OSDN Git Service

* doc/extend.texi (Empty Structures): New.
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / doc / extend.texi
1 @c Copyright (C) 1988,1989,1992,1993,1994,1996,1998,1999,2000,2001,2002,
2 @c 2003 Free Software Foundation, Inc.
3 @c This is part of the GCC manual.
4 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
5
6 @node C Implementation
7 @chapter C Implementation-defined behavior
8 @cindex implementation-defined behavior, C language
9
10 A conforming implementation of ISO C is required to document its
11 choice of behavior in each of the areas that are designated
12 ``implementation defined.''  The following lists all such areas,
13 along with the section number from the ISO/IEC 9899:1999 standard.
14
15 @menu
16 * Translation implementation::
17 * Environment implementation::
18 * Identifiers implementation::
19 * Characters implementation::
20 * Integers implementation::
21 * Floating point implementation::
22 * Arrays and pointers implementation::
23 * Hints implementation::
24 * Structures unions enumerations and bit-fields implementation::
25 * Qualifiers implementation::
26 * Preprocessing directives implementation::
27 * Library functions implementation::
28 * Architecture implementation::
29 * Locale-specific behavior implementation::
30 @end menu
31
32 @node Translation implementation
33 @section Translation
34
35 @itemize @bullet
36 @item
37 @cite{How a diagnostic is identified (3.10, 5.1.1.3).}
38
39 Diagnostics consist of all the output sent to stderr by GCC.
40
41 @item
42 @cite{Whether each nonempty sequence of white-space characters other than
43 new-line is retained or replaced by one space character in translation
44 phase 3 (5.1.1.2).}
45 @end itemize
46
47 @node Environment implementation
48 @section Environment
49
50 The behavior of these points are dependent on the implementation
51 of the C library, and are not defined by GCC itself.
52
53 @node Identifiers implementation
54 @section Identifiers
55
56 @itemize @bullet
57 @item
58 @cite{Which additional multibyte characters may appear in identifiers
59 and their correspondence to universal character names (6.4.2).}
60
61 @item
62 @cite{The number of significant initial characters in an identifier
63 (5.2.4.1, 6.4.2).}
64
65 For internal names, all characters are significant.  For external names,
66 the number of significant characters are defined by the linker; for
67 almost all targets, all characters are significant.
68
69 @end itemize
70
71 @node Characters implementation
72 @section Characters
73
74 @itemize @bullet
75 @item
76 @cite{The number of bits in a byte (3.6).}
77
78 @item
79 @cite{The values of the members of the execution character set (5.2.1).}
80
81 @item
82 @cite{The unique value of the member of the execution character set produced
83 for each of the standard alphabetic escape sequences (5.2.2).}
84
85 @item
86 @cite{The value of a @code{char} object into which has been stored any
87 character other than a member of the basic execution character set (6.2.5).}
88
89 @item
90 @cite{Which of @code{signed char} or @code{unsigned char} has the same range,
91 representation, and behavior as ``plain'' @code{char} (6.2.5, 6.3.1.1).}
92
93 @item
94 @cite{The mapping of members of the source character set (in character
95 constants and string literals) to members of the execution character
96 set (6.4.4.4, 5.1.1.2).}
97
98 @item
99 @cite{The value of an integer character constant containing more than one
100 character or containing a character or escape sequence that does not map
101 to a single-byte execution character (6.4.4.4).}
102
103 @item
104 @cite{The value of a wide character constant containing more than one
105 multibyte character, or containing a multibyte character or escape
106 sequence not represented in the extended execution character set (6.4.4.4).}
107
108 @item
109 @cite{The current locale used to convert a wide character constant consisting
110 of a single multibyte character that maps to a member of the extended
111 execution character set into a corresponding wide character code (6.4.4.4).}
112
113 @item
114 @cite{The current locale used to convert a wide string literal into
115 corresponding wide character codes (6.4.5).}
116
117 @item
118 @cite{The value of a string literal containing a multibyte character or escape
119 sequence not represented in the execution character set (6.4.5).}
120 @end itemize
121
122 @node Integers implementation
123 @section Integers
124
125 @itemize @bullet
126 @item
127 @cite{Any extended integer types that exist in the implementation (6.2.5).}
128
129 @item
130 @cite{Whether signed integer types are represented using sign and magnitude,
131 two's complement, or one's complement, and whether the extraordinary value
132 is a trap representation or an ordinary value (6.2.6.2).}
133
134 GCC supports only two's complement integer types, and all bit patterns
135 are ordinary values.
136
137 @item
138 @cite{The rank of any extended integer type relative to another extended
139 integer type with the same precision (6.3.1.1).}
140
141 @item
142 @cite{The result of, or the signal raised by, converting an integer to a
143 signed integer type when the value cannot be represented in an object of
144 that type (6.3.1.3).}
145
146 @item
147 @cite{The results of some bitwise operations on signed integers (6.5).}
148 @end itemize
149
150 @node Floating point implementation
151 @section Floating point
152
153 @itemize @bullet
154 @item
155 @cite{The accuracy of the floating-point operations and of the library
156 functions in @code{<math.h>} and @code{<complex.h>} that return floating-point
157 results (5.2.4.2.2).}
158
159 @item
160 @cite{The rounding behaviors characterized by non-standard values
161 of @code{FLT_ROUNDS} @gol
162 (5.2.4.2.2).}
163
164 @item
165 @cite{The evaluation methods characterized by non-standard negative
166 values of @code{FLT_EVAL_METHOD} (5.2.4.2.2).}
167
168 @item
169 @cite{The direction of rounding when an integer is converted to a
170 floating-point number that cannot exactly represent the original
171 value (6.3.1.4).}
172
173 @item
174 @cite{The direction of rounding when a floating-point number is
175 converted to a narrower floating-point number (6.3.1.5).}
176
177 @item
178 @cite{How the nearest representable value or the larger or smaller
179 representable value immediately adjacent to the nearest representable
180 value is chosen for certain floating constants (6.4.4.2).}
181
182 @item
183 @cite{Whether and how floating expressions are contracted when not
184 disallowed by the @code{FP_CONTRACT} pragma (6.5).}
185
186 @item
187 @cite{The default state for the @code{FENV_ACCESS} pragma (7.6.1).}
188
189 @item
190 @cite{Additional floating-point exceptions, rounding modes, environments,
191 and classifications, and their macro names (7.6, 7.12).}
192
193 @item
194 @cite{The default state for the @code{FP_CONTRACT} pragma (7.12.2).}
195
196 @item
197 @cite{Whether the ``inexact'' floating-point exception can be raised
198 when the rounded result actually does equal the mathematical result
199 in an IEC 60559 conformant implementation (F.9).}
200
201 @item
202 @cite{Whether the ``underflow'' (and ``inexact'') floating-point
203 exception can be raised when a result is tiny but not inexact in an
204 IEC 60559 conformant implementation (F.9).}
205
206 @end itemize
207
208 @node Arrays and pointers implementation
209 @section Arrays and pointers
210
211 @itemize @bullet
212 @item
213 @cite{The result of converting a pointer to an integer or
214 vice versa (6.3.2.3).}
215
216 A cast from pointer to integer discards most-significant bits if the
217 pointer representation is larger than the integer type,
218 sign-extends@footnote{Future versions of GCC may zero-extend, or use
219 a target-defined @code{ptr_extend} pattern.  Do not rely on sign extension.}
220 if the pointer representation is smaller than the integer type, otherwise
221 the bits are unchanged.
222 @c ??? We've always claimed that pointers were unsigned entities.
223 @c Shouldn't we therefore be doing zero-extension?  If so, the bug
224 @c is in convert_to_integer, where we call type_for_size and request
225 @c a signed integral type.  On the other hand, it might be most useful
226 @c for the target if we extend according to POINTERS_EXTEND_UNSIGNED.
227
228 A cast from integer to pointer discards most-significant bits if the
229 pointer representation is smaller than the integer type, extends according
230 to the signedness of the integer type if the pointer representation
231 is larger than the integer type, otherwise the bits are unchanged.
232
233 When casting from pointer to integer and back again, the resulting
234 pointer must reference the same object as the original pointer, otherwise
235 the behavior is undefined.  That is, one may not use integer arithmetic to
236 avoid the undefined behavior of pointer arithmetic as proscribed in 6.5.6/8.
237
238 @item
239 @cite{The size of the result of subtracting two pointers to elements
240 of the same array (6.5.6).}
241
242 @end itemize
243
244 @node Hints implementation
245 @section Hints
246
247 @itemize @bullet
248 @item
249 @cite{The extent to which suggestions made by using the @code{register}
250 storage-class specifier are effective (6.7.1).}
251
252 The @code{register} specifier affects code generation only in these ways:
253
254 @itemize @bullet
255 @item
256 When used as part of the register variable extension, see 
257 @ref{Explicit Reg Vars}.
258
259 @item
260 When @option{-O0} is in use, the compiler allocates distinct stack
261 memory for all variables that do not have the @code{register}
262 storage-class specifier; if @code{register} is specified, the variable
263 may have a shorter lifespan than the code would indicate and may never
264 be placed in memory.
265
266 @item
267 On some rare x86 targets, @code{setjmp} doesn't save the registers in
268 all circumstances.  In those cases, GCC doesn't allocate any variables
269 in registers unless they are marked @code{register}.
270
271 @end itemize
272
273 @item
274 @cite{The extent to which suggestions made by using the inline function
275 specifier are effective (6.7.4).}
276
277 GCC will not inline any functions if the @option{-fno-inline} option is
278 used or if @option{-O0} is used.  Otherwise, GCC may still be unable to
279 inline a function for many reasons; the @option{-Winline} option may be
280 used to determine if a function has not been inlined and why not.
281
282 @end itemize
283
284 @node Structures unions enumerations and bit-fields implementation
285 @section Structures, unions, enumerations, and bit-fields
286
287 @itemize @bullet
288 @item
289 @cite{Whether a ``plain'' int bit-field is treated as a @code{signed int}
290 bit-field or as an @code{unsigned int} bit-field (6.7.2, 6.7.2.1).}
291
292 @item
293 @cite{Allowable bit-field types other than @code{_Bool}, @code{signed int},
294 and @code{unsigned int} (6.7.2.1).}
295
296 @item
297 @cite{Whether a bit-field can straddle a storage-unit boundary (6.7.2.1).}
298
299 @item
300 @cite{The order of allocation of bit-fields within a unit (6.7.2.1).}
301
302 @item
303 @cite{The alignment of non-bit-field members of structures (6.7.2.1).}
304
305 @item
306 @cite{The integer type compatible with each enumerated type (6.7.2.2).}
307
308 @end itemize
309
310 @node Qualifiers implementation
311 @section Qualifiers
312
313 @itemize @bullet
314 @item
315 @cite{What constitutes an access to an object that has volatile-qualified
316 type (6.7.3).}
317
318 @end itemize
319
320 @node Preprocessing directives implementation
321 @section Preprocessing directives
322
323 @itemize @bullet
324 @item
325 @cite{How sequences in both forms of header names are mapped to headers
326 or external source file names (6.4.7).}
327
328 @item
329 @cite{Whether the value of a character constant in a constant expression
330 that controls conditional inclusion matches the value of the same character
331 constant in the execution character set (6.10.1).}
332
333 @item
334 @cite{Whether the value of a single-character character constant in a
335 constant expression that controls conditional inclusion may have a
336 negative value (6.10.1).}
337
338 @item
339 @cite{The places that are searched for an included @samp{<>} delimited
340 header, and how the places are specified or the header is
341 identified (6.10.2).}
342
343 @item
344 @cite{How the named source file is searched for in an included @samp{""}
345 delimited header (6.10.2).}
346
347 @item
348 @cite{The method by which preprocessing tokens (possibly resulting from
349 macro expansion) in a @code{#include} directive are combined into a header
350 name (6.10.2).}
351
352 @item
353 @cite{The nesting limit for @code{#include} processing (6.10.2).}
354
355 GCC imposes a limit of 200 nested @code{#include}s.
356
357 @item
358 @cite{Whether the @samp{#} operator inserts a @samp{\} character before
359 the @samp{\} character that begins a universal character name in a
360 character constant or string literal (6.10.3.2).}
361
362 @item
363 @cite{The behavior on each recognized non-@code{STDC #pragma}
364 directive (6.10.6).}
365
366 @item
367 @cite{The definitions for @code{__DATE__} and @code{__TIME__} when
368 respectively, the date and time of translation are not available (6.10.8).}
369
370 If the date and time are not available, @code{__DATE__} expands to
371 @code{@w{"??? ?? ????"}} and @code{__TIME__} expands to
372 @code{"??:??:??"}.
