector unsigned short);
6160 vector signed char vec_packs (vector signed short, vector signed short);
6161
6162 vector unsigned short vec_packs (vector unsigned int,
6163                                  vector unsigned int);
6164 vector signed short vec_packs (vector signed int, vector signed int);
6165
6166 vector unsigned char vec_packsu (vector unsigned short,
6167                                  vector unsigned short);
6168 vector unsigned char vec_packsu (vector signed short,
6169                                  vector signed short);
6170 vector unsigned short vec_packsu (vector unsigned int,
6171                                   vector unsigned int);
6172 vector unsigned short vec_packsu (vector signed int, vector signed int);
6173
6174 vector float vec_perm (vector float, vector float,
6175                        vector unsigned char);
6176 vector signed int vec_perm (vector signed int, vector signed int,
6177                             vector unsigned char);
6178 vector unsigned int vec_perm (vector unsigned int, vector unsigned int,
6179                               vector unsigned char);
6180 vector signed short vec_perm (vector signed short, vector signed short,
6181                               vector unsigned char);
6182 vector unsigned short vec_perm (vector unsigned short,
6183                                 vector unsigned short,
6184                                 vector unsigned char);
6185 vector signed char vec_perm (vector signed char, vector signed char,
6186                              vector unsigned char);
6187 vector unsigned char vec_perm (vector unsigned char,
6188                                vector unsigned char,
6189                                vector unsigned char);
6190
6191 vector float vec_re (vector float);
6192
6193 vector signed char vec_rl (vector signed char, vector unsigned char);
6194 vector unsigned char vec_rl (vector unsigned char,
6195                              vector unsigned char);
6196 vector signed short vec_rl (vector signed short, vector unsigned short);
6197
6198 vector unsigned short vec_rl (vector unsigned short,
6199                               vector unsigned short);
6200 vector signed int vec_rl (vector signed int, vector unsigned int);
6201 vector unsigned int vec_rl (vector unsigned int, vector unsigned int);
6202
6203 vector float vec_round (vector float);
6204
6205 vector float vec_rsqrte (vector float);
6206
6207 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector signed int);
6208 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector unsigned int);
6209 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
6210                            vector signed int);
6211 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
6212                            vector unsigned int);
6213 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
6214                              vector signed int);
6215 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
6216                              vector unsigned int);
6217 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
6218                              vector signed short);
6219 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
6220                              vector unsigned short);
6221 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
6222                                vector unsigned short,
6223                                vector signed short);
6224 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
6225                                vector unsigned short,
6226                                vector unsigned short);
6227 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
6228                             vector signed char);
6229 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
6230                             vector unsigned char);
6231 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
6232                               vector unsigned char,
6233                               vector signed char);
6234 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
6235                               vector unsigned char,
6236                               vector unsigned char);
6237
6238 vector signed char vec_sl (vector signed char, vector unsigned char);
6239 vector unsigned char vec_sl (vector unsigned char,
6240                              vector unsigned char);
6241 vector signed short vec_sl (vector signed short, vector unsigned short);
6242
6243 vector unsigned short vec_sl (vector unsigned short,
6244                               vector unsigned short);
6245 vector signed int vec_sl (vector signed int, vector unsigned int);
6246 vector unsigned int vec_sl (vector unsigned int, vector unsigned int);
6247
6248 vector float vec_sld (vector float, vector float, const char);
6249 vector signed int vec_sld (vector signed int, vector signed int,
6250                            const char);
6251 vector unsigned int vec_sld (vector unsigned int, vector unsigned int,
6252                              const char);
6253 vector signed short vec_sld (vector signed short, vector signed short,
6254                              const char);
6255 vector unsigned short vec_sld (vector unsigned short,
6256                                vector unsigned short, const char);
6257 vector signed char vec_sld (vector signed char, vector signed char,
6258                             const char);
6259 vector unsigned char vec_sld (vector unsigned char,
6260                               vector unsigned char,
6261                               const char);
6262
6263 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned int);
6264 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned short);
6265 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned char);
6266 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned int);
6267 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int,
6268                              vector unsigned short);
6269 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned char);
6270
6271 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned int);
6272 vector signed short vec_sll (vector signed short,
6273                              vector unsigned short);
6274 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned char);
6275
6276 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
6277                                vector unsigned int);
6278 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
6279                                vector unsigned short);
6280 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
6281                                vector unsigned char);
6282 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned int);
6283 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned short);
6284 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned char);
6285 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
6286                               vector unsigned int);
6287 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
6288                               vector unsigned short);
6289 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
6290                               vector unsigned char);
6291
6292 vector float vec_slo (vector float, vector signed char);
6293 vector float vec_slo (vector float, vector unsigned char);
6294 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector signed char);
6295 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector unsigned char);
6296 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector signed char);
6297 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector unsigned char);
6298
6299 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector signed char);
6300 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector unsigned char);
6301
6302 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
6303                                vector signed char);
6304 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
6305                                vector unsigned char);
6306 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector signed char);
6307 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector unsigned char);
6308 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char, vector signed char);
6309
6310 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char,
6311                               vector unsigned char);
6312
6313 vector signed char vec_splat (vector signed char, const char);
6314 vector unsigned char vec_splat (vector unsigned char, const char);
6315 vector signed short vec_splat (vector signed short, const char);
6316 vector unsigned short vec_splat (vector unsigned short, const char);
6317 vector float vec_splat (vector float, const char);
6318 vector signed int vec_splat (vector signed int, const char);
6319 vector unsigned int vec_splat (vector unsigned int, const char);
6320
6321 vector signed char vec_splat_s8 (const char);
6322
6323 vector signed short vec_splat_s16 (const char);
6324
6325 vector signed int vec_splat_s32 (const char);
6326
6327 vector unsigned char vec_splat_u8 (const char);
6328
6329 vector unsigned short vec_splat_u16 (const char);
6330
6331 vector unsigned int vec_splat_u32 (const char);
6332
6333 vector signed char vec_sr (vector signed char, vector unsigned char);
6334 vector unsigned char vec_sr (vector unsigned char,
6335                              vector unsigned char);
6336 vector signed short vec_sr (vector signed short, vector unsigned short);
6337
6338 vector unsigned short vec_sr (vector unsigned short,
6339                               vector unsigned short);
6340 vector signed int vec_sr (vector signed int, vector unsigned int);
6341 vector unsigned int vec_sr (vector unsigned int, vector unsigned int);
6342
6343 vector signed char vec_sra (vector signed char, vector unsigned char);
6344 vector unsigned char vec_sra (vector unsigned char,
6345                               vector unsigned char);
6346 vector signed short vec_sra (vector signed short,
6347                              vector unsigned short);
6348 vector unsigned short vec_sra (vector unsigned short,
6349                                vector unsigned short);
6350 vector signed int vec_sra (vector signed int, vector unsigned int);
6351 vector unsigned int vec_sra (vector unsigned int, vector unsigned int);
6352
6353 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned int);
6354 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned short);
6355 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned char);
6356 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned int);
6357 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int,
6358                              vector unsigned short);
6359 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned char);
6360
6361 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned int);
6362 vector signed short vec_srl (vector signed short,
6363                              vector unsigned short);
6364 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned char);
6365
6366 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6367                                vector unsigned int);
6368 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6369                                vector unsigned short);
6370 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6371                                vector unsigned char);
6372 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned int);
6373 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned short);
6374 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned char);
6375 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6376                               vector unsigned int);
6377 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6378                               vector unsigned short);
6379 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6380                               vector unsigned char);
6381
6382 vector float vec_sro (vector float, vector signed char);
6383 vector float vec_sro (vector float, vector unsigned char);
6384 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector signed char);
6385 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector unsigned char);
6386 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector signed char);
6387 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector unsigned char);
6388
6389 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector signed char);
6390 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector unsigned char);
6391
6392 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
6393                                vector signed char);
6394 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
6395                                vector unsigned char);
6396 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector signed char);
6397 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector unsigned char);
6398 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char, vector signed char);
6399
6400 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char,
6401                               vector unsigned char);
6402
6403 void vec_st (vector float, int, float *);
6404 void vec_st (vector float, int, vector float *);
6405 void vec_st (vector signed int, int, int *);
6406 void vec_st (vector signed int, int, unsigned int *);
6407 void vec_st (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6408 void vec_st (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
6409 void vec_st (vector signed short, int, short *);
6410 void vec_st (vector signed short, int, vector unsigned short *);
6411 void vec_st (vector signed short, int, vector signed short *);
6412 void vec_st (vector unsigned short, int, unsigned short *);
6413 void vec_st (vector unsigned short, int, vector unsigned short *);
6414 void vec_st (vector signed char, int, signed char *);
6415 void vec_st (vector signed char, int, unsigned char *);
6416 void vec_st (vector signed char, int, vector signed char *);
6417 void vec_st (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6418 void vec_st (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
6419
6420 void vec_ste (vector signed char, int, unsigned char *);
6421 void vec_ste (vector signed char, int, signed char *);
6422 void vec_ste (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6423 void vec_ste (vector signed short, int, short *);
6424 void vec_ste (vector signed short, int, unsigned short *);
6425 void vec_ste (vector unsigned short, int, void *);
6426 void vec_ste (vector signed int, int, unsigned int *);
6427 void vec_ste (vector signed int, int, int *);
6428 void vec_ste (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6429 void vec_ste (vector float, int, float *);
6430
6431 void vec_stl (vector float, int, vector float *);
6432 void vec_stl (vector float, int, float *);
6433 void vec_stl (vector signed int, int, vector signed int *);
6434 void vec_stl (vector signed int, int, int *);
6435 void vec_stl (vector signed int, int, unsigned int *);
6436 void vec_stl (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
6437 void vec_stl (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6438 void vec_stl (vector signed short, int, short *);
6439 void vec_stl (vector signed short, int, unsigned short *);
6440 void vec_stl (vector signed short, int, vector signed short *);
6441 void vec_stl (vector unsigned short, int, unsigned short *);
6442 void vec_stl (vector unsigned short, int, vector signed short *);
6443 void vec_stl (vector signed char, int, signed char *);
6444 void vec_stl (vector signed char, int, unsigned char *);
6445 void vec_stl (vector signed char, int, vector signed char *);
6446 void vec_stl (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6447 void vec_stl (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
6448
6449 vector signed char vec_sub (vector signed char, vector signed char);
6450 vector unsigned char vec_sub (vector signed char, vector unsigned char);
6451
6452 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char, vector signed char);
6453
6454 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char,
6455                               vector unsigned char);
6456 vector signed short vec_sub (vector signed short, vector signed short);
6457 vector unsigned short vec_sub (vector signed short,
6458                                vector unsigned short);
6459 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
6460                                vector signed short);
6461 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
6462                                vector unsigned short);
6463 vector signed int vec_sub (vector signed int, vector signed int);
6464 vector unsigned int vec_sub (vector signed int, vector unsigned int);
6465 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector signed int);
6466 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector unsigned int);
6467 vector float vec_sub (vector float, vector float);
6468
6469 vector unsigned int vec_subc (vector unsigned int, vector unsigned int);
6470
6471 vector unsigned char vec_subs (vector signed char,
6472                                vector unsigned char);
6473 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
6474                                vector signed char);
6475 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
6476                                vector unsigned char);
6477 vector signed char vec_subs (vector signed char, vector signed char);
6478 vector unsigned short vec_subs (vector signed short,
6479                                 vector unsigned short);
6480 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
6481                                 vector signed short);
6482 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
6483                                 vector unsigned short);
6484 vector signed short vec_subs (vector signed short, vector signed short);
6485
6486 vector unsigned int vec_subs (vector signed int, vector unsigned int);
6487 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector signed int);
6488 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector unsigned int);
6489
6490 vector signed int vec_subs (vector signed int, vector signed int);
6491
6492 vector unsigned int vec_sum4s (vector unsigned char,
6493                                vector unsigned int);
6494 vector signed int vec_sum4s (vector signed char, vector signed int);
6495 vector signed int vec_sum4s (vector signed short, vector signed int);
6496
6497 vector signed int vec_sum2s (vector signed int, vector signed int);
6498
6499 vector signed int vec_sums (vector signed int, vector signed int);
6500
6501 vector float vec_trunc (vector float);
6502
6503 vector signed short vec_unpackh (vector signed char);
6504 vector unsigned int vec_unpackh (vector signed short);
6505 vector signed int vec_unpackh (vector signed short);
6506
6507 vector signed short vec_unpackl (vector signed char);
6508 vector unsigned int vec_unpackl (vector signed short);
6509 vector signed int vec_unpackl (vector signed short);
6510
6511 vector float vec_xor (vector float, vector float);
6512 vector float vec_xor (vector float, vector signed int);
6513 vector float vec_xor (vector signed int, vector float);
6514 vector signed int vec_xor (vector signed int, vector signed int);
6515 vector unsigned int vec_xor (vector signed int, vector unsigned int);
6516 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector signed int);
6517 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector unsigned int);
6518 vector signed short vec_xor (vector signed short, vector signed short);
6519 vector unsigned short vec_xor (vector signed short,
6520                                vector unsigned short);
6521 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
6522                                vector signed short);
6523 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
6524                                vector unsigned short);
6525 vector signed char vec_xor (vector signed char, vector signed char);
6526 vector unsigned char vec_xor (vector signed char, vector unsigned char);
6527
6528 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char, vector signed char);
6529
6530 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char,
6531                               vector unsigned char);
6532
6533 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector unsigned char);
6534
6535 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector signed char);
6536 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char, vector signed char);
6537
6538 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char,
6539                               vector unsigned char);
6540 vector signed int vec_all_eq (vector signed short,
6541                               vector unsigned short);
6542 vector signed int vec_all_eq (vector signed short, vector signed short);
6543
6544 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
6545                               vector signed short);
6546 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
6547                               vector unsigned short);
6548 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector unsigned int);
6549 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector signed int);
6550 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector signed int);
6551 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
6552
6553 vector signed int vec_all_eq (vector float, vector float);
6554
6555 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector unsigned char);
6556
6557 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char, vector signed char);
6558
6559 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char,
6560                               vector unsigned char);
6561 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector signed char);
6562 vector signed int vec_all_ge (vector signed short,
6563                               vector unsigned short);
6564 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
6565                               vector signed short);
6566 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
6567                               vector unsigned short);
6568 vector signed int vec_all_ge (vector signed short, vector signed short);
6569
6570 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector unsigned int);
6571 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector signed int);
6572 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
6573
6574 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector signed int);
6575 vector signed int vec_all_ge (vector float, vector float);
6576
6577 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector unsigned char);
6578
6579 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char, vector signed char);
6580
6581 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char,
6582                               vector unsigned char);
6583 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector signed char);
6584 vector signed int vec_all_gt (vector signed short,
6585                               vector unsigned short);
6586 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
6587                               vector signed short);
6588 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
6589                               vector unsigned short);
6590 vector signed int vec_all_gt (vector signed short, vector signed short);
6591
6592 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector unsigned int);
6593 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector signed int);
6594 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6595
6596 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector signed int);
6597 vector signed int vec_all_gt (vector float, vector float);
6598
6599 vector signed int vec_all_in (vector float, vector float);
6600
6601 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector unsigned char);
6602
6603 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char, vector signed char);
6604
6605 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char,
6606                               vector unsigned char);
6607 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector signed char);
6608 vector signed int vec_all_le (vector signed short,
6609                               vector unsigned short);
6610 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
6611                               vector signed short);
6612 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
6613                               vector unsigned short);
6614 vector signed int vec_all_le (vector signed short, vector signed short);
6615
6616 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector unsigned int);
6617 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector signed int);
6618 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
6619
6620 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector signed int);
6621 vector signed int vec_all_le (vector float, vector float);
6622
6623 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector unsigned char);
6624
6625 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char, vector signed char);
6626
6627 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char,
6628                               vector unsigned char);
6629 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector signed char);
6630 vector signed int vec_all_lt (vector signed short,
6631                               vector unsigned short);
6632 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
6633                               vector signed short);
6634 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
6635                               vector unsigned short);
6636 vector signed int vec_all_lt (vector signed short, vector signed short);
6637
6638 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector unsigned int);