373
374 @end itemize
375
376 @node Library functions implementation
377 @section Library functions
378
379 The behavior of these points are dependent on the implementation
380 of the C library, and are not defined by GCC itself.
381
382 @node Architecture implementation
383 @section Architecture
384
385 @itemize @bullet
386 @item
387 @cite{The values or expressions assigned to the macros specified in the
388 headers @code{<float.h>}, @code{<limits.h>}, and @code{<stdint.h>}
389 (5.2.4.2, 7.18.2, 7.18.3).}
390
391 @item
392 @cite{The number, order, and encoding of bytes in any object
393 (when not explicitly specified in this International Standard) (6.2.6.1).}
394
395 @item
396 @cite{The value of the result of the sizeof operator (6.5.3.4).}
397
398 @end itemize
399
400 @node Locale-specific behavior implementation
401 @section Locale-specific behavior
402
403 The behavior of these points are dependent on the implementation
404 of the C library, and are not defined by GCC itself.
405
406 @node C Extensions
407 @chapter Extensions to the C Language Family
408 @cindex extensions, C language
409 @cindex C language extensions
410
411 @opindex pedantic
412 GNU C provides several language features not found in ISO standard C@.
413 (The @option{-pedantic} option directs GCC to print a warning message if
414 any of these features is used.)  To test for the availability of these
415 features in conditional compilation, check for a predefined macro
416 @code{__GNUC__}, which is always defined under GCC@.
417
418 These extensions are available in C and Objective-C@.  Most of them are
419 also available in C++.  @xref{C++ Extensions,,Extensions to the
420 C++ Language}, for extensions that apply @emph{only} to C++.
421
422 Some features that are in ISO C99 but not C89 or C++ are also, as
423 extensions, accepted by GCC in C89 mode and in C++.
424
425 @menu
426 * Statement Exprs::     Putting statements and declarations inside expressions.
427 * Local Labels::        Labels local to a statement-expression.
428 * Labels as Values::    Getting pointers to labels, and computed gotos.
429 * Nested Functions::    As in Algol and Pascal, lexical scoping of functions.
430 * Constructing Calls::  Dispatching a call to another function.
431 * Typeof::              @code{typeof}: referring to the type of an expression.
432 * Lvalues::             Using @samp{?:}, @samp{,} and casts in lvalues.
433 * Conditionals::        Omitting the middle operand of a @samp{?:} expression.
434 * Long Long::           Double-word integers---@code{long long int}.
435 * Complex::             Data types for complex numbers.
436 * Hex Floats::          Hexadecimal floating-point constants.
437 * Zero Length::         Zero-length arrays.
438 * Variable Length::     Arrays whose length is computed at run time.
439 * 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 * Multi-line Strings::  String literals with embedded newlines.
443 * Subscripting::        Any array can be subscripted, even if not an lvalue.
444 * Pointer Arith::       Arithmetic on @code{void}-pointers and function pointers.
445 * Initializers::        Non-constant initializers.
446 * Compound Literals::   Compound literals give structures, unions
447                          or arrays as values.
448 * Designated Inits::    Labeling elements of initializers.
449 * Cast to Union::       Casting to union type from any member of the union.
450 * Case Ranges::         `case 1 ... 9' and such.
451 * Mixed Declarations::  Mixing declarations and code.
452 * Function Attributes:: Declaring that functions have no side effects,
453                          or that they can never return.
454 * Attribute Syntax::    Formal syntax for attributes.
455 * Function Prototypes:: Prototype declarations and old-style definitions.
456 * C++ Comments::        C++ comments are recognized.
457 * Dollar Signs::        Dollar sign is allowed in identifiers.
458 * Character Escapes::   @samp{\e} stands for the character @key{ESC}.
459 * Variable Attributes:: Specifying attributes of variables.
460 * Type Attributes::     Specifying attributes of types.
461 * Alignment::           Inquiring about the alignment of a type or variable.
462 * Inline::              Defining inline functions (as fast as macros).
463 * Extended Asm::        Assembler instructions with C expressions as operands.
464                          (With them you can define ``built-in'' functions.)
465 * Constraints::         Constraints for asm operands
466 * Asm Labels::          Specifying the assembler name to use for a C symbol.
467 * Explicit Reg Vars::   Defining variables residing in specified registers.
468 * Alternate Keywords::  @code{__const__}, @code{__asm__}, etc., for header files.
469 * Incomplete Enums::    @code{enum foo;}, with details to follow.
470 * Function Names::      Printable strings which are the name of the current
471                          function.
472 * Return Address::      Getting the return or frame address of a function.
473 * Vector Extensions::   Using vector instructions through built-in functions.
474 * Other Builtins::      Other built-in functions.
475 * Target Builtins::     Built-in functions specific to particular targets.
476 * Pragmas::             Pragmas accepted by GCC.
477 * Unnamed Fields::      Unnamed struct/union fields within structs/unions.
478 * Thread-Local::        Per-thread variables.
479 @end menu
480
481 @node Statement Exprs
482 @section Statements and Declarations in Expressions
483 @cindex statements inside expressions
484 @cindex declarations inside expressions
485 @cindex expressions containing statements
486 @cindex macros, statements in expressions
487
488 @c the above section title wrapped and causes an underfull hbox.. i
489 @c changed it from "within" to "in". --mew 4feb93
490 A compound statement enclosed in parentheses may appear as an expression
491 in GNU C@.  This allows you to use loops, switches, and local variables
492 within an expression.
493
494 Recall that a compound statement is a sequence of statements surrounded
495 by braces; in this construct, parentheses go around the braces.  For
496 example:
497
498 @example
499 (@{ int y = foo (); int z;
500    if (y > 0) z = y;
501    else z = - y;
502    z; @})
503 @end example
504
505 @noindent
506 is a valid (though slightly more complex than necessary) expression
507 for the absolute value of @code{foo ()}.
508
509 The last thing in the compound statement should be an expression
510 followed by a semicolon; the value of this subexpression serves as the
511 value of the entire construct.  (If you use some other kind of statement
512 last within the braces, the construct has type @code{void}, and thus
513 effectively no value.)
514
515 This feature is especially useful in making macro definitions ``safe'' (so
516 that they evaluate each operand exactly once).  For example, the
517 ``maximum'' function is commonly defined as a macro in standard C as
518 follows:
519
520 @example
521 #define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
522 @end example
523
524 @noindent
525 @cindex side effects, macro argument
526 But this definition computes either @var{a} or @var{b} twice, with bad
527 results if the operand has side effects.  In GNU C, if you know the
528 type of the operands (here let's assume @code{int}), you can define
529 the macro safely as follows:
530
531 @example
532 #define maxint(a,b) \
533   (@{int _a = (a), _b = (b); _a > _b ? _a : _b; @})
534 @end example
535
536 Embedded statements are not allowed in constant expressions, such as
537 the value of an enumeration constant, the width of a bit-field, or
538 the initial value of a static variable.
539
540 If you don't know the type of the operand, you can still do this, but you
541 must use @code{typeof} (@pxref{Typeof}).
542
543 Statement expressions are not supported fully in G++, and their fate
544 there is unclear.  (It is possible that they will become fully supported
545 at some point, or that they will be deprecated, or that the bugs that
546 are present will continue to exist indefinitely.)  Presently, statement
547 expressions do not work well as default arguments.
548
549 In addition, there are semantic issues with statement-expressions in
550 C++.  If you try to use statement-expressions instead of inline
551 functions in C++, you may be surprised at the way object destruction is
552 handled.  For example:
553
554 @example
555 #define foo(a)  (@{int b = (a); b + 3; @})
556 @end example
557
558 @noindent
559 does not work the same way as:
560
561 @example
562 inline int foo(int a) @{ int b = a; return b + 3; @}
563 @end example
564
565 @noindent
566 In particular, if the expression passed into @code{foo} involves the
567 creation of temporaries, the destructors for those temporaries will be
568 run earlier in the case of the macro than in the case of the function.
569
570 These considerations mean that it is probably a bad idea to use
571 statement-expressions of this form in header files that are designed to
572 work with C++.  (Note that some versions of the GNU C Library contained
573 header files using statement-expression that lead to precisely this
574 bug.)
575
576 @node Local Labels
577 @section Locally Declared Labels
578 @cindex local labels
579 @cindex macros, local labels
580
581 Each statement expression is a scope in which @dfn{local labels} can be
582 declared.  A local label is simply an identifier; you can jump to it
583 with an ordinary @code{goto} statement, but only from within the
584 statement expression it belongs to.
585
586 A local label declaration looks like this:
587
588 @example
589 __label__ @var{label};
590 @end example
591
592 @noindent
593 or
594
595 @example
596 __label__ @var{label1}, @var{label2}, /* @r{@dots{}} */;
597 @end example
598
599 Local label declarations must come at the beginning of the statement
600 expression, right after the @samp{(@{}, before any ordinary
601 declarations.
602
603 The label declaration defines the label @emph{name}, but does not define
604 the label itself.  You must do this in the usual way, with
605 @code{@var{label}:}, within the statements of the statement expression.
606
607 The local label feature is useful because statement expressions are
608 often used in macros.  If the macro contains nested loops, a @code{goto}
609 can be useful for breaking out of them.  However, an ordinary label
610 whose scope is the whole function cannot be used: if the macro can be
611 expanded several times in one function, the label will be multiply
612 defined in that function.  A local label avoids this problem.  For
613 example:
614
615 @example
616 #define SEARCH(array, target)                     \
617 (@{                                                \
618   __label__ found;                                \
619   typeof (target) _SEARCH_target = (target);      \
620   typeof (*(array)) *_SEARCH_array = (array);     \
621   int i, j;                                       \
622   int value;                                      \
623   for (i = 0; i < max; i++)                       \
624     for (j = 0; j < max; j++)                     \
625       if (_SEARCH_array[i][j] == _SEARCH_target)  \
626         @{ value = i; goto found; @}                \
627   value = -1;                                     \
628  found:                                           \
629   value;                                          \
630 @})
631 @end example
632
633 @node Labels as Values
634 @section Labels as Values
635 @cindex labels as values
636 @cindex computed gotos
637 @cindex goto with computed label
638 @cindex address of a label
639
640 You can get the address of a label defined in the current function
641 (or a containing function) with the unary operator @samp{&&}.  The
642 value has type @code{void *}.  This value is a constant and can be used
643 wherever a constant of that type is valid.  For example:
644
645 @example
646 void *ptr;
647 /* @r{@dots{}} */
648 ptr = &&foo;
649 @end example
650
651 To use these values, you need to be able to jump to one.  This is done
652 with the computed goto statement@footnote{The analogous feature in
653 Fortran is called an assigned goto, but that name seems inappropriate in
654 C, where one can do more than simply store label addresses in label
655 variables.}, @code{goto *@var{exp};}.  For example,
656
657 @example
658 goto *ptr;
659 @end example
660
661 @noindent
662 Any expression of type @code{void *} is allowed.
663
664 One way of using these constants is in initializing a static array that
665 will serve as a jump table:
666
667 @example
668 static void *array[] = @{ &&foo, &&bar, &&hack @};
669 @end example
670
671 Then you can select a label with indexing, like this:
672
673 @example
674 goto *array[i];
675 @end example
676
677 @noindent
678 Note that this does not check whether the subscript is in bounds---array
679 indexing in C never does that.
680
681 Such an array of label values serves a purpose much like that of the
682 @code{switch} statement.  The @code{switch} statement is cleaner, so
683 use that rather than an array unless the problem does not fit a
684 @code{switch} statement very well.
685
686 Another use of label values is in an interpreter for threaded code.
687 The labels within the interpreter function can be stored in the
688 threaded code for super-fast dispatching.
689
690 You may not use this mechanism to jump to code in a different function.
691 If you do that, totally unpredictable things will happen.  The best way to
692 avoid this is to store the label address only in automatic variables and
693 never pass it as an argument.
694
695 An alternate way to write the above example is
696
697 @example
698 static const int array[] = @{ &&foo - &&foo, &&bar - &&foo,
699                              &&hack - &&foo @};
700 goto *(&&foo + array[i]);
701 @end example
702
703 @noindent
704 This is more friendly to code living in shared libraries, as it reduces
705 the number of dynamic relocations that are needed, and by consequence,
706 allows the data to be read-only.
707
708 @node Nested Functions
709 @section Nested Functions
710 @cindex nested functions
711 @cindex downward funargs
712 @cindex thunks
713
714 A @dfn{nested function} is a function defined inside another function.
715 (Nested functions are not supported for GNU C++.)  The nested function's
716 name is local to the block where it is defined.  For example, here we
717 define a nested function named @code{square}, and call it twice:
718
719 @example
720 @group
721 foo (double a, double b)
722 @{
723   double square (double z) @{ return z * z; @}
724
725   return square (a) + square (b);
726 @}
727 @end group
728 @end example
729
730 The nested function can access all the variables of the containing
731 function that are visible at the point of its definition.  This is
732 called @dfn{lexical scoping}.  For example, here we show a nested
733 function which uses an inherited variable named @code{offset}:
734
735 @example
736 @group
737 bar (int *array, int offset, int size)
738 @{
739   int access (int *array, int index)
740     @{ return array[index + offset]; @}
741   int i;
742   /* @r{@dots{}} */
743   for (i = 0; i < size; i++)
744     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
745 @}
746 @end group
747 @end example
748
749 Nested function definitions are permitted within functions in the places
750 where variable definitions are allowed; that is, in any block, before
751 the first statement in the block.
752
753 It is possible to call the nested function from outside the scope of its
754 name by storing its address or passing the address to another function:
755
756 @example
757 hack (int *array, int size)
758 @{
759   void store (int index, int value)
760     @{ array[index] = value; @}
761
762   intermediate (store, size);
763 @}
764 @end example
765
766 Here, the function @code{intermediate} receives the address of
767 @code{store} as an argument.  If @code{intermediate} calls @code{store},
768 the arguments given to @code{store} are used to store into @code{array}.
769 But this technique works only so long as the containing function
770 (@code{hack}, in this example) does not exit.
771
772 If you try to call the nested function through its address after the
773 containing function has exited, all hell will break loose.  If you try
774 to call it after a containing scope level has exited, and if it refers
775 to some of the variables that are no longer in scope, you may be lucky,
776 but it's not wise to take the risk.  If, however, the nested function
777 does not refer to anything that has gone out of scope, you should be
778 safe.
779
780 GCC implements taking the address of a nested function using a technique
781 called @dfn{trampolines}.  A paper describing them is available as
782
783 @noindent
784 @uref{http://people.debian.org/~aaronl/Usenix88-lexic.pdf}.
785
786 A nested function can jump to a label inherited from a containing
787 function, provided the label was explicitly declared in the containing
788 function (@pxref{Local Labels}).  Such a jump returns instantly to the
789 containing function, exiting the nested function which did the
790 @code{goto} and any intermediate functions as well.  Here is an example:
791
792 @example
793 @group
794 bar (int *array, int offset, int size)
795 @{
796   __label__ failure;
797   int access (int *array, int index)
798     @{
799       if (index > size)
800         goto failure;
801       return array[index + offset];
802     @}
803   int i;
804   /* @r{@dots{}} */
805   for (i = 0; i < size; i++)
806     /* @r{@dots{}} */ access (array, i) /* @r{@dots{}} */
807   /* @r{@dots{}} */
808   return 0;
809
810  /* @r{Control comes here from @code{access}
811     if it detects an error.}  */
812  failure:
813   return -1;
814 @}
815 @end group
816 @end example
817
818 A nested function always has internal linkage.  Declaring one with
819 @code{extern} is erroneous.  If you need to declare the nested function
820 before its definition, use @code{auto} (which is otherwise meaningless
821 for function declarations).
822
823 @example
824 bar (int *array, int offset, int size)
825 @{
826   __label__ failure;
827   auto int access (int *, int);
828   /* @r{@dots{}} */
829   int access (int *array, int index)
830     @{
831       if (index > size)
832         goto failure;
833       return array[index + offset];
834     @}
835   /* @r{@dots{}} */
836 @}
837 @end example
838
839 @node Constructing Calls
840 @section Constructing Function Calls
841 @cindex constructing calls
842 @cindex forwarding calls
843
844 Using the built-in functions described below, you can record
845 the arguments a function received, and call another function
846 with the same arguments, without knowing the number or types
847 of the arguments.
848
849 You can also record the return value of that function call,
850 and later return that value, without knowing what data type
851 the function tried to return (as long as your caller expects
852 that data type).
853
854 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply_args ()
855 This built-in function returns a pointer to data
856 describing how to perform a call with the same arguments as were passed
857 to the current function.
858
859 The function saves the arg pointer register, structure value address,
860 and all registers that might be used to pass arguments to a function
861 into a block of memory allocated on the stack.  Then it returns the
862 address of that block.
863 @end deftypefn
864
865 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_apply (void (*@var{function})(), void *@var{arguments}, size_t @var{size})
866 This built-in function invokes @var{function}
867 with a copy of the parameters described by @var{arguments}
868 and @var{size}.
869
870 The value of @var{arguments} should be the value returned by
871 @code{__builtin_apply_args}.  The argument @var{size} specifies the size
872 of the stack argument data, in bytes.
873
874 This function returns a pointer to data describing
875 how to return whatever value was returned by @var{function}.  The data
876 is saved in a block of memory allocated on the stack.
877
878 It is not always simple to compute the proper value for @var{size}.  The
879 value is used by @code{__builtin_apply} to compute the amount of data
880 that should be pushed on the stack and copied from the incoming argument
881 area.
882 @end deftypefn
883
884 @deftypefn {Built-in Function} {void} __builtin_return (void *@var{result})
885 This built-in function returns the value described by @var{result} from
886 the containing function.  You should specify, for @var{result}, a value
887 returned by @code{__builtin_apply}.
888 @end deftypefn
889
890 @node Typeof
891 @section Referring to a Type with @code{typeof}
892 @findex typeof
893 @findex sizeof
894 @cindex macros, types of arguments
895
896 Another way to refer to the type of an expression is with @code{typeof}.
897 The syntax of using of this keyword looks like @code{sizeof}, but the
898 construct acts semantically like a type name defined with @code{typedef}.
899
900 There are two ways of writing the argument to @code{typeof}: with an
901 expression or with a type.  Here is an example with an expression:
902
903 @example
904 typeof (x[0](1))
905 @end example
906
907 @noindent
908 This assumes that @code{x} is an array of pointers to functions;
909 the type described is that of the values of the functions.
910
911 Here is an example with a typename as the argument:
912
913 @example
914 typeof (int *)
915 @end example
916
917 @noindent
918 Here the type described is that of pointers to @code{int}.
919
920 If you are writing a header file that must work when included in ISO C
921 programs, write @code{__typeof__} instead of @code{typeof}.
922 @xref{Alternate Keywords}.
923
924 A @code{typeof}-construct can be used anywhere a typedef name could be
925 used.  For example, you can use it in a declaration, in a cast, or inside
926 of @code{sizeof} or @code{typeof}.
927
928 @code{typeof} is often useful in conjunction with the
929 statements-within-expressions feature.  Here is how the two together can
930 be used to define a safe ``maximum'' macro that operates on any
931 arithmetic type and evaluates each of its arguments exactly once:
932
933 @example
934 #define max(a,b) \
935   (@{ typeof (a) _a = (a); \
936       typeof (b) _b = (b); \
937     _a > _b ? _a : _b; @})
938 @end example
939
940 @cindex underscores in variables in macros
941 @cindex @samp{_} in variables in macros
942 @cindex local variables in macros
943 @cindex variables, local, in macros
944 @cindex macros, local variables in
945
946 The reason for using names that start with underscores for the local
947 variables is to avoid conflicts with variable names that occur within the
948 expressions that are substituted for @code{a} and @code{b}.  Eventually we
949 hope to design a new form of declaration syntax that allows you to declare
950 variables whose scopes start only after their initializers; this will be a
951 more reliable way to prevent such conflicts.
952
953 @noindent
954 Some more examples of the use of @code{typeof}:
955
956 @itemize @bullet
957 @item
958 This declares @code{y} with the type of what @code{x} points to.
959
960 @example
961 typeof (*x) y;
962 @end example
963
964 @item
965 This declares @code{y} as an array of such values.
966
967 @example
968 typeof (*x) y[4];
969 @end example
970
971 @item
972 This declares @code{y} as an array of pointers to characters:
973
974 @example
975 typeof (typeof (char *)[4]) y;
976 @end example
977
978 @noindent
979 It is equivalent to the following traditional C declaration:
980
981 @example
982 char *y[4];
983 @end example
984
985 To see the meaning of the declaration using @code{typeof}, and why it
986 might be a useful way to write, let's rewrite it with these macros:
987
988 @example
989 #define pointer(T)  typeof(T *)
990 #define array(T, N) typeof(T [N])
991 @end example
992
993 @noindent
994 Now the declaration can be rewritten this way:
995
996 @example
997 array (pointer (char), 4) y;
998 @end example
999
1000 @noindent
1001 Thus, @code{array (pointer (char), 4)} is the type of arrays of 4
1002 pointers to @code{char}.
1003 @end itemize
1004
1005 @emph{Compatibility Note:} In addition to @code{typeof}, GCC 2 supported
1006 a more limited extension which permitted one to write
1007
1008 @example
1009 typedef @var{T} = @var{expr};
1010 @end example
1011
1012 @noindent
1013 with the effect of declaring @var{T} to have the type of the expression
1014 @var{expr}.  This extension does not work with GCC 3 (versions between
1015 3.0 and 3.2 will crash; 3.2.1 and later give an error).  Code which
1016 relies on it should be rewritten to use @code{typeof}:
1017
1018 @example
1019 typedef typeof(@var{expr}) @var{T};
1020 @end example
1021
1022 @noindent
1023 This will work with all versions of GCC@.
1024
1025 @node Lvalues
1026 @section Generalized Lvalues
1027 @cindex compound expressions as lvalues
1028 @cindex expressions, compound, as lvalues
1029 @cindex conditional expressions as lvalues
1030 @cindex expressions, conditional, as lvalues
1031 @cindex casts as lvalues
1032 @cindex generalized lvalues
1033 @cindex lvalues, generalized
1034 @cindex extensions, @code{?:}
1035 @cindex @code{?:} extensions
1036
1037 Compound expressions, conditional expressions and casts are allowed as
1038 lvalues provided their operands are lvalues.  This means that you can take
1039 their addresses or store values into them.
1040
1041 Standard C++ allows compound expressions and conditional expressions as
1042 lvalues, and permits casts to reference type, so use of this extension
1043 is deprecated for C++ code.