6639 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector signed int);
6640 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6641
6642 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector signed int);
6643 vector signed int vec_all_lt (vector float, vector float);
6644
6645 vector signed int vec_all_nan (vector float);
6646
6647 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector unsigned char);
6648
6649 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector signed char);
6650 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char, vector signed char);
6651
6652 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char,
6653                               vector unsigned char);
6654 vector signed int vec_all_ne (vector signed short,
6655                               vector unsigned short);
6656 vector signed int vec_all_ne (vector signed short, vector signed short);
6657
6658 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
6659                               vector signed short);
6660 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
6661                               vector unsigned short);
6662 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector unsigned int);
6663 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector signed int);
6664 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector signed int);
6665 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
6666
6667 vector signed int vec_all_ne (vector float, vector float);
6668
6669 vector signed int vec_all_nge (vector float, vector float);
6670
6671 vector signed int vec_all_ngt (vector float, vector float);
6672
6673 vector signed int vec_all_nle (vector float, vector float);
6674
6675 vector signed int vec_all_nlt (vector float, vector float);
6676
6677 vector signed int vec_all_numeric (vector float);
6678
6679 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector unsigned char);
6680
6681 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector signed char);
6682 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char, vector signed char);
6683
6684 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char,
6685                               vector unsigned char);
6686 vector signed int vec_any_eq (vector signed short,
6687                               vector unsigned short);
6688 vector signed int vec_any_eq (vector signed short, vector signed short);
6689
6690 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
6691                               vector signed short);
6692 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
6693                               vector unsigned short);
6694 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector unsigned int);
6695 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector signed int);
6696 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector signed int);
6697 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
6698
6699 vector signed int vec_any_eq (vector float, vector float);
6700
6701 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector unsigned char);
6702
6703 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char, vector signed char);
6704
6705 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char,
6706                               vector unsigned char);
6707 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector signed char);
6708 vector signed int vec_any_ge (vector signed short,
6709                               vector unsigned short);
6710 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
6711                               vector signed short);
6712 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
6713                               vector unsigned short);
6714 vector signed int vec_any_ge (vector signed short, vector signed short);
6715
6716 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector unsigned int);
6717 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector signed int);
6718 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
6719
6720 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector signed int);
6721 vector signed int vec_any_ge (vector float, vector float);
6722
6723 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector unsigned char);
6724
6725 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char, vector signed char);
6726
6727 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char,
6728                               vector unsigned char);
6729 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector signed char);
6730 vector signed int vec_any_gt (vector signed short,
6731                               vector unsigned short);
6732 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
6733                               vector signed short);
6734 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
6735                               vector unsigned short);
6736 vector signed int vec_any_gt (vector signed short, vector signed short);
6737
6738 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector unsigned int);
6739 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector signed int);
6740 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6741
6742 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector signed int);
6743 vector signed int vec_any_gt (vector float, vector float);
6744
6745 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector unsigned char);
6746
6747 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char, vector signed char);
6748
6749 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char,
6750                               vector unsigned char);
6751 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector signed char);
6752 vector signed int vec_any_le (vector signed short,
6753                               vector unsigned short);
6754 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
6755                               vector signed short);
6756 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
6757                               vector unsigned short);
6758 vector signed int vec_any_le (vector signed short, vector signed short);
6759
6760 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector unsigned int);
6761 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector signed int);
6762 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
6763
6764 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector signed int);
6765 vector signed int vec_any_le (vector float, vector float);
6766
6767 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector unsigned char);
6768
6769 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char, vector signed char);
6770
6771 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char,
6772                               vector unsigned char);
6773 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector signed char);
6774 vector signed int vec_any_lt (vector signed short,
6775                               vector unsigned short);
6776 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
6777                               vector signed short);
6778 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
6779                               vector unsigned short);
6780 vector signed int vec_any_lt (vector signed short, vector signed short);
6781
6782 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector unsigned int);
6783 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector signed int);
6784 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6785
6786 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector signed int);
6787 vector signed int vec_any_lt (vector float, vector float);
6788
6789 vector signed int vec_any_nan (vector float);
6790
6791 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector unsigned char);
6792
6793 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector signed char);
6794 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char, vector signed char);
6795
6796 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char,
6797                               vector unsigned char);
6798 vector signed int vec_any_ne (vector signed short,
6799                               vector unsigned short);
6800 vector signed int vec_any_ne (vector signed short, vector signed short);
6801
6802 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
6803                               vector signed short);
6804 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
6805                               vector unsigned short);
6806 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector unsigned int);
6807 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector signed int);
6808 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector signed int);
6809 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
6810
6811 vector signed int vec_any_ne (vector float, vector float);
6812
6813 vector signed int vec_any_nge (vector float, vector float);
6814
6815 vector signed int vec_any_ngt (vector float, vector float);
6816
6817 vector signed int vec_any_nle (vector float, vector float);
6818
6819 vector signed int vec_any_nlt (vector float, vector float);
6820
6821 vector signed int vec_any_numeric (vector float);
6822
6823 vector signed int vec_any_out (vector float, vector float);
6824 @end smallexample
6825
6826 @node Pragmas
6827 @section Pragmas Accepted by GCC
6828 @cindex pragmas
6829 @cindex #pragma
6830
6831 GCC supports several types of pragmas, primarily in order to compile
6832 code originally written for other compilers.  Note that in general
6833 we do not recommend the use of pragmas; @xref{Function Attributes},
6834 for further explanation.
6835
6836 @menu
6837 * ARM Pragmas::
6838 * RS/6000 and PowerPC Pragmas::
6839 * Darwin Pragmas::
6840 * Solaris Pragmas::
6841 * Tru64 Pragmas::
6842 @end menu
6843
6844 @node ARM Pragmas
6845 @subsection ARM Pragmas
6846
6847 The ARM target defines pragmas for controlling the default addition of
6848 @code{long_call} and @code{short_call} attributes to functions.
6849 @xref{Function Attributes}, for information about the effects of these
6850 attributes.
6851
6852 @table @code
6853 @item long_calls
6854 @cindex pragma, long_calls
6855 Set all subsequent functions to have the @code{long_call} attribute.
6856
6857 @item no_long_calls
6858 @cindex pragma, no_long_calls
6859 Set all subsequent functions to have the @code{short_call} attribute.
6860
6861 @item long_calls_off
6862 @cindex pragma, long_calls_off
6863 Do not affect the @code{long_call} or @code{short_call} attributes of
6864 subsequent functions.
6865 @end table
6866
6867 @node RS/6000 and PowerPC Pragmas
6868 @subsection RS/6000 and PowerPC Pragmas
6869
6870 The RS/6000 and PowerPC targets define one pragma for controlling
6871 whether or not the @code{longcall} attribute is added to function
6872 declarations by default.  This pragma overrides the @option{-mlongcall}
6873 option, but not the @code{longcall} and @code{shortcall} attributes.
6874 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information about when long
6875 calls are and are not necessary.
6876
6877 @table @code
6878 @item longcall (1)
6879 @cindex pragma, longcall
6880 Apply the @code{longcall} attribute to all subsequent function
6881 declarations.
6882
6883 @item longcall (0)
6884 Do not apply the @code{longcall} attribute to subsequent function
6885 declarations.
6886 @end table
6887
6888 @c Describe c4x pragmas here.
6889 @c Describe h8300 pragmas here.
6890 @c Describe i370 pragmas here.
6891 @c Describe i960 pragmas here.
6892 @c Describe sh pragmas here.
6893 @c Describe v850 pragmas here.
6894
6895 @node Darwin Pragmas
6896 @subsection Darwin Pragmas
6897
6898 The following pragmas are available for all architectures running the
6899 Darwin operating system.  These are useful for compatibility with other
6900 Mac OS compilers.
6901
6902 @table @code
6903 @item mark @var{tokens}@dots{}
6904 @cindex pragma, mark
6905 This pragma is accepted, but has no effect.
6906
6907 @item options align=@var{alignment}
6908 @cindex pragma, options align
6909 This pragma sets the alignment of fields in structures.  The values of
6910 @var{alignment} may be @code{mac68k}, to emulate m68k alignment, or
6911 @code{power}, to emulate PowerPC alignment.  Uses of this pragma nest
6912 properly; to restore the previous setting, use @code{reset} for the
6913 @var{alignment}.
6914
6915 @item segment @var{tokens}@dots{}
6916 @cindex pragma, segment
6917 This pragma is accepted, but has no effect.
6918
6919 @item unused (@var{var} [, @var{var}]@dots{})
6920 @cindex pragma, unused
6921 This pragma declares variables to be possibly unused.  GCC will not
6922 produce warnings for the listed variables.  The effect is similar to
6923 that of the @code{unused} attribute, except that this pragma may appear
6924 anywhere within the variables' scopes.
6925 @end table
6926
6927 @node Solaris Pragmas
6928 @subsection Solaris Pragmas
6929
6930 For compatibility with the SunPRO compiler, the following pragma
6931 is supported.
6932
6933 @table @code
6934 @item redefine_extname @var{oldname} @var{newname}
6935 @cindex pragma, redefine_extname
6936
6937 This pragma gives the C function @var{oldname} the assembler label
6938 @var{newname}.  The pragma must appear before the function declaration.
6939 This pragma is equivalent to the asm labels extension (@pxref{Asm
6940 Labels}).  The preprocessor defines @code{__PRAGMA_REDEFINE_EXTNAME}
6941 if the pragma is available.
6942 @end table
6943
6944 @node Tru64 Pragmas
6945 @subsection Tru64 Pragmas
6946
6947 For compatibility with the Compaq C compiler, the following pragma
6948 is supported.
6949
6950 @table @code
6951 @item extern_prefix @var{string}
6952 @cindex pragma, extern_prefix
6953
6954 This pragma renames all subsequent function and variable declarations
6955 such that @var{string} is prepended to the name.  This effect may be
6956 terminated by using another @code{extern_prefix} pragma with the
6957 empty string.
6958
6959 This pragma is similar in intent to to the asm labels extension
6960 (@pxref{Asm Labels}) in that the system programmer wants to change
6961 the assembly-level ABI without changing the source-level API.  The
6962 preprocessor defines @code{__PRAGMA_EXTERN_PREFIX} if the pragma is
6963 available.
6964 @end table
6965
6966 @node Unnamed Fields
6967 @section Unnamed struct/union fields within structs/unions.
6968 @cindex struct
6969 @cindex union
6970
6971 For compatibility with other compilers, GCC allows you to define
6972 a structure or union that contains, as fields, structures and unions
6973 without names.  For example:
6974
6975 @example
6976 struct @{
6977   int a;
6978   union @{
6979     int b;
6980     float c;
6981   @};
6982   int d;
6983 @} foo;
6984 @end example
6985
6986 In this example, the user would be able to access members of the unnamed
6987 union with code like @samp{foo.b}.  Note that only unnamed structs and
6988 unions are allowed, you may not have, for example, an unnamed
6989 @code{int}.
6990
6991 You must never create such structures that cause ambiguous field definitions.
6992 For example, this structure:
6993
6994 @example
6995 struct @{
6996   int a;
6997   struct @{
6998     int a;
6999   @};
7000 @} foo;
7001 @end example
7002
7003 It is ambiguous which @code{a} is being referred to with @samp{foo.a}.
7004 Such constructs are not supported and must be avoided.  In the future,
7005 such constructs may be detected and treated as compilation errors.
7006
7007 @node Thread-Local
7008 @section Thread-Local Storage
7009 @cindex Thread-Local Storage
7010 @cindex @acronym{TLS}
7011 @cindex __thread
7012
7013 Thread-local storage (@acronym{TLS}) is a mechanism by which variables
7014 are allocated such that there is one instance of the variable per extant
7015 thread.  The run-time model GCC uses to implement this originates
7016 in the IA-64 processor-specific ABI, but has since been migrated
7017 to other processors as well.  It requires significant support from
7018 the linker (@command{ld}), dynamic linker (@command{ld.so}), and
7019 system libraries (@file{libc.so} and @file{libpthread.so}), so it
7020 is not available everywhere.
7021
7022 At the user level, the extension is visible with a new storage
7023 class keyword: @code{__thread}.  For example:
7024
7025 @example
7026 __thread int i;
7027 extern __thread struct state s;
7028 static __thread char *p;
7029 @end example
7030
7031 The @code{__thread} specifier may be used alone, with the @code{extern}
7032 or @code{static} specifiers, but with no other storage class specifier.
7033 When used with @code{extern} or @code{static}, @code{__thread} must appear
7034 immediately after the other storage class specifier.
7035
7036 The @code{__thread} specifier may be applied to any global, file-scoped
7037 static, function-scoped static, or static data member of a class.  It may
7038 not be applied to block-scoped automatic or non-static data member.
7039
7040 When the address-of operator is applied to a thread-local variable, it is
7041 evaluated at run-time and returns the address of the current thread's
7042 instance of that variable.  An address so obtained may be used by any
7043 thread.  When a thread terminates, any pointers to thread-local variables
7044 in that thread become invalid.
7045
7046 No static initialization may refer to the address of a thread-local variable.
7047
7048 In C++, if an initializer is present for a thread-local variable, it must
7049 be a @var{constant-expression}, as defined in 5.19.2 of the ANSI/ISO C++
7050 standard.
7051
7052 See @uref{http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf,
7053 ELF Handling For Thread-Local Storage} for a detailed explanation of
7054 the four thread-local storage addressing models, and how the run-time
7055 is expected to function.
7056
7057 @menu
7058 * C99 Thread-Local Edits::
7059 * C++98 Thread-Local Edits::
7060 @end menu
7061
7062 @node C99 Thread-Local Edits
7063 @subsection ISO/IEC 9899:1999 Edits for Thread-Local Storage
7064
7065 The following are a set of changes to ISO/IEC 9899:1999 (aka C99)
7066 that document the exact semantics of the language extension.
7067
7068 @itemize @bullet
7069 @item
7070 @cite{5.1.2  Execution environments}
7071
7072 Add new text after paragraph 1
7073
7074 @quotation
7075 Within either execution environment, a @dfn{thread} is a flow of
7076 control within a program.  It is implementation defined whether
7077 or not there may be more than one thread associated with a program.
7078 It is implementation defined how threads beyond the first are
7079 created, the name and type of the function called at thread
7080 startup, and how threads may be terminated.  However, objects
7081 with thread storage duration shall be initialized before thread
7082 startup.
7083 @end quotation
7084
7085 @item
7086 @cite{6.2.4  Storage durations of objects}
7087
7088 Add new text before paragraph 3
7089
7090 @quotation
7091 An object whose identifier is declared with the storage-class
7092 specifier @w{@code{__thread}} has @dfn{thread storage duration}.
7093 Its lifetime is the entire execution of the thread, and its
7094 stored value is initialized only once, prior to thread startup.
7095 @end quotation
7096
7097 @item
7098 @cite{6.4.1  Keywords}
7099
7100 Add @code{__thread}.
7101
7102 @item
7103 @cite{6.7.1  Storage-class specifiers}
7104
7105 Add @code{__thread} to the list of storage class specifiers in
7106 paragraph 1.
7107
7108 Change paragraph 2 to
7109
7110 @quotation
7111 With the exception of @code{__thread}, at most one storage-class
7112 specifier may be given [@dots{}].  The @code{__thread} specifier may
7113 be used alone, or immediately following @code{extern} or
7114 @code{static}.
7115 @end quotation
7116
7117 Add new text after paragraph 6
7118
7119 @quotation
7120 The declaration of an identifier for a variable that has
7121 block scope that specifies @code{__thread} shall also
7122 specify either @code{extern} or @code{static}.
7123
7124 The @code{__thread} specifier shall be used only with
7125 variables.
7126 @end quotation
7127 @end itemize
7128
7129 @node C++98 Thread-Local Edits
7130 @subsection ISO/IEC 14882:1998 Edits for Thread-Local Storage
7131
7132 The following are a set of changes to ISO/IEC 14882:1998 (aka C++98)
7133 that document the exact semantics of the language extension.
7134
7135 @itemize @bullet
7136 @item
7137 @b{[intro.execution]}
7138
7139 New text after paragraph 4
7140
7141 @quotation
7142 A @dfn{thread} is a flow of control within the abstract machine.
7143 It is implementation defined whether or not there may be more than
7144 one thread.
7145 @end quotation
7146
7147 New text after paragraph 7
7148
7149 @quotation
7150 It is unspecified whether additional action must be taken to
7151 ensure when and whether side effects are visible to other threads.
7152 @end quotation
7153
7154 @item
7155 @b{[lex.key]}
7156
7157 Add @code{__thread}.
7158
7159 @item
7160 @b{[basic.start.main]}
7161
7162 Add after paragraph 5
7163
7164 @quotation
7165 The thread that begins execution at the @code{main} function is called
7166 the @dfn{main thread}.  It is implementation defined how functions
7167 beginning threads other than the main thread are designated or typed.
7168 A function so designated, as well as the @code{main} function, is called
7169 a @dfn{thread startup function}.  It is implementation defined what
7170 happens if a thread startup function returns.  It is implementation
7171 defined what happens to other threads when any thread calls @code{exit}.