1044
1045 For example, a compound expression can be assigned, provided the last
1046 expression in the sequence is an lvalue.  These two expressions are
1047 equivalent:
1048
1049 @example
1050 (a, b) += 5
1051 a, (b += 5)
1052 @end example
1053
1054 Similarly, the address of the compound expression can be taken.  These two
1055 expressions are equivalent:
1056
1057 @example
1058 &(a, b)
1059 a, &b
1060 @end example
1061
1062 A conditional expression is a valid lvalue if its type is not void and the
1063 true and false branches are both valid lvalues.  For example, these two
1064 expressions are equivalent:
1065
1066 @example
1067 (a ? b : c) = 5
1068 (a ? b = 5 : (c = 5))
1069 @end example
1070
1071 A cast is a valid lvalue if its operand is an lvalue.  A simple
1072 assignment whose left-hand side is a cast works by converting the
1073 right-hand side first to the specified type, then to the type of the
1074 inner left-hand side expression.  After this is stored, the value is
1075 converted back to the specified type to become the value of the
1076 assignment.  Thus, if @code{a} has type @code{char *}, the following two
1077 expressions are equivalent:
1078
1079 @example
1080 (int)a = 5
1081 (int)(a = (char *)(int)5)
1082 @end example
1083
1084 An assignment-with-arithmetic operation such as @samp{+=} applied to a cast
1085 performs the arithmetic using the type resulting from the cast, and then
1086 continues as in the previous case.  Therefore, these two expressions are
1087 equivalent:
1088
1089 @example
1090 (int)a += 5
1091 (int)(a = (char *)(int) ((int)a + 5))
1092 @end example
1093
1094 You cannot take the address of an lvalue cast, because the use of its
1095 address would not work out coherently.  Suppose that @code{&(int)f} were
1096 permitted, where @code{f} has type @code{float}.  Then the following
1097 statement would try to store an integer bit-pattern where a floating
1098 point number belongs:
1099
1100 @example
1101 *&(int)f = 1;
1102 @end example
1103
1104 This is quite different from what @code{(int)f = 1} would do---that
1105 would convert 1 to floating point and store it.  Rather than cause this
1106 inconsistency, we think it is better to prohibit use of @samp{&} on a cast.
1107
1108 If you really do want an @code{int *} pointer with the address of
1109 @code{f}, you can simply write @code{(int *)&f}.
1110
1111 @node Conditionals
1112 @section Conditionals with Omitted Operands
1113 @cindex conditional expressions, extensions
1114 @cindex omitted middle-operands
1115 @cindex middle-operands, omitted
1116 @cindex extensions, @code{?:}
1117 @cindex @code{?:} extensions
1118
1119 The middle operand in a conditional expression may be omitted.  Then
1120 if the first operand is nonzero, its value is the value of the conditional
1121 expression.
1122
1123 Therefore, the expression
1124
1125 @example
1126 x ? : y
1127 @end example
1128
1129 @noindent
1130 has the value of @code{x} if that is nonzero; otherwise, the value of
1131 @code{y}.
1132
1133 This example is perfectly equivalent to
1134
1135 @example
1136 x ? x : y
1137 @end example
1138
1139 @cindex side effect in ?:
1140 @cindex ?: side effect
1141 @noindent
1142 In this simple case, the ability to omit the middle operand is not
1143 especially useful.  When it becomes useful is when the first operand does,
1144 or may (if it is a macro argument), contain a side effect.  Then repeating
1145 the operand in the middle would perform the side effect twice.  Omitting
1146 the middle operand uses the value already computed without the undesirable
1147 effects of recomputing it.
1148
1149 @node Long Long
1150 @section Double-Word Integers
1151 @cindex @code{long long} data types
1152 @cindex double-word arithmetic
1153 @cindex multiprecision arithmetic
1154 @cindex @code{LL} integer suffix
1155 @cindex @code{ULL} integer suffix
1156
1157 ISO C99 supports data types for integers that are at least 64 bits wide,
1158 and as an extension GCC supports them in C89 mode and in C++.
1159 Simply write @code{long long int} for a signed integer, or
1160 @code{unsigned long long int} for an unsigned integer.  To make an
1161 integer constant of type @code{long long int}, add the suffix @samp{LL}
1162 to the integer.  To make an integer constant of type @code{unsigned long
1163 long int}, add the suffix @samp{ULL} to the integer.
1164
1165 You can use these types in arithmetic like any other integer types.
1166 Addition, subtraction, and bitwise boolean operations on these types
1167 are open-coded on all types of machines.  Multiplication is open-coded
1168 if the machine supports fullword-to-doubleword a widening multiply
1169 instruction.  Division and shifts are open-coded only on machines that
1170 provide special support.  The operations that are not open-coded use
1171 special library routines that come with GCC@.
1172
1173 There may be pitfalls when you use @code{long long} types for function
1174 arguments, unless you declare function prototypes.  If a function
1175 expects type @code{int} for its argument, and you pass a value of type
1176 @code{long long int}, confusion will result because the caller and the
1177 subroutine will disagree about the number of bytes for the argument.
1178 Likewise, if the function expects @code{long long int} and you pass
1179 @code{int}.  The best way to avoid such problems is to use prototypes.
1180
1181 @node Complex
1182 @section Complex Numbers
1183 @cindex complex numbers
1184 @cindex @code{_Complex} keyword
1185 @cindex @code{__complex__} keyword
1186
1187 ISO C99 supports complex floating data types, and as an extension GCC
1188 supports them in C89 mode and in C++, and supports complex integer data
1189 types which are not part of ISO C99.  You can declare complex types
1190 using the keyword @code{_Complex}.  As an extension, the older GNU
1191 keyword @code{__complex__} is also supported.
1192
1193 For example, @samp{_Complex double x;} declares @code{x} as a
1194 variable whose real part and imaginary part are both of type
1195 @code{double}.  @samp{_Complex short int y;} declares @code{y} to
1196 have real and imaginary parts of type @code{short int}; this is not
1197 likely to be useful, but it shows that the set of complex types is
1198 complete.
1199
1200 To write a constant with a complex data type, use the suffix @samp{i} or
1201 @samp{j} (either one; they are equivalent).  For example, @code{2.5fi}
1202 has type @code{_Complex float} and @code{3i} has type
1203 @code{_Complex int}.  Such a constant always has a pure imaginary
1204 value, but you can form any complex value you like by adding one to a
1205 real constant.  This is a GNU extension; if you have an ISO C99
1206 conforming C library (such as GNU libc), and want to construct complex
1207 constants of floating type, you should include @code{<complex.h>} and
1208 use the macros @code{I} or @code{_Complex_I} instead.
1209
1210 @cindex @code{__real__} keyword
1211 @cindex @code{__imag__} keyword
1212 To extract the real part of a complex-valued expression @var{exp}, write
1213 @code{__real__ @var{exp}}.  Likewise, use @code{__imag__} to
1214 extract the imaginary part.  This is a GNU extension; for values of
1215 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{crealf},
1216 @code{creal}, @code{creall}, @code{cimagf}, @code{cimag} and
1217 @code{cimagl}, declared in @code{<complex.h>} and also provided as
1218 built-in functions by GCC@.
1219
1220 @cindex complex conjugation
1221 The operator @samp{~} performs complex conjugation when used on a value
1222 with a complex type.  This is a GNU extension; for values of
1223 floating type, you should use the ISO C99 functions @code{conjf},
1224 @code{conj} and @code{conjl}, declared in @code{<complex.h>} and also
1225 provided as built-in functions by GCC@.
1226
1227 GCC can allocate complex automatic variables in a noncontiguous
1228 fashion; it's even possible for the real part to be in a register while
1229 the imaginary part is on the stack (or vice-versa).  Only the DWARF2
1230 debug info format can represent this, so use of DWARF2 is recommended.
1231 If you are using the stabs debug info format, GCC describes a noncontiguous
1232 complex variable as if it were two separate variables of noncomplex type.
1233 If the variable's actual name is @code{foo}, the two fictitious
1234 variables are named @code{foo$real} and @code{foo$imag}.  You can
1235 examine and set these two fictitious variables with your debugger.
1236
1237 @node Hex Floats
1238 @section Hex Floats
1239 @cindex hex floats
1240
1241 ISO C99 supports floating-point numbers written not only in the usual
1242 decimal notation, such as @code{1.55e1}, but also numbers such as
1243 @code{0x1.fp3} written in hexadecimal format.  As a GNU extension, GCC
1244 supports this in C89 mode (except in some cases when strictly
1245 conforming) and in C++.  In that format the
1246 @samp{0x} hex introducer and the @samp{p} or @samp{P} exponent field are
1247 mandatory.  The exponent is a decimal number that indicates the power of
1248 2 by which the significant part will be multiplied.  Thus @samp{0x1.f} is
1249 @tex
1250 $1 {15\over16}$,
1251 @end tex
1252 @ifnottex
1253 1 15/16,
1254 @end ifnottex
1255 @samp{p3} multiplies it by 8, and the value of @code{0x1.fp3}
1256 is the same as @code{1.55e1}.
1257
1258 Unlike for floating-point numbers in the decimal notation the exponent
1259 is always required in the hexadecimal notation.  Otherwise the compiler
1260 would not be able to resolve the ambiguity of, e.g., @code{0x1.f}.  This
1261 could mean @code{1.0f} or @code{1.9375} since @samp{f} is also the
1262 extension for floating-point constants of type @code{float}.
1263
1264 @node Zero Length
1265 @section Arrays of Length Zero
1266 @cindex arrays of length zero
1267 @cindex zero-length arrays
1268 @cindex length-zero arrays
1269 @cindex flexible array members
1270
1271 Zero-length arrays are allowed in GNU C@.  They are very useful as the
1272 last element of a structure which is really a header for a variable-length
1273 object:
1274
1275 @example
1276 struct line @{
1277   int length;
1278   char contents[0];
1279 @};
1280
1281 struct line *thisline = (struct line *)
1282   malloc (sizeof (struct line) + this_length);
1283 thisline->length = this_length;
1284 @end example
1285
1286 In ISO C90, you would have to give @code{contents} a length of 1, which
1287 means either you waste space or complicate the argument to @code{malloc}.
1288
1289 In ISO C99, you would use a @dfn{flexible array member}, which is
1290 slightly different in syntax and semantics:
1291
1292 @itemize @bullet
1293 @item
1294 Flexible array members are written as @code{contents[]} without
1295 the @code{0}.
1296
1297 @item
1298 Flexible array members have incomplete type, and so the @code{sizeof}
1299 operator may not be applied.  As a quirk of the original implementation
1300 of zero-length arrays, @code{sizeof} evaluates to zero.
1301
1302 @item
1303 Flexible array members may only appear as the last member of a
1304 @code{struct} that is otherwise non-empty.
1305
1306 @item
1307 A structure containing a flexible array member, or a union containing
1308 such a structure (possibly recursively), may not be a member of a
1309 structure or an element of an array.  (However, these uses are
1310 permitted by GCC as extensions.)
1311 @end itemize
1312
1313 GCC versions before 3.0 allowed zero-length arrays to be statically
1314 initialized, as if they were flexible arrays.  In addition to those
1315 cases that were useful, it also allowed initializations in situations
1316 that would corrupt later data.  Non-empty initialization of zero-length
1317 arrays is now treated like any case where there are more initializer
1318 elements than the array holds, in that a suitable warning about "excess
1319 elements in array" is given, and the excess elements (all of them, in
1320 this case) are ignored.
1321
1322 Instead GCC allows static initialization of flexible array members.
1323 This is equivalent to defining a new structure containing the original
1324 structure followed by an array of sufficient size to contain the data.
1325 I.e.@: in the following, @code{f1} is constructed as if it were declared
1326 like @code{f2}.
1327
1328 @example
1329 struct f1 @{
1330   int x; int y[];
1331 @} f1 = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};
1332
1333 struct f2 @{
1334   struct f1 f1; int data[3];
1335 @} f2 = @{ @{ 1 @}, @{ 2, 3, 4 @} @};
1336 @end example
1337
1338 @noindent
1339 The convenience of this extension is that @code{f1} has the desired
1340 type, eliminating the need to consistently refer to @code{f2.f1}.
1341
1342 This has symmetry with normal static arrays, in that an array of
1343 unknown size is also written with @code{[]}.
1344
1345 Of course, this extension only makes sense if the extra data comes at
1346 the end of a top-level object, as otherwise we would be overwriting
1347 data at subsequent offsets.  To avoid undue complication and confusion
1348 with initialization of deeply nested arrays, we simply disallow any
1349 non-empty initialization except when the structure is the top-level
1350 object.  For example:
1351
1352 @example
1353 struct foo @{ int x; int y[]; @};
1354 struct bar @{ struct foo z; @};
1355
1356 struct foo a = @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @};        // @r{Valid.}
1357 struct bar b = @{ @{ 1, @{ 2, 3, 4 @} @} @};    // @r{Invalid.}
1358 struct bar c = @{ @{ 1, @{ @} @} @};            // @r{Valid.}
1359 struct foo d[1] = @{ @{ 1 @{ 2, 3, 4 @} @} @};  // @r{Invalid.}
1360 @end example
1361
1362 @node Empty Structures
1363 @section Structures With No Members
1364 @cindex empty structures
1365 @cindex zero-size structures
1366
1367 GCC permits a C structure to have no members:
1368
1369 @example
1370 struct empty @{
1371 @};
1372 @end example
1373
1374 The structure will have size zero.  In C++, empty structures are part
1375 of the language, and the language standard says they have size 1.
1376
1377 @node Variable Length
1378 @section Arrays of Variable Length
1379 @cindex variable-length arrays
1380 @cindex arrays of variable length
1381 @cindex VLAs
1382
1383 Variable-length automatic arrays are allowed in ISO C99, and as an
1384 extension GCC accepts them in C89 mode and in C++.  (However, GCC's
1385 implementation of variable-length arrays does not yet conform in detail
1386 to the ISO C99 standard.)  These arrays are
1387 declared like any other automatic arrays, but with a length that is not
1388 a constant expression.  The storage is allocated at the point of
1389 declaration and deallocated when the brace-level is exited.  For
1390 example:
1391
1392 @example
1393 FILE *
1394 concat_fopen (char *s1, char *s2, char *mode)
1395 @{
1396   char str[strlen (s1) + strlen (s2) + 1];
1397   strcpy (str, s1);
1398   strcat (str, s2);
1399   return fopen (str, mode);
1400 @}
1401 @end example
1402
1403 @cindex scope of a variable length array
1404 @cindex variable-length array scope
1405 @cindex deallocating variable length arrays
1406 Jumping or breaking out of the scope of the array name deallocates the
1407 storage.  Jumping into the scope is not allowed; you get an error
1408 message for it.
1409
1410 @cindex @code{alloca} vs variable-length arrays
1411 You can use the function @code{alloca} to get an effect much like
1412 variable-length arrays.  The function @code{alloca} is available in
1413 many other C implementations (but not in all).  On the other hand,
1414 variable-length arrays are more elegant.
1415
1416 There are other differences between these two methods.  Space allocated
1417 with @code{alloca} exists until the containing @emph{function} returns.
1418 The space for a variable-length array is deallocated as soon as the array
1419 name's scope ends.  (If you use both variable-length arrays and
1420 @code{alloca} in the same function, deallocation of a variable-length array
1421 will also deallocate anything more recently allocated with @code{alloca}.)
1422
1423 You can also use variable-length arrays as arguments to functions:
1424
1425 @example
1426 struct entry
1427 tester (int len, char data[len][len])
1428 @{
1429   /* @r{@dots{}} */
1430 @}
1431 @end example
1432
1433 The length of an array is computed once when the storage is allocated
1434 and is remembered for the scope of the array in case you access it with
1435 @code{sizeof}.
1436
1437 If you want to pass the array first and the length afterward, you can
1438 use a forward declaration in the parameter list---another GNU extension.
1439
1440 @example
1441 struct entry
1442 tester (int len; char data[len][len], int len)
1443 @{
1444   /* @r{@dots{}} */
1445 @}
1446 @end example
1447
1448 @cindex parameter forward declaration
1449 The @samp{int len} before the semicolon is a @dfn{parameter forward
1450 declaration}, and it serves the purpose of making the name @code{len}
1451 known when the declaration of @code{data} is parsed.
1452
1453 You can write any number of such parameter forward declarations in the
1454 parameter list.  They can be separated by commas or semicolons, but the
1455 last one must end with a semicolon, which is followed by the ``real''
1456 parameter declarations.  Each forward declaration must match a ``real''
1457 declaration in parameter name and data type.  ISO C99 does not support
1458 parameter forward declarations.
1459
1460 @node Variadic Macros
1461 @section Macros with a Variable Number of Arguments.
1462 @cindex variable number of arguments
1463 @cindex macro with variable arguments
1464 @cindex rest argument (in macro)
1465 @cindex variadic macros
1466
1467 In the ISO C standard of 1999, a macro can be declared to accept a
1468 variable number of arguments much as a function can.  The syntax for
1469 defining the macro is similar to that of a function.  Here is an
1470 example:
1471
1472 @smallexample
1473 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, __VA_ARGS__)
1474 @end smallexample
1475
1476 Here @samp{@dots{}} is a @dfn{variable argument}.  In the invocation of
1477 such a macro, it represents the zero or more tokens until the closing
1478 parenthesis that ends the invocation, including any commas.  This set of
1479 tokens replaces the identifier @code{__VA_ARGS__} in the macro body
1480 wherever it appears.  See the CPP manual for more information.
1481
1482 GCC has long supported variadic macros, and used a different syntax that
1483 allowed you to give a name to the variable arguments just like any other
1484 argument.  Here is an example:
1485
1486 @example
1487 #define debug(format, args...) fprintf (stderr, format, args)
1488 @end example
1489
1490 This is in all ways equivalent to the ISO C example above, but arguably
1491 more readable and descriptive.
1492
1493 GNU CPP has two further variadic macro extensions, and permits them to
1494 be used with either of the above forms of macro definition.
1495
1496 In standard C, you are not allowed to leave the variable argument out
1497 entirely; but you are allowed to pass an empty argument.  For example,
1498 this invocation is invalid in ISO C, because there is no comma after
1499 the string:
1500
1501 @example
1502 debug ("A message")
1503 @end example
1504
1505 GNU CPP permits you to completely omit the variable arguments in this
1506 way.  In the above examples, the compiler would complain, though since
1507 the expansion of the macro still has the extra comma after the format
1508 string.
1509
1510 To help solve this problem, CPP behaves specially for variable arguments
1511 used with the token paste operator, @samp{##}.  If instead you write
1512
1513 @smallexample
1514 #define debug(format, ...) fprintf (stderr, format, ## __VA_ARGS__)
1515 @end smallexample
1516
1517 and if the variable arguments are omitted or empty, the @samp{##}
1518 operator causes the preprocessor to remove the comma before it.  If you
1519 do provide some variable arguments in your macro invocation, GNU CPP
1520 does not complain about the paste operation and instead places the
1521 variable arguments after the comma.  Just like any other pasted macro
1522 argument, these arguments are not macro expanded.
1523
1524 @node Escaped Newlines
1525 @section Slightly Looser Rules for Escaped Newlines
1526 @cindex escaped newlines
1527 @cindex newlines (escaped)
1528
1529 Recently, the preprocessor has relaxed its treatment of escaped
1530 newlines.  Previously, the newline had to immediately follow a
1531 backslash.  The current implementation allows whitespace in the form of
1532 spaces, horizontal and vertical tabs, and form feeds between the
1533 backslash and the subsequent newline.  The preprocessor issues a
1534 warning, but treats it as a valid escaped newline and combines the two
1535 lines to form a single logical line.  This works within comments and
1536 tokens, including multi-line strings, as well as between tokens.
1537 Comments are @emph{not} treated as whitespace for the purposes of this
1538 relaxation, since they have not yet been replaced with spaces.
1539
1540 @node Multi-line Strings
1541 @section String Literals with Embedded Newlines
1542 @cindex multi-line string literals
1543
1544 As an extension, GNU CPP permits string literals to cross multiple lines
1545 without escaping the embedded newlines.  Each embedded newline is
1546 replaced with a single @samp{\n} character in the resulting string
1547 literal, regardless of what form the newline took originally.
1548
1549 CPP currently allows such strings in directives as well (other than the
1550 @samp{#include} family).  This is deprecated and will eventually be
1551 removed.
1552
1553 @node Subscripting
1554 @section Non-Lvalue Arrays May Have Subscripts
1555 @cindex subscripting
1556 @cindex arrays, non-lvalue
1557
1558 @cindex subscripting and function values
1559 In ISO C99, arrays that are not lvalues still decay to pointers, and
1560 may be subscripted, although they may not be modified or used after
1561 the next sequence point and the unary @samp{&} operator may not be
1562 applied to them.  As an extension, GCC allows such arrays to be
1563 subscripted in C89 mode, though otherwise they do not decay to
1564 pointers outside C99 mode.  For example,
1565 this is valid in GNU C though not valid in C89:
1566
1567 @example
1568 @group
1569 struct foo @{int a[4];@};
1570
1571 struct foo f();
1572
1573 bar (int index)
1574 @{
1575   return f().a[index];
1576 @}
1577 @end group
1578 @end example
1579
1580 @node Pointer Arith
1581 @section Arithmetic on @code{void}- and Function-Pointers
1582 @cindex void pointers, arithmetic
1583 @cindex void, size of pointer to
1584 @cindex function pointers, arithmetic
1585 @cindex function, size of pointer to
1586
1587 In GNU C, addition and subtraction operations are supported on pointers to
1588 @code{void} and on pointers to functions.  This is done by treating the
1589 size of a @code{void} or of a function as 1.
1590
1591 A consequence of this is that @code{sizeof} is also allowed on @code{void}
1592 and on function types, and returns 1.
1593
1594 @opindex Wpointer-arith
1595 The option @option{-Wpointer-arith} requests a warning if these extensions
1596 are used.
1597
1598 @node Initializers
1599 @section Non-Constant Initializers
1600 @cindex initializers, non-constant
1601 @cindex non-constant initializers
1602
1603 As in standard C++ and ISO C99, the elements of an aggregate initializer for an
1604 automatic variable are not required to be constant expressions in GNU C@.
1605 Here is an example of an initializer with run-time varying elements:
1606
1607 @example
1608 foo (float f, float g)
1609 @{
1610   float beat_freqs[2] = @{ f-g, f+g @};
1611   /* @r{@dots{}} */
1612 @}
1613 @end example
1614
1615 @node Compound Literals
1616 @section Compound Literals
1617 @cindex constructor expressions
1618 @cindex initializations in expressions
1619 @cindex structures, constructor expression
1620 @cindex expressions, constructor
1621 @cindex compound literals
1622 @c The GNU C name for what C99 calls compound literals was "constructor expressions".
1623
1624 ISO C99 supports compound literals.  A compound literal looks like
1625 a cast containing an initializer.  Its value is an object of the
1626 type specified in the cast, containing the elements specified in
1627 the initializer; it is an lvalue.  As an extension, GCC supports
1628 compound literals in C89 mode and in C++.