7172 @end quotation
7173
7174 @item
7175 @b{[basic.start.init]}
7176
7177 Add after paragraph 4
7178
7179 @quotation
7180 The storage for an object of thread storage duration shall be
7181 statically initialized before the first statement of the thread startup
7182 function.  An object of thread storage duration shall not require
7183 dynamic initialization.
7184 @end quotation
7185
7186 @item
7187 @b{[basic.start.term]}
7188
7189 Add after paragraph 3
7190
7191 @quotation
7192 The type of an object with thread storage duration shall not have a
7193 non-trivial destructor, nor shall it be an array type whose elements
7194 (directly or indirectly) have non-trivial destructors.
7195 @end quotation
7196
7197 @item
7198 @b{[basic.stc]}
7199
7200 Add ``thread storage duration'' to the list in paragraph 1.
7201
7202 Change paragraph 2
7203
7204 @quotation
7205 Thread, static, and automatic storage durations are associated with
7206 objects introduced by declarations [@dots{}].
7207 @end quotation
7208
7209 Add @code{__thread} to the list of specifiers in paragraph 3.
7210
7211 @item
7212 @b{[basic.stc.thread]}
7213
7214 New section before @b{[basic.stc.static]}
7215
7216 @quotation
7217 The keyword @code{__thread} applied to a non-local object gives the
7218 object thread storage duration.
7219
7220 A local variable or class data member declared both @code{static}
7221 and @code{__thread} gives the variable or member thread storage
7222 duration.
7223 @end quotation
7224
7225 @item
7226 @b{[basic.stc.static]}
7227
7228 Change paragraph 1
7229
7230 @quotation
7231 All objects which have neither thread storage duration, dynamic
7232 storage duration nor are local [@dots{}].
7233 @end quotation
7234
7235 @item
7236 @b{[dcl.stc]}
7237
7238 Add @code{__thread} to the list in paragraph 1.
7239
7240 Change paragraph 1
7241
7242 @quotation
7243 With the exception of @code{__thread}, at most one
7244 @var{storage-class-specifier} shall appear in a given
7245 @var{decl-specifier-seq}.  The @code{__thread} specifier may
7246 be used alone, or immediately following the @code{extern} or
7247 @code{static} specifiers.  [@dots{}]
7248 @end quotation
7249
7250 Add after paragraph 5
7251
7252 @quotation
7253 The @code{__thread} specifier can be applied only to the names of objects
7254 and to anonymous unions.
7255 @end quotation
7256
7257 @item
7258 @b{[class.mem]}
7259
7260 Add after paragraph 6
7261
7262 @quotation
7263 Non-@code{static} members shall not be @code{__thread}.
7264 @end quotation
7265 @end itemize
7266
7267 @node C++ Extensions
7268 @chapter Extensions to the C++ Language
7269 @cindex extensions, C++ language
7270 @cindex C++ language extensions
7271
7272 The GNU compiler provides these extensions to the C++ language (and you
7273 can also use most of the C language extensions in your C++ programs).  If you
7274 want to write code that checks whether these features are available, you can
7275 test for the GNU compiler the same way as for C programs: check for a
7276 predefined macro @code{__GNUC__}.  You can also use @code{__GNUG__} to
7277 test specifically for GNU C++ (@pxref{Standard Predefined,,Standard
7278 Predefined Macros,cpp.info,The C Preprocessor}).
7279
7280 @menu
7281 * Min and Max::         C++ Minimum and maximum operators.
7282 * Volatiles::           What constitutes an access to a volatile object.
7283 * Restricted Pointers:: C99 restricted pointers and references.
7284 * Vague Linkage::       Where G++ puts inlines, vtables and such.
7285 * C++ Interface::       You can use a single C++ header file for both
7286                         declarations and definitions.
7287 * Template Instantiation:: Methods for ensuring that exactly one copy of
7288                         each needed template instantiation is emitted.
7289 * Bound member functions:: You can extract a function pointer to the
7290                         method denoted by a @samp{->*} or @samp{.*} expression.
7291 * C++ Attributes::      Variable, function, and type attributes for C++ only.
7292 * Java Exceptions::     Tweaking exception handling to work with Java.
7293 * Deprecated Features:: Things will disappear from g++.
7294 * Backwards Compatibility:: Compatibilities with earlier definitions of C++.
7295 @end menu
7296
7297 @node Min and Max
7298 @section Minimum and Maximum Operators in C++
7299
7300 It is very convenient to have operators which return the ``minimum'' or the
7301 ``maximum'' of two arguments.  In GNU C++ (but not in GNU C),
7302
7303 @table @code
7304 @item @var{a} <? @var{b}
7305 @findex <?
7306 @cindex minimum operator
7307 is the @dfn{minimum}, returning the smaller of the numeric values
7308 @var{a} and @var{b};
7309
7310 @item @var{a} >? @var{b}
7311 @findex >?
7312 @cindex maximum operator
7313 is the @dfn{maximum}, returning the larger of the numeric values @var{a}
7314 and @var{b}.
7315 @end table
7316
7317 These operations are not primitive in ordinary C++, since you can
7318 use a macro to return the minimum of two things in C++, as in the
7319 following example.
7320
7321 @example
7322 #define MIN(X,Y) ((X) < (Y) ? : (X) : (Y))
7323 @end example
7324
7325 @noindent
7326 You might then use @w{@samp{int min = MIN (i, j);}} to set @var{min} to
7327 the minimum value of variables @var{i} and @var{j}.
7328
7329 However, side effects in @code{X} or @code{Y} may cause unintended
7330 behavior.  For example, @code{MIN (i++, j++)} will fail, incrementing
7331 the smaller counter twice.  The GNU C @code{typeof} extension allows you
7332 to write safe macros that avoid this kind of problem (@pxref{Typeof}).
7333 However, writing @code{MIN} and @code{MAX} as macros also forces you to
7334 use function-call notation for a fundamental arithmetic operation.
7335 Using GNU C++ extensions, you can write @w{@samp{int min = i <? j;}}
7336 instead.
7337
7338 Since @code{<?} and @code{>?} are built into the compiler, they properly
7339 handle expressions with side-effects;  @w{@samp{int min = i++ <? j++;}}
7340 works correctly.
7341
7342 @node Volatiles
7343 @section When is a Volatile Object Accessed?
7344 @cindex accessing volatiles
7345 @cindex volatile read
7346 @cindex volatile write
7347 @cindex volatile access
7348
7349 Both the C and C++ standard have the concept of volatile objects.  These
7350 are normally accessed by pointers and used for accessing hardware.  The
7351 standards encourage compilers to refrain from optimizations
7352 concerning accesses to volatile objects that it might perform on
7353 non-volatile objects.  The C standard leaves it implementation defined
7354 as to what constitutes a volatile access.  The C++ standard omits to
7355 specify this, except to say that C++ should behave in a similar manner
7356 to C with respect to volatiles, where possible.  The minimum either
7357 standard specifies is that at a sequence point all previous accesses to
7358 volatile objects have stabilized and no subsequent accesses have
7359 occurred.  Thus an implementation is free to reorder and combine
7360 volatile accesses which occur between sequence points, but cannot do so
7361 for accesses across a sequence point.  The use of volatiles does not
7362 allow you to violate the restriction on updating objects multiple times
7363 within a sequence point.
7364
7365 In most expressions, it is intuitively obvious what is a read and what is
7366 a write.  For instance
7367
7368 @example
7369 volatile int *dst = @var{somevalue};
7370 volatile int *src = @var{someothervalue};
7371 *dst = *src;
7372 @end example
7373
7374 @noindent
7375 will cause a read of the volatile object pointed to by @var{src} and stores the
7376 value into the volatile object pointed to by @var{dst}.  There is no
7377 guarantee that these reads and writes are atomic, especially for objects
7378 larger than @code{int}.
7379
7380 Less obvious expressions are where something which looks like an access
7381 is used in a void context.  An example would be,
7382
7383 @example
7384 volatile int *src = @var{somevalue};
7385 *src;
7386 @end example
7387
7388 With C, such expressions are rvalues, and as rvalues cause a read of
7389 the object, GCC interprets this as a read of the volatile being pointed
7390 to.  The C++ standard specifies that such expressions do not undergo
7391 lvalue to rvalue conversion, and that the type of the dereferenced
7392 object may be incomplete.  The C++ standard does not specify explicitly
7393 that it is this lvalue to rvalue conversion which is responsible for
7394 causing an access.  However, there is reason to believe that it is,
7395 because otherwise certain simple expressions become undefined.  However,
7396 because it would surprise most programmers, G++ treats dereferencing a
7397 pointer to volatile object of complete type in a void context as a read
7398 of the object.  When the object has incomplete type, G++ issues a
7399 warning.