1629
1630 Usually, the specified type is a structure.  Assume that
1631 @code{struct foo} and @code{structure} are declared as shown:
1632
1633 @example
1634 struct foo @{int a; char b[2];@} structure;
1635 @end example
1636
1637 @noindent
1638 Here is an example of constructing a @code{struct foo} with a compound literal:
1639
1640 @example
1641 structure = ((struct foo) @{x + y, 'a', 0@});
1642 @end example
1643
1644 @noindent
1645 This is equivalent to writing the following:
1646
1647 @example
1648 @{
1649   struct foo temp = @{x + y, 'a', 0@};
1650   structure = temp;
1651 @}
1652 @end example
1653
1654 You can also construct an array.  If all the elements of the compound literal
1655 are (made up of) simple constant expressions, suitable for use in
1656 initializers of objects of static storage duration, then the compound
1657 literal can be coerced to a pointer to its first element and used in
1658 such an initializer, as shown here:
1659
1660 @example
1661 char **foo = (char *[]) @{ "x", "y", "z" @};
1662 @end example
1663
1664 Compound literals for scalar types and union types are is
1665 also allowed, but then the compound literal is equivalent
1666 to a cast.
1667
1668 As a GNU extension, GCC allows initialization of objects with static storage
1669 duration by compound literals (which is not possible in ISO C99, because
1670 the initializer is not a constant).
1671 It is handled as if the object was initialized only with the bracket
1672 enclosed list if compound literal's and object types match.
1673 The initializer list of the compound literal must be constant.
1674 If the object being initialized has array type of unknown size, the size is
1675 determined by compound literal size.
1676
1677 @example
1678 static struct foo x = (struct foo) @{1, 'a', 'b'@};
1679 static int y[] = (int []) @{1, 2, 3@};
1680 static int z[] = (int [3]) @{1@};
1681 @end example
1682
1683 @noindent
1684 The above lines are equivalent to the following:
1685 @example
1686 static struct foo x = @{1, 'a', 'b'@};
1687 static int y[] = @{1, 2, 3@};
1688 static int z[] = @{1, 0, 0@};
1689 @end example
1690
1691 @node Designated Inits
1692 @section Designated Initializers
1693 @cindex initializers with labeled elements
1694 @cindex labeled elements in initializers
1695 @cindex case labels in initializers
1696 @cindex designated initializers
1697
1698 Standard C89 requires the elements of an initializer to appear in a fixed
1699 order, the same as the order of the elements in the array or structure
1700 being initialized.
1701
1702 In ISO C99 you can give the elements in any order, specifying the array
1703 indices or structure field names they apply to, and GNU C allows this as
1704 an extension in C89 mode as well.  This extension is not
1705 implemented in GNU C++.
1706
1707 To specify an array index, write
1708 @samp{[@var{index}] =} before the element value.  For example,
1709
1710 @example
1711 int a[6] = @{ [4] = 29, [2] = 15 @};
1712 @end example
1713
1714 @noindent
1715 is equivalent to
1716
1717 @example
1718 int a[6] = @{ 0, 0, 15, 0, 29, 0 @};
1719 @end example
1720
1721 @noindent
1722 The index values must be constant expressions, even if the array being
1723 initialized is automatic.
1724
1725 An alternative syntax for this which has been obsolete since GCC 2.5 but
1726 GCC still accepts is to write @samp{[@var{index}]} before the element
1727 value, with no @samp{=}.
1728
1729 To initialize a range of elements to the same value, write
1730 @samp{[@var{first} ... @var{last}] = @var{value}}.  This is a GNU
1731 extension.  For example,
1732
1733 @example
1734 int widths[] = @{ [0 ... 9] = 1, [10 ... 99] = 2, [100] = 3 @};
1735 @end example
1736
1737 @noindent
1738 If the value in it has side-effects, the side-effects will happen only once,
1739 not for each initialized field by the range initializer.
1740
1741 @noindent
1742 Note that the length of the array is the highest value specified
1743 plus one.
1744
1745 In a structure initializer, specify the name of a field to initialize
1746 with @samp{.@var{fieldname} =} before the element value.  For example,
1747 given the following structure,
1748
1749 @example
1750 struct point @{ int x, y; @};
1751 @end example
1752
1753 @noindent
1754 the following initialization
1755
1756 @example
1757 struct point p = @{ .y = yvalue, .x = xvalue @};
1758 @end example
1759
1760 @noindent
1761 is equivalent to
1762
1763 @example
1764 struct point p = @{ xvalue, yvalue @};
1765 @end example
1766
1767 Another syntax which has the same meaning, obsolete since GCC 2.5, is
1768 @samp{@var{fieldname}:}, as shown here:
1769
1770 @example
1771 struct point p = @{ y: yvalue, x: xvalue @};
1772 @end example
1773
1774 @cindex designators
1775 The @samp{[@var{index}]} or @samp{.@var{fieldname}} is known as a
1776 @dfn{designator}.  You can also use a designator (or the obsolete colon
1777 syntax) when initializing a union, to specify which element of the union
1778 should be used.  For example,
1779
1780 @example
1781 union foo @{ int i; double d; @};
1782
1783 union foo f = @{ .d = 4 @};
1784 @end example
1785
1786 @noindent
1787 will convert 4 to a @code{double} to store it in the union using
1788 the second element.  By contrast, casting 4 to type @code{union foo}
1789 would store it into the union as the integer @code{i}, since it is
1790 an integer.  (@xref{Cast to Union}.)
1791
1792 You can combine this technique of naming elements with ordinary C
1793 initialization of successive elements.  Each initializer element that
1794 does not have a designator applies to the next consecutive element of the
1795 array or structure.  For example,
1796
1797 @example
1798 int a[6] = @{ [1] = v1, v2, [4] = v4 @};
1799 @end example
1800
1801 @noindent
1802 is equivalent to
1803
1804 @example
1805 int a[6] = @{ 0, v1, v2, 0, v4, 0 @};
1806 @end example
1807
1808 Labeling the elements of an array initializer is especially useful
1809 when the indices are characters or belong to an @code{enum} type.
1810 For example:
1811
1812 @example
1813 int whitespace[256]
1814   = @{ [' '] = 1, ['\t'] = 1, ['\h'] = 1,
1815       ['\f'] = 1, ['\n'] = 1, ['\r'] = 1 @};
1816 @end example
1817
1818 @cindex designator lists
1819 You can also write a series of @samp{.@var{fieldname}} and
1820 @samp{[@var{index}]} designators before an @samp{=} to specify a
1821 nested subobject to initialize; the list is taken relative to the
1822 subobject corresponding to the closest surrounding brace pair.  For
1823 example, with the @samp{struct point} declaration above:
1824
1825 @smallexample
1826 struct point ptarray[10] = @{ [2].y = yv2, [2].x = xv2, [0].x = xv0 @};
1827 @end smallexample
1828
1829 @noindent
1830 If the same field is initialized multiple times, it will have value from
1831 the last initialization.  If any such overridden initialization has
1832 side-effect, it is unspecified whether the side-effect happens or not.
1833 Currently, gcc will discard them and issue a warning.
1834
1835 @node Case Ranges
1836 @section Case Ranges
1837 @cindex case ranges
1838 @cindex ranges in case statements
1839
1840 You can specify a range of consecutive values in a single @code{case} label,
1841 like this:
1842
1843 @example
1844 case @var{low} ... @var{high}:
1845 @end example
1846
1847 @noindent
1848 This has the same effect as the proper number of individual @code{case}
1849 labels, one for each integer value from @var{low} to @var{high}, inclusive.
1850
1851 This feature is especially useful for ranges of ASCII character codes:
1852
1853 @example
1854 case 'A' ... 'Z':
1855 @end example
1856
1857 @strong{Be careful:} Write spaces around the @code{...}, for otherwise
1858 it may be parsed wrong when you use it with integer values.  For example,
1859 write this:
1860
1861 @example
1862 case 1 ... 5:
1863 @end example
1864
1865 @noindent
1866 rather than this:
1867
1868 @example
1869 case 1...5:
1870 @end example
1871
1872 @node Cast to Union
1873 @section Cast to a Union Type
1874 @cindex cast to a union
1875 @cindex union, casting to a
1876
1877 A cast to union type is similar to other casts, except that the type
1878 specified is a union type.  You can specify the type either with
1879 @code{union @var{tag}} or with a typedef name.  A cast to union is actually
1880 a constructor though, not a cast, and hence does not yield an lvalue like
1881 normal casts.  (@xref{Compound Literals}.)
1882
1883 The types that may be cast to the union type are those of the members
1884 of the union.  Thus, given the following union and variables:
1885
1886 @example
1887 union foo @{ int i; double d; @};
1888 int x;
1889 double y;
1890 @end example
1891
1892 @noindent
1893 both @code{x} and @code{y} can be cast to type @code{union foo}.
1894
1895 Using the cast as the right-hand side of an assignment to a variable of
1896 union type is equivalent to storing in a member of the union:
1897
1898 @example
1899 union foo u;
1900 /* @r{@dots{}} */
1901 u = (union foo) x  @equiv{}  u.i = x
1902 u = (union foo) y  @equiv{}  u.d = y
1903 @end example
1904
1905 You can also use the union cast as a function argument:
1906
1907 @example
1908 void hack (union foo);
1909 /* @r{@dots{}} */
1910 hack ((union foo) x);
1911 @end example
1912
1913 @node Mixed Declarations
1914 @section Mixed Declarations and Code
1915 @cindex mixed declarations and code
1916 @cindex declarations, mixed with code
1917 @cindex code, mixed with declarations
1918
1919 ISO C99 and ISO C++ allow declarations and code to be freely mixed
1920 within compound statements.  As an extension, GCC also allows this in
1921 C89 mode.  For example, you could do:
1922
1923 @example
1924 int i;
1925 /* @r{@dots{}} */
1926 i++;
1927 int j = i + 2;
1928 @end example
1929
1930 Each identifier is visible from where it is declared until the end of
1931 the enclosing block.
1932
1933 @node Function Attributes
1934 @section Declaring Attributes of Functions
1935 @cindex function attributes
1936 @cindex declaring attributes of functions
1937 @cindex functions that never return
1938 @cindex functions that have no side effects
1939 @cindex functions in arbitrary sections
1940 @cindex functions that behave like malloc
1941 @cindex @code{volatile} applied to function
1942 @cindex @code{const} applied to function
1943 @cindex functions with @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments
1944 @cindex functions with non-null pointer arguments
1945 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
1946 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
1947 @cindex functions that do not pop the argument stack on the 386
1948
1949 In GNU C, you declare certain things about functions called in your program
1950 which help the compiler optimize function calls and check your code more
1951 carefully.
1952
1953 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
1954 attributes when making a declaration.  This keyword is followed by an
1955 attribute specification inside double parentheses.  The following
1956 attributes are currently defined for functions on all targets:
1957 @code{noreturn}, @code{noinline}, @code{always_inline},
1958 @code{pure}, @code{const}, @code{nothrow},
1959 @code{format}, @code{format_arg}, @code{no_instrument_function},
1960 @code{section}, @code{constructor}, @code{destructor}, @code{used},
1961 @code{unused}, @code{deprecated}, @code{weak}, @code{malloc},
1962 @code{alias}, and @code{nonnull}.  Several other attributes are defined
1963 for functions on particular target systems.  Other attributes, including
1964 @code{section} are supported for variables declarations
1965 (@pxref{Variable Attributes}) and for types (@pxref{Type Attributes}).
1966
1967 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
1968 each keyword.  This allows you to use them in header files without
1969 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
1970 you may use @code{__noreturn__} instead of @code{noreturn}.
1971
1972 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
1973 attributes.
1974
1975 @table @code
1976 @cindex @code{noreturn} function attribute
1977 @item noreturn
1978 A few standard library functions, such as @code{abort} and @code{exit},
1979 cannot return.  GCC knows this automatically.  Some programs define
1980 their own functions that never return.  You can declare them
1981 @code{noreturn} to tell the compiler this fact.  For example,
1982
1983 @smallexample
1984 @group
1985 void fatal () __attribute__ ((noreturn));
1986
1987 void
1988 fatal (/* @r{@dots{}} */)
1989 @{
1990   /* @r{@dots{}} */ /* @r{Print error message.} */ /* @r{@dots{}} */
1991   exit (1);
1992 @}
1993 @end group
1994 @end smallexample
1995
1996 The @code{noreturn} keyword tells the compiler to assume that
1997 @code{fatal} cannot return.  It can then optimize without regard to what
1998 would happen if @code{fatal} ever did return.  This makes slightly
1999 better code.  More importantly, it helps avoid spurious warnings of
2000 uninitialized variables.
2001
2002 Do not assume that registers saved by the calling function are
2003 restored before calling the @code{noreturn} function.
2004
2005 It does not make sense for a @code{noreturn} function to have a return
2006 type other than @code{void}.
2007
2008 The attribute @code{noreturn} is not implemented in GCC versions
2009 earlier than 2.5.  An alternative way to declare that a function does
2010 not return, which works in the current version and in some older
2011 versions, is as follows:
2012
2013 @smallexample
2014 typedef void voidfn ();
2015
2016 volatile voidfn fatal;
2017 @end smallexample
2018
2019 @cindex @code{noinline} function attribute
2020 @item noinline
2021 This function attribute prevents a function from being considered for
2022 inlining.
2023
2024 @cindex @code{always_inline} function attribute
2025 @item always_inline
2026 Generally, functions are not inlined unless optimization is specified.
2027 For functions declared inline, this attribute inlines the function even
2028 if no optimization level was specified.
2029
2030 @cindex @code{pure} function attribute
2031 @item pure
2032 Many functions have no effects except the return value and their
2033 return value depends only on the parameters and/or global variables.
2034 Such a function can be subject
2035 to common subexpression elimination and loop optimization just as an
2036 arithmetic operator would be.  These functions should be declared
2037 with the attribute @code{pure}.  For example,
2038
2039 @smallexample
2040 int square (int) __attribute__ ((pure));
2041 @end smallexample
2042
2043 @noindent
2044 says that the hypothetical function @code{square} is safe to call
2045 fewer times than the program says.
2046
2047 Some of common examples of pure functions are @code{strlen} or @code{memcmp}.
2048 Interesting non-pure functions are functions with infinite loops or those
2049 depending on volatile memory or other system resource, that may change between
2050 two consecutive calls (such as @code{feof} in a multithreading environment).
2051
2052 The attribute @code{pure} is not implemented in GCC versions earlier
2053 than 2.96.
2054 @cindex @code{const} function attribute
2055 @item const
2056 Many functions do not examine any values except their arguments, and
2057 have no effects except the return value.  Basically this is just slightly
2058 more strict class than the @code{pure} attribute above, since function is not
2059 allowed to read global memory.
2060
2061 @cindex pointer arguments
2062 Note that a function that has pointer arguments and examines the data
2063 pointed to must @emph{not} be declared @code{const}.  Likewise, a
2064 function that calls a non-@code{const} function usually must not be
2065 @code{const}.  It does not make sense for a @code{const} function to
2066 return @code{void}.
2067
2068 The attribute @code{const} is not implemented in GCC versions earlier
2069 than 2.5.  An alternative way to declare that a function has no side
2070 effects, which works in the current version and in some older versions,
2071 is as follows:
2072
2073 @smallexample
2074 typedef int intfn ();
2075
2076 extern const intfn square;
2077 @end smallexample
2078
2079 This approach does not work in GNU C++ from 2.6.0 on, since the language
2080 specifies that the @samp{const} must be attached to the return value.
2081
2082 @cindex @code{nothrow} function attribute
2083 @item nothrow
2084 The @code{nothrow} attribute is used to inform the compiler that a
2085 function cannot throw an exception.  For example, most functions in
2086 the standard C library can be guaranteed not to throw an exception
2087 with the notable exceptions of @code{qsort} and @code{bsearch} that
2088 take function pointer arguments.  The @code{nothrow} attribute is not
2089 implemented in GCC versions earlier than 3.2.
2090
2091 @item format (@var{archetype}, @var{string-index}, @var{first-to-check})
2092 @cindex @code{format} function attribute
2093 @opindex Wformat
2094 The @code{format} attribute specifies that a function takes @code{printf},
2095 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style arguments which
2096 should be type-checked against a format string.  For example, the
2097 declaration:
2098
2099 @smallexample
2100 extern int
2101 my_printf (void *my_object, const char *my_format, ...)
2102       __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
2103 @end smallexample
2104
2105 @noindent
2106 causes the compiler to check the arguments in calls to @code{my_printf}
2107 for consistency with the @code{printf} style format string argument
2108 @code{my_format}.
2109
2110 The parameter @var{archetype} determines how the format string is
2111 interpreted, and should be @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime}
2112 or @code{strfmon}.  (You can also use @code{__printf__},
2113 @code{__scanf__}, @code{__strftime__} or @code{__strfmon__}.)  The
2114 parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2115 string argument (starting from 1), while @var{first-to-check} is the
2116 number of the first argument to check against the format string.  For
2117 functions where the arguments are not available to be checked (such as
2118 @code{vprintf}), specify the third parameter as zero.  In this case the
2119 compiler only checks the format string for consistency.  For
2120 @code{strftime} formats, the third parameter is required to be zero.
2121 Since non-static C++ methods have an implicit @code{this} argument, the
2122 arguments of such methods should be counted from two, not one, when
2123 giving values for @var{string-index} and @var{first-to-check}.
2124
2125 In the example above, the format string (@code{my_format}) is the second
2126 argument of the function @code{my_print}, and the arguments to check
2127 start with the third argument, so the correct parameters for the format
2128 attribute are 2 and 3.
2129
2130 @opindex ffreestanding
2131 The @code{format} attribute allows you to identify your own functions
2132 which take format strings as arguments, so that GCC can check the
2133 calls to these functions for errors.  The compiler always (unless
2134 @option{-ffreestanding} is used) checks formats
2135 for the standard library functions @code{printf}, @code{fprintf},
2136 @code{sprintf}, @code{scanf}, @code{fscanf}, @code{sscanf}, @code{strftime},
2137 @code{vprintf}, @code{vfprintf} and @code{vsprintf} whenever such
2138 warnings are requested (using @option{-Wformat}), so there is no need to
2139 modify the header file @file{stdio.h}.  In C99 mode, the functions
2140 @code{snprintf}, @code{vsnprintf}, @code{vscanf}, @code{vfscanf} and
2141 @code{vsscanf} are also checked.  Except in strictly conforming C
2142 standard modes, the X/Open function @code{strfmon} is also checked as
2143 are @code{printf_unlocked} and @code{fprintf_unlocked}.
2144 @xref{C Dialect Options,,Options Controlling C Dialect}.
2145
2146 @item format_arg (@var{string-index})
2147 @cindex @code{format_arg} function attribute
2148 @opindex Wformat-nonliteral
2149 The @code{format_arg} attribute specifies that a function takes a format
2150 string for a @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or
2151 @code{strfmon} style function and modifies it (for example, to translate
2152 it into another language), so the result can be passed to a
2153 @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} style
2154 function (with the remaining arguments to the format function the same
2155 as they would have been for the unmodified string).  For example, the
2156 declaration:
2157
2158 @smallexample
2159 extern char *
2160 my_dgettext (char *my_domain, const char *my_format)
2161       __attribute__ ((format_arg (2)));
2162 @end smallexample
2163
2164 @noindent
2165 causes the compiler to check the arguments in calls to a @code{printf},
2166 @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon} type function, whose
2167 format string argument is a call to the @code{my_dgettext} function, for
2168 consistency with the format string argument @code{my_format}.  If the
2169 @code{format_arg} attribute had not been specified, all the compiler
2170 could tell in such calls to format functions would be that the format
2171 string argument is not constant; this would generate a warning when
2172 @option{-Wformat-nonliteral} is used, but the calls could not be checked
2173 without the attribute.
2174
2175 The parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
2176 string argument (starting from one).  Since non-static C++ methods have
2177 an implicit @code{this} argument, the arguments of such methods should
2178 be counted from two.
2179
2180 The @code{format-arg} attribute allows you to identify your own
2181 functions which modify format strings, so that GCC can check the
2182 calls to @code{printf}, @code{scanf}, @code{strftime} or @code{strfmon}
2183 type function whose operands are a call to one of your own function.
2184 The compiler always treats @code{gettext}, @code{dgettext}, and
2185 @code{dcgettext} in this manner except when strict ISO C support is
2186 requested by @option{-ansi} or an appropriate @option{-std} option, or
2187 @option{-ffreestanding} is used.  @xref{C Dialect Options,,Options
2188 Controlling C Dialect}.
2189
2190 @item nonnull (@var{arg-index}, @dots{})
2191 @cindex @code{nonnull} function attribute
2192 The @code{nonnull} attribute specifies that some function parameters should
2193 be non-null pointers.  For instance, the declaration:
2194
2195 @smallexample
2196 extern void *
2197 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2198         __attribute__((nonnull (1, 2)));
2199 @end smallexample
2200
2201 @noindent
2202 causes the compiler to check that, in calls to @code{my_memcpy},
2203 arguments @var{dest} and @var{src} are non-null.  If the compiler
2204 determines that a null pointer is passed in an argument slot marked
2205 as non-null, and the @option{-Wnonnull} option is enabled, a warning
2206 is issued.  The compiler may also choose to make optimizations based
2207 on the knowledge that certain function arguments will not be null.
2208
2209 If no argument index list is given to the @code{nonnull} attribute,
2210 all pointer arguments are marked as non-null.  To illustrate, the
2211 following declaration is equivalent to the previous example:
2212
2213 @smallexample
2214 extern void *
2215 my_memcpy (void *dest, const void *src, size_t len)
2216         __attribute__((nonnull));
2217 @end smallexample
2218
2219 @item no_instrument_function
2220 @cindex @code{no_instrument_function} function attribute
2221 @opindex finstrument-functions
2222 If @option{-finstrument-functions} is given, profiling function calls will
2223 be generated at entry and exit of most user-compiled functions.
2224 Functions with this attribute will not be so instrumented.
2225
2226 @item section ("@var{section-name}")
2227 @cindex @code{section} function attribute
2228 Normally, the compiler places the code it generates in the @code{text} section.
2229 Sometimes, however, you need additional sections, or you need certain
2230 particular functions to appear in special sections.  The @code{section}
2231 attribute specifies that a function lives in a particular section.
2232 For example, the declaration:
2233
2234 @smallexample
2235 extern void foobar (void) __attribute__ ((section ("bar")));
2236 @end smallexample
2237
2238 @noindent
2239 puts the function @code{foobar} in the @code{bar} section.
2240
2241 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
2242 attribute is not available on all platforms.
2243 If you need to map the entire contents of a module to a particular
2244 section, consider using the facilities of the linker instead.
2245
2246 @item constructor
2247 @itemx destructor
2248 @cindex @code{constructor} function attribute
2249 @cindex @code{destructor} function attribute
2250 The @code{constructor} attribute causes the function to be called
2251 automatically before execution enters @code{main ()}.  Similarly, the
2252 @code{destructor} attribute causes the function to be called
2253 automatically after @code{main ()} has completed or @code{exit ()} has
2254 been called.  Functions with these attributes are useful for
2255 initializing data that will be used implicitly during the execution of
2256 the program.
2257
2258 These attributes are not currently implemented for Objective-C@.
2259
2260 @cindex @code{unused} attribute.
2261 @item unused
2262 This attribute, attached to a function, means that the function is meant
2263 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
2264 function.  GNU C++ does not currently support this attribute as
2265 definitions without parameters are valid in C++.
2266
2267 @cindex @code{used} attribute.
2268 @item used
2269 This attribute, attached to a function, means that code must be emitted
2270 for the function even if it appears that the function is not referenced.