7400
7401 @example
7402 struct S;
7403 struct T @{int m;@};
7404 volatile S *ptr1 = @var{somevalue};
7405 volatile T *ptr2 = @var{somevalue};
7406 *ptr1;
7407 *ptr2;
7408 @end example
7409
7410 In this example, a warning is issued for @code{*ptr1}, and @code{*ptr2}
7411 causes a read of the object pointed to.  If you wish to force an error on
7412 the first case, you must force a conversion to rvalue with, for instance
7413 a static cast, @code{static_cast<S>(*ptr1)}.
7414
7415 When using a reference to volatile, G++ does not treat equivalent
7416 expressions as accesses to volatiles, but instead issues a warning that
7417 no volatile is accessed.  The rationale for this is that otherwise it
7418 becomes difficult to determine where volatile access occur, and not
7419 possible to ignore the return value from functions returning volatile
7420 references.  Again, if you wish to force a read, cast the reference to
7421 an rvalue.
7422
7423 @node Restricted Pointers
7424 @section Restricting Pointer Aliasing
7425 @cindex restricted pointers
7426 @cindex restricted references
7427 @cindex restricted this pointer
7428
7429 As with gcc, g++ understands the C99 feature of restricted pointers,
7430 specified with the @code{__restrict__}, or @code{__restrict} type
7431 qualifier.  Because you cannot compile C++ by specifying the @option{-std=c99}
7432 language flag, @code{restrict} is not a keyword in C++.
7433
7434 In addition to allowing restricted pointers, you can specify restricted
7435 references, which indicate that the reference is not aliased in the local
7436 context.
7437
7438 @example
7439 void fn (int *__restrict__ rptr, int &__restrict__ rref)
7440 @{
7441   /* @r{@dots{}} */
7442 @}
7443 @end example
7444
7445 @noindent
7446 In the body of @code{fn}, @var{rptr} points to an unaliased integer and
7447 @var{rref} refers to a (different) unaliased integer.
7448
7449 You may also specify whether a member function's @var{this} pointer is
7450 unaliased by using @code{__restrict__} as a member function qualifier.
7451
7452 @example
7453 void T::fn () __restrict__
7454 @{
7455   /* @r{@dots{}} */
7456 @}
7457 @end example
7458
7459 @noindent
7460 Within the body of @code{T::fn}, @var{this} will have the effective
7461 definition @code{T *__restrict__ const this}.  Notice that the
7462 interpretation of a @code{__restrict__} member function qualifier is
7463 different to that of @code{const} or @code{volatile} qualifier, in that it
7464 is applied to the pointer rather than the object.  This is consistent with
7465 other compilers which implement restricted pointers.
7466
7467 As with all outermost parameter qualifiers, @code{__restrict__} is
7468 ignored in function definition matching.  This means you only need to
7469 specify @code{__restrict__} in a function definition, rather than
7470 in a function prototype as well.
7471
7472 @node Vague Linkage
7473 @section Vague Linkage
7474 @cindex vague linkage
7475
7476 There are several constructs in C++ which require space in the object
7477 file but are not clearly tied to a single translation unit.  We say that
7478 these constructs have ``vague linkage''.  Typically such constructs are
7479 emitted wherever they are needed, though sometimes we can be more
7480 clever.
7481
7482 @table @asis
7483 @item Inline Functions
7484 Inline functions are typically defined in a header file which can be
7485 included in many different compilations.  Hopefully they can usually be
7486 inlined, but sometimes an out-of-line copy is necessary, if the address
7487 of the function is taken or if inlining fails.  In general, we emit an
7488 out-of-line copy in all translation units where one is needed.  As an
7489 exception, we only emit inline virtual functions with the vtable, since
7490 it will always require a copy.
7491
7492 Local static variables and string constants used in an inline function
7493 are also considered to have vague linkage, since they must be shared
7494 between all inlined and out-of-line instances of the function.
7495
7496 @item VTables
7497 @cindex vtable
7498 C++ virtual functions are implemented in most compilers using a lookup
7499 table, known as a vtable.  The vtable contains pointers to the virtual
7500 functions provided by a class, and each object of the class contains a
7501 pointer to its vtable (or vtables, in some multiple-inheritance
7502 situations).  If the class declares any non-inline, non-pure virtual
7503 functions, the first one is chosen as the ``key method'' for the class,
7504 and the vtable is only emitted in the translation unit where the key
7505 method is defined.
7506
7507 @emph{Note:} If the chosen key method is later defined as inline, the
7508 vtable will still be emitted in every translation unit which defines it.
7509 Make sure that any inline virtuals are declared inline in the class
7510 body, even if they are not defined there.
7511
7512 @item type_info objects
7513 @cindex type_info
7514 @cindex RTTI
7515 C++ requires information about types to be written out in order to
7516 implement @samp{dynamic_cast}, @samp{typeid} and exception handling.
7517 For polymorphic classes (classes with virtual functions), the type_info
7518 object is written out along with the vtable so that @samp{dynamic_cast}
7519 can determine the dynamic type of a class object at runtime.  For all
7520 other types, we write out the type_info object when it is used: when
7521 applying @samp{typeid} to an expression, throwing an object, or
7522 referring to a type in a catch clause or exception specification.
7523
7524 @item Template Instantiations
7525 Most everything in this section also applies to template instantiations,
7526 but there are other options as well.
7527 @xref{Template Instantiation,,Where's the Template?}.
7528
7529 @end table
7530
7531 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
7532 Linux/GNU or Solaris 2, or on Microsoft Windows, duplicate copies of
7533 these constructs will be discarded at link time.  This is known as
7534 COMDAT support.
7535
7536 On targets that don't support COMDAT, but do support weak symbols, GCC
7537 will use them.  This way one copy will override all the others, but
7538 the unused copies will still take up space in the executable.
7539
7540 For targets which do not support either COMDAT or weak symbols,
7541 most entities with vague linkage will be emitted as local symbols to
7542 avoid duplicate definition errors from the linker.  This will not happen
7543 for local statics in inlines, however, as having multiple copies will
7544 almost certainly break things.
7545
7546 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
7547 another way to control placement of these constructs.
7548
7549 @node C++ Interface
7550 @section Declarations and Definitions in One Header
7551
7552 @cindex interface and implementation headers, C++
7553 @cindex C++ interface and implementation headers
7554 C++ object definitions can be quite complex.  In principle, your source
7555 code will need two kinds of things for each object that you use across
7556 more than one source file.  First, you need an @dfn{interface}
7557 specification, describing its structure with type declarations and
7558 function prototypes.  Second, you need the @dfn{implementation} itself.
7559 It can be tedious to maintain a separate interface description in a
7560 header file, in parallel to the actual implementation.  It is also
7561 dangerous, since separate interface and implementation definitions may
7562 not remain parallel.
7563
7564 @cindex pragmas, interface and implementation
7565 With GNU C++, you can use a single header file for both purposes.
7566
7567 @quotation
7568 @emph{Warning:} The mechanism to specify this is in transition.  For the
7569 nonce, you must use one of two @code{#pragma} commands; in a future
7570 release of GNU C++, an alternative mechanism will make these
7571 @code{#pragma} commands unnecessary.
7572 @end quotation
7573
7574 The header file contains the full definitions, but is marked with
7575 @samp{#pragma interface} in the source code.  This allows the compiler
7576 to use the header file only as an interface specification when ordinary
7577 source files incorporate it with @code{#include}.  In the single source
7578 file where the full implementation belongs, you can use either a naming
7579 convention or @samp{#pragma implementation} to indicate this alternate
7580 use of the header file.
7581
7582 @table @code
7583 @item #pragma interface
7584 @itemx #pragma interface "@var{subdir}/@var{objects}.h"
7585 @kindex #pragma interface
7586 Use this directive in @emph{header files} that define object classes, to save
7587 space in most of the object files that use those classes.  Normally,
7588 local copies of certain information (backup copies of inline member
7589 functions, debugging information, and the internal tables that implement
7590 virtual functions) must be kept in each object file that includes class
7591 definitions.  You can use this pragma to avoid such duplication.  When a
7592 header file containing @samp{#pragma interface} is included in a
7593 compilation, this auxiliary information will not be generated (unless
7594 the main input source file itself uses @samp{#pragma implementation}).
7595 Instead, the object files will contain references to be resolved at link
7596 time.
7597
7598 The second form of this directive is useful for the case where you have
7599 multiple headers with the same name in different directories.  If you
7600 use this form, you must specify the same string to @samp{#pragma
7601 implementation}.
7602
7603 @item #pragma implementation
7604 @itemx #pragma implementation "@var{objects}.h"
7605 @kindex #pragma implementation
7606 Use this pragma in a @emph{main input file}, when you want full output from
7607 included header files to be generated (and made globally visible).  The
7608 included header file, in turn, should use @samp{#pragma interface}.
7609 Backup copies of inline member functions, debugging information, and the
7610 internal tables used to implement virtual functions are all generated in
7611 implementation files.
7612
7613 @cindex implied @code{#pragma implementation}
7614 @cindex @code{#pragma implementation}, implied
7615 @cindex naming convention, implementation headers
7616 If you use @samp{#pragma implementation} with no argument, it applies to
7617 an include file with the same basename@footnote{A file's @dfn{basename}
7618 was the name stripped of all leading path information and of trailing
7619 suffixes, such as @samp{.h} or @samp{.C} or @samp{.cc}.} as your source
7620 file.  For example, in @file{allclass.cc}, giving just
7621 @samp{#pragma implementation}
7622 by itself is equivalent to @samp{#pragma implementation "allclass.h"}.
7623
7624 In versions of GNU C++ prior to 2.6.0 @file{allclass.h} was treated as
7625 an implementation file whenever you would include it from
7626 @file{allclass.cc} even if you never specified @samp{#pragma
7627 implementation}.  This was deemed to be more trouble than it was worth,
7628 however, and disabled.
7629
7630 If you use an explicit @samp{#pragma implementation}, it must appear in
7631 your source file @emph{before} you include the affected header files.
7632
7633 Use the string argument if you want a single implementation file to
7634 include code from multiple header files.  (You must also use
7635 @samp{#include} to include the header file; @samp{#pragma
7636 implementation} only specifies how to use the file---it doesn't actually
7637 include it.)
7638
7639 There is no way to split up the contents of a single header file into
7640 multiple implementation files.
7641 @end table
7642
7643 @cindex inlining and C++ pragmas
7644 @cindex C++ pragmas, effect on inlining
7645 @cindex pragmas in C++, effect on inlining
7646 @samp{#pragma implementation} and @samp{#pragma interface} also have an
7647 effect on function inlining.
7648
7649 If you define a class in a header file marked with @samp{#pragma
7650 interface}, the effect on a function defined in that class is similar to
7651 an explicit @code{extern} declaration---the compiler emits no code at
7652 all to define an independent version of the function.  Its definition
7653 is used only for inlining with its callers.
7654
7655 @opindex fno-implement-inlines
7656 Conversely, when you include the same header file in a main source file
7657 that declares it as @samp{#pragma implementation}, the compiler emits
7658 code for the function itself; this defines a version of the function
7659 that can be found via pointers (or by callers compiled without
7660 inlining).  If all calls to the function can be inlined, you can avoid
7661 emitting the function by compiling with @option{-fno-implement-inlines}.
7662 If any calls were not inlined, you will get linker errors.
7663
7664 @node Template Instantiation
7665 @section Where's the Template?
7666 @cindex template instantiation
7667
7668 C++ templates are the first language feature to require more
7669 intelligence from the environment than one usually finds on a UNIX
7670 system.  Somehow the compiler and linker have to make sure that each
7671 template instance occurs exactly once in the executable if it is needed,
7672 and not at all otherwise.  There are two basic approaches to this
7673 problem, which I will refer to as the Borland model and the Cfront model.
7674
7675 @table @asis
7676 @item Borland model
7677 Borland C++ solved the template instantiation problem by adding the code
7678 equivalent of common blocks to their linker; the compiler emits template
7679 instances in each translation unit that uses them, and the linker
7680 collapses them together.  The advantage of this model is that the linker
7681 only has to consider the object files themselves; there is no external
7682 complexity to worry about.  This disadvantage is that compilation time
7683 is increased because the template code is being compiled repeatedly.
7684 Code written for this model tends to include definitions of all
7685 templates in the header file, since they must be seen to be
7686 instantiated.
7687
7688 @item Cfront model
7689 The AT&T C++ translator, Cfront, solved the template instantiation
7690 problem by creating the notion of a template repository, an
7691 automatically maintained place where template instances are stored.  A
7692 more modern version of the repository works as follows: As individual
7693 object files are built, the compiler places any template definitions and
7694 instantiations encountered in the repository.  At link time, the link
7695 wrapper adds in the objects in the repository and compiles any needed
7696 instances that were not previously emitted.  The advantages of this
7697 model are more optimal compilation speed and the ability to use the
7698 system linker; to implement the Borland model a compiler vendor also
7699 needs to replace the linker.  The disadvantages are vastly increased
7700 complexity, and thus potential for error; for some code this can be
7701 just as transparent, but in practice it can been very difficult to build
7702 multiple programs in one directory and one program in multiple
7703 directories.  Code written for this model tends to separate definitions
7704 of non-inline member templates into a separate file, which should be
7705 compiled separately.
7706 @end table
7707
7708 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
7709 Linux/GNU or Solaris 2, or on Microsoft Windows, g++ supports the
7710 Borland model.  On other systems, g++ implements neither automatic
7711 model.
7712
7713 A future version of g++ will support a hybrid model whereby the compiler
7714 will emit any instantiations for which the template definition is
7715 included in the compile, and store template definitions and
7716 instantiation context information into the object file for the rest.
7717 The link wrapper will extract that information as necessary and invoke
7718 the compiler to produce the remaining instantiations.  The linker will
7719 then combine duplicate instantiations.
7720
7721 In the mean time, you have the following options for dealing with
7722 template instantiations:
7723
7724 @enumerate
7725 @item
7726 @opindex frepo
7727 Compile your template-using code with @option{-frepo}.  The compiler will
7728 generate files with the extension @samp{.rpo} listing all of the
7729 template instantiations used in the corresponding object files which
7730 could be instantiated there; the link wrapper, @samp{collect2}, will
7731 then update the @samp{.rpo} files to tell the compiler where to place
7732 those instantiations and rebuild any affected object files.  The
7733 link-time overhead is negligible after the first pass, as the compiler
7734 will continue to place the instantiations in the same files.
7735
7736 This is your best option for application code written for the Borland
7737 model, as it will just work.  Code written for the Cfront model will
7738 need to be modified so that the template definitions are available at
7739 one or more points of instantiation; usually this is as simple as adding
7740 @code{#include <tmethods.cc>} to the end of each template header.
7741
7742 For library code, if you want the library to provide all of the template
7743 instantiations it needs, just try to link all of its object files
7744 together; the link will fail, but cause the instantiations to be
7745 generated as a side effect.  Be warned, however, that this may cause
7746 conflicts if multiple libraries try to provide the same instantiations.
7747 For greater control, use explicit instantiation as described in the next
7748 option.
7749
7750 @item
7751 @opindex fno-implicit-templates
7752 Compile your code with @option{-fno-implicit-templates} to disable the
7753 implicit generation of template instances, and explicitly instantiate
7754 all the ones you use.  This approach requires more knowledge of exactly
7755 which instances you need than do the others, but it's less
7756 mysterious and allows greater control.  You can scatter the explicit
7757 instantiations throughout your program, perhaps putting them in the
7758 translation units where the instances are used or the translation units
7759 that define the templates themselves; you can put all of the explicit
7760 instantiations you need into one big file; or you can create small files
7761 like
7762
7763 @example
7764 #include "Foo.h"
7765 #include "Foo.cc"
7766
7767 template class Foo<int>;
7768 template ostream& operator <<
7769                 (ostream&, const Foo<int>&);
7770 @end example
7771
7772 for each of the instances you need, and create a template instantiation
7773 library from those.
7774
7775 If you are using Cfront-model code, you can probably get away with not
7776 using @option{-fno-implicit-templates} when compiling files that don't
7777 @samp{#include} the member template definitions.
7778
7779 If you use one big file to do the instantiations, you may want to
7780 compile it without @option{-fno-implicit-templates} so you get all of the
7781 instances required by your explicit instantiations (but not by any
7782 other files) without having to specify them as well.
7783
7784 g++ has extended the template instantiation syntax given in the ISO
7785 standard to allow forward declaration of explicit instantiations
7786 (with @code{extern}), instantiation of the compiler support data for a
7787 template class (i.e.@: the vtable) without instantiating any of its
7788 members (with @code{inline}), and instantiation of only the static data
7789 members of a template class, without the support data or member
7790 functions (with (@code{static}):
7791
7792 @example
7793 extern template int max (int, int);
7794 inline template class Foo<int>;
7795 static template class Foo<int>;
7796 @end example
7797
7798 @item
7799 Do nothing.  Pretend g++ does implement automatic instantiation
7800 management.  Code written for the Borland model will work fine, but
7801 each translation unit will contain instances of each of the templates it
7802 uses.  In a large program, this can lead to an unacceptable amount of code
7803 duplication.
7804
7805 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
7806 more discussion of these pragmas.
7807 @end enumerate
7808
7809 @node Bound member functions
7810 @section Extracting the function pointer from a bound pointer to member function
7811 @cindex pmf
7812 @cindex pointer to member function
7813 @cindex bound pointer to member function
7814
7815 In C++, pointer to member functions (PMFs) are implemented using a wide
7816 pointer of sorts to handle all the possible call mechanisms; the PMF
7817 needs to store information about how to adjust the @samp{this} pointer,
7818 and if the function pointed to is virtual, where to find the vtable, and
7819 where in the vtable to look for the member function.  If you are using
7820 PMFs in an inner loop, you should really reconsider that decision.  If
7821 that is not an option, you can extract the pointer to the function that
7822 would be called for a given object/PMF pair and call it directly inside
7823 the inner loop, to save a bit of time.
7824
7825 Note that you will still be paying the penalty for the call through a
7826 function pointer; on most modern architectures, such a call defeats the
7827 branch prediction features of the CPU@.  This is also true of normal
7828 virtual function calls.
7829
7830 The syntax for this extension is
7831
7832 @example
7833 extern A a;
7834 extern int (A::*fp)();
7835 typedef int (*fptr)(A *);
7836
7837 fptr p = (fptr)(a.*fp);
7838 @end example
7839
7840 For PMF constants (i.e.@: expressions of the form @samp{&Klasse::Member}),
7841 no object is needed to obtain the address of the function.  They can be
7842 converted to function pointers directly:
7843
7844 @example
7845 fptr p1 = (fptr)(&A::foo);
7846 @end example
7847
7848 @opindex Wno-pmf-conversions
7849 You must specify @option{-Wno-pmf-conversions} to use this extension.
7850
7851 @node C++ Attributes
7852 @section C++-Specific Variable, Function, and Type Attributes
7853
7854 Some attributes only make sense for C++ programs.
7855
7856 @table @code
7857 @item init_priority (@var{priority})
7858 @cindex init_priority attribute
7859
7860
7861 In Standard C++, objects defined at namespace scope are guaranteed to be
7862 initialized in an order in strict accordance with that of their definitions
7863 @emph{in a given translation unit}.  No guarantee is made for initializations
7864 across translation units.  However, GNU C++ allows users to control the
7865 order of initialization of objects defined at namespace scope with the
7866 @code{init_priority} attribute by specifying a relative @var{priority},
7867 a constant integral expression currently bounded between 101 and 65535
7868 inclusive.  Lower numbers indicate a higher priority.
7869
7870 In the following example, @code{A} would normally be created before
7871 @code{B}, but the @code{init_priority} attribute has reversed that order:
7872
7873 @smallexample
7874 Some_Class  A  __attribute__ ((init_priority (2000)));
7875 Some_Class  B  __attribute__ ((init_priority (543)));
7876 @end smallexample
7877
7878 @noindent
7879 Note that the particular values of @var{priority} do not matter; only their
7880 relative ordering.
7881
7882 @item java_interface
7883 @cindex java_interface attribute
7884
7885 This type attribute informs C++ that the class is a Java interface.  It may
7886 only be applied to classes declared within an @code{extern "Java"} block.
7887 Calls to methods declared in this interface will be dispatched using GCJ's
7888 interface table mechanism, instead of regular virtual table dispatch.
7889
7890 @end table
7891
7892 @node Java Exceptions
7893 @section Java Exceptions
7894
7895 The Java language uses a slightly different exception handling model
7896 from C++.  Normally, GNU C++ will automatically detect when you are
7897 writing C++ code that uses Java exceptions, and handle them
7898 appropriately.  However, if C++ code only needs to execute destructors
7899 when Java exceptions are thrown through it, GCC will guess incorrectly.
7900 Sample problematic code is:
7901
7902 @smallexample
7903   struct S @{ ~S(); @};
7904   extern void bar();    // is written in Java, and may throw exceptions
7905   void foo()
7906   @{
7907     S s;
7908     bar();
7909   @}
7910 @end smallexample
7911
7912 @noindent
7913 The usual effect of an incorrect guess is a link failure, complaining of
7914 a missing routine called @samp{__gxx_personality_v0}.
7915
7916 You can inform the compiler that Java exceptions are to be used in a
7917 translation unit, irrespective of what it might think, by writing
7918 @samp{@w{#pragma GCC java_exceptions}} at the head of the file.  This
7919 @samp{#pragma} must appear before any functions that throw or catch
7920 exceptions, or run destructors when exceptions are thrown through them.
7921
7922 You cannot mix Java and C++ exceptions in the same translation unit.  It
7923 is believed to be safe to throw a C++ exception from one file through
7924 another file compiled for the Java exception model, or vice versa, but
7925 there may be bugs in this area.
7926
7927 @node Deprecated Features
7928 @section Deprecated Features
7929
7930 In the past, the GNU C++ compiler was extended to experiment with new
7931 features, at a time when the C++ language was still evolving.  Now that
7932 the C++ standard is complete, some of those features are superseded by
7933 superior alternatives.  Using the old features might cause a warning in
7934 some cases that the feature will be dropped in the future.  In other
7935 cases, the feature might be gone already.
7936
7937 While the list below is not exhaustive, it documents some of the options
7938 that are now deprecated:
7939
7940 @table @code
7941 @item -fexternal-templates
7942 @itemx -falt-external-templates
7943 These are two of the many ways for g++ to implement template
7944 instantiation.  @xref{Template Instantiation}.  The C++ standard clearly
7945 defines how template definitions have to be organized across
7946 implementation units.  g++ has an implicit instantiation mechanism that
7947 should work just fine for standard-conforming code.
7948
7949 @item -fstrict-prototype
7950 @itemx -fno-strict-prototype
7951 Previously it was possible to use an empty prototype parameter list to
7952 indicate an unspecified number of parameters (like C), rather than no
7953 parameters, as C++ demands.  This feature has been removed, except where
7954 it is required for backwards compatibility @xref{Backwards Compatibility}.
7955 @end table
7956
7957 The named return value extension has been deprecated, and is now
7958 removed from g++.
7959
7960 The use of initializer lists with new expressions has been deprecated,
7961 and is now removed from g++.
7962
7963 Floating and complex non-type template parameters have been deprecated,
7964 and are now removed from g++.
7965
7966 The implicit typename extension has been deprecated and is now
7967 removed from g++.
7968
7969 The use of default arguments in function pointers, function typedefs and
7970 and other places where they are not permitted by the standard is
7971 deprecated and will be removed from a future version of g++.
7972
7973 @node Backwards Compatibility
7974 @section Backwards Compatibility
7975 @cindex Backwards Compatibility
7976 @cindex ARM [Annotated C++ Reference Manual]
7977
7978 Now that there is a definitive ISO standard C++, G++ has a specification
7979 to adhere to.  The C++ language evolved over time, and features that
7980 used to be acceptable in previous drafts of the standard, such as the ARM
7981 [Annotated C++ Reference Manual], are no longer accepted.  In order to allow
7982 compilation of C++ written to such drafts, G++ contains some backwards
7983 compatibilities.  @emph{All such backwards compatibility features are
7984 liable to disappear in future versions of G++.} They should be considered
7985 deprecated @xref{Deprecated Features}.
7986
7987 @table @code
7988 @item For scope
7989 If a variable is declared at for scope, it used to remain in scope until
7990 the end of the scope which contained the for statement (rather than just
7991 within the for scope).  G++ retains this, but issues a warning, if such a
7992 variable is accessed outside the for scope.
7993
7994 @item Implicit C language
7995 Old C system header files did not contain an @code{extern "C" @{@dots{}@}}
7996 scope to set the language.  On such systems, all header files are
7997 implicitly scoped inside a C language scope.  Also, an empty prototype
7998 @code{()} will be treated as an unspecified number of arguments, rather
7999 than no arguments, as C++ demands.
8000 @end table