2271 This is useful, for example, when the function is referenced only in
2272 inline assembly.
2273
2274 @cindex @code{deprecated} attribute.
2275 @item deprecated
2276 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the function
2277 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
2278 functions that are expected to be removed in a future version of a
2279 program.  The warning also includes the location of the declaration
2280 of the deprecated function, to enable users to easily find further
2281 information about why the function is deprecated, or what they should
2282 do instead.  Note that the warnings only occurs for uses:
2283
2284 @smallexample
2285 int old_fn () __attribute__ ((deprecated));
2286 int old_fn ();
2287 int (*fn_ptr)() = old_fn;
2288 @end smallexample
2289
2290 results in a warning on line 3 but not line 2.
2291
2292 The @code{deprecated} attribute can also be used for variables and
2293 types (@pxref{Variable Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
2294
2295 @item weak
2296 @cindex @code{weak} attribute
2297 The @code{weak} attribute causes the declaration to be emitted as a weak
2298 symbol rather than a global.  This is primarily useful in defining
2299 library functions which can be overridden in user code, though it can
2300 also be used with non-function declarations.  Weak symbols are supported
2301 for ELF targets, and also for a.out targets when using the GNU assembler
2302 and linker.
2303
2304 @item malloc
2305 @cindex @code{malloc} attribute
2306 The @code{malloc} attribute is used to tell the compiler that a function
2307 may be treated as if it were the malloc function.  The compiler assumes
2308 that calls to malloc result in a pointers that cannot alias anything.
2309 This will often improve optimization.
2310
2311 @item alias ("@var{target}")
2312 @cindex @code{alias} attribute
2313 The @code{alias} attribute causes the declaration to be emitted as an
2314 alias for another symbol, which must be specified.  For instance,
2315
2316 @smallexample
2317 void __f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2318 void f () __attribute__ ((weak, alias ("__f")));
2319 @end smallexample
2320
2321 declares @samp{f} to be a weak alias for @samp{__f}.  In C++, the
2322 mangled name for the target must be used.
2323
2324 Not all target machines support this attribute.
2325
2326 @item visibility ("@var{visibility_type}")
2327 @cindex @code{visibility} attribute
2328 The @code{visibility} attribute on ELF targets causes the declaration
2329 to be emitted with default, hidden, protected or internal visibility.
2330
2331 @smallexample
2332 void __attribute__ ((visibility ("protected")))
2333 f () @{ /* @r{Do something.} */; @}
2334 int i __attribute__ ((visibility ("hidden")));
2335 @end smallexample
2336
2337 See the ELF gABI for complete details, but the short story is
2338
2339 @table @dfn
2340 @item default
2341 Default visibility is the normal case for ELF.  This value is 
2342 available for the visibility attribute to override other options
2343 that may change the assumed visibility of symbols.
2344
2345 @item hidden
2346 Hidden visibility indicates that the symbol will not be placed into
2347 the dynamic symbol table, so no other @dfn{module} (executable or
2348 shared library) can reference it directly.
2349
2350 @item protected
2351 Protected visibility indicates that the symbol will be placed in the
2352 dynamic symbol table, but that references within the defining module
2353 will bind to the local symbol.  That is, the symbol cannot be overridden
2354 by another module.
2355
2356 @item internal
2357 Internal visibility is like hidden visibility, but with additional
2358 processor specific semantics.  Unless otherwise specified by the psABI,
2359 gcc defines internal visibility to mean that the function is @emph{never}
2360 called from another module.  Note that hidden symbols, while then cannot
2361 be referenced directly by other modules, can be referenced indirectly via
2362 function pointers.  By indicating that a symbol cannot be called from
2363 outside the module, gcc may for instance omit the load of a PIC register
2364 since it is known that the calling function loaded the correct value.
2365 @end table
2366
2367 Not all ELF targets support this attribute.
2368
2369 @item tls_model ("@var{tls_model}")
2370 @cindex @code{tls_model} attribute
2371 The @code{tls_model} attribute sets thread-local storage model
2372 (@pxref{Thread-Local}) of a particular @code{__thread} variable,
2373 overriding @code{-ftls-model=} command line switch on a per-variable
2374 basis.
2375 The @var{tls_model} argument should be one of @code{global-dynamic},
2376 @code{local-dynamic}, @code{initial-exec} or @code{local-exec}.
2377
2378 @item regparm (@var{number})
2379 @cindex functions that are passed arguments in registers on the 386
2380 On the Intel 386, the @code{regparm} attribute causes the compiler to
2381 pass up to @var{number} integer arguments in registers EAX,
2382 EDX, and ECX instead of on the stack.  Functions that take a
2383 variable number of arguments will continue to be passed all of their
2384 arguments on the stack.
2385
2386 @item stdcall
2387 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
2388 On the Intel 386, the @code{stdcall} attribute causes the compiler to
2389 assume that the called function will pop off the stack space used to
2390 pass arguments, unless it takes a variable number of arguments.
2391
2392 @item fastcall
2393 @cindex functions that pop the argument stack on the 386
2394 On the Intel 386, the @code{fastcall} attribute causes the compiler to
2395 pass the first two arguments in the registers ECX and EDX. Subsequent
2396 arguments are passed on the stack. The called function will pop the 
2397 arguments off the stack. If the number of arguments is variable all
2398 arguments are pushed on the stack.
2399
2400 @item cdecl
2401 @cindex functions that do pop the argument stack on the 386
2402 @opindex mrtd
2403 On the Intel 386, the @code{cdecl} attribute causes the compiler to
2404 assume that the calling function will pop off the stack space used to
2405 pass arguments.  This is
2406 useful to override the effects of the @option{-mrtd} switch.
2407
2408 @item longcall/shortcall
2409 @cindex functions called via pointer on the RS/6000 and PowerPC
2410 On the RS/6000 and PowerPC, the @code{longcall} attribute causes the
2411 compiler to always call this function via a pointer, just as it would if
2412 the @option{-mlongcall} option had been specified.  The @code{shortcall}
2413 attribute causes the compiler not to do this.  These attributes override
2414 both the @option{-mlongcall} switch and the @code{#pragma longcall}
2415 setting.
2416
2417 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information on when long
2418 calls are and are not necessary.
2419
2420 @item long_call/short_call
2421 @cindex indirect calls on ARM
2422 This attribute allows to specify how to call a particular function on
2423 ARM@.  Both attributes override the @option{-mlong-calls} (@pxref{ARM Options})
2424 command line switch and @code{#pragma long_calls} settings.  The
2425 @code{long_call} attribute causes the compiler to always call the
2426 function by first loading its address into a register and then using the
2427 contents of that register.   The @code{short_call} attribute always places
2428 the offset to the function from the call site into the @samp{BL}
2429 instruction directly.
2430
2431 @item function_vector
2432 @cindex calling functions through the function vector on the H8/300 processors
2433 Use this attribute on the H8/300 and H8/300H to indicate that the specified
2434 function should be called through the function vector.  Calling a
2435 function through the function vector will reduce code size, however;
2436 the function vector has a limited size (maximum 128 entries on the H8/300
2437 and 64 entries on the H8/300H) and shares space with the interrupt vector.
2438
2439 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2440 this attribute to work correctly.
2441
2442 @item interrupt
2443 @cindex interrupt handler functions
2444 Use this attribute on the ARM, AVR, C4x, M32R/D and Xstormy16 ports to indicate
2445 that the specified function is an interrupt handler.  The compiler will
2446 generate function entry and exit sequences suitable for use in an
2447 interrupt handler when this attribute is present.
2448
2449 Note, interrupt handlers for the H8/300, H8/300H and SH processors can
2450 be specified via the @code{interrupt_handler} attribute.
2451
2452 Note, on the AVR interrupts will be enabled inside the function.
2453
2454 Note, for the ARM you can specify the kind of interrupt to be handled by
2455 adding an optional parameter to the interrupt attribute like this:
2456
2457 @smallexample
2458 void f () __attribute__ ((interrupt ("IRQ")));
2459 @end smallexample
2460
2461 Permissible values for this parameter are: IRQ, FIQ, SWI, ABORT and UNDEF@.
2462
2463 @item interrupt_handler
2464 @cindex interrupt handler functions on the H8/300 and SH processors
2465 Use this attribute on the H8/300, H8/300H and SH to indicate that the
2466 specified function is an interrupt handler.  The compiler will generate
2467 function entry and exit sequences suitable for use in an interrupt
2468 handler when this attribute is present.
2469
2470 @item sp_switch
2471 Use this attribute on the SH to indicate an @code{interrupt_handler}
2472 function should switch to an alternate stack.  It expects a string
2473 argument that names a global variable holding the address of the
2474 alternate stack.
2475
2476 @smallexample
2477 void *alt_stack;
2478 void f () __attribute__ ((interrupt_handler,
2479                           sp_switch ("alt_stack")));
2480 @end smallexample
2481
2482 @item trap_exit
2483 Use this attribute on the SH for an @code{interrupt_handle} to return using
2484 @code{trapa} instead of @code{rte}.  This attribute expects an integer
2485 argument specifying the trap number to be used.
2486
2487 @item eightbit_data
2488 @cindex eight bit data on the H8/300 and H8/300H
2489 Use this attribute on the H8/300 and H8/300H to indicate that the specified
2490 variable should be placed into the eight bit data section.
2491 The compiler will generate more efficient code for certain operations
2492 on data in the eight bit data area.  Note the eight bit data area is limited to
2493 256 bytes of data.
2494
2495 You must use GAS and GLD from GNU binutils version 2.7 or later for
2496 this attribute to work correctly.
2497
2498 @item tiny_data
2499 @cindex tiny data section on the H8/300H
2500 Use this attribute on the H8/300H to indicate that the specified
2501 variable should be placed into the tiny data section.
2502 The compiler will generate more efficient code for loads and stores
2503 on data in the tiny data section.  Note the tiny data area is limited to
2504 slightly under 32kbytes of data.
2505
2506 @item signal
2507 @cindex signal handler functions on the AVR processors
2508 Use this attribute on the AVR to indicate that the specified
2509 function is an signal handler.  The compiler will generate function
2510 entry and exit sequences suitable for use in an signal handler when this
2511 attribute is present.  Interrupts will be disabled inside function.
2512
2513 @item naked
2514 @cindex function without a prologue/epilogue code
2515 Use this attribute on the ARM, AVR, C4x and IP2K ports to indicate that the
2516 specified function do not need prologue/epilogue sequences generated by
2517 the compiler.  It is up to the programmer to provide these sequences.
2518
2519 @item model (@var{model-name})
2520 @cindex function addressability on the M32R/D
2521 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object,
2522 and the code generated for a function.
2523 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
2524 or @code{large}, representing each of the code models.
2525
2526 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
2527 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction), and are
2528 callable with the @code{bl} instruction.
2529
2530 Medium model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2531 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2532 and are callable with the @code{bl} instruction.
2533
2534 Large model objects may live anywhere in the 32-bit address space (the
2535 compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their addresses),
2536 and may not be reachable with the @code{bl} instruction (the compiler will
2537 generate the much slower @code{seth/add3/jl} instruction sequence).
2538
2539 @end table
2540
2541 You can specify multiple attributes in a declaration by separating them
2542 by commas within the double parentheses or by immediately following an
2543 attribute declaration with another attribute declaration.
2544
2545 @cindex @code{#pragma}, reason for not using
2546 @cindex pragma, reason for not using
2547 Some people object to the @code{__attribute__} feature, suggesting that
2548 ISO C's @code{#pragma} should be used instead.  At the time
2549 @code{__attribute__} was designed, there were two reasons for not doing
2550 this.
2551
2552 @enumerate
2553 @item
2554 It is impossible to generate @code{#pragma} commands from a macro.
2555
2556 @item
2557 There is no telling what the same @code{#pragma} might mean in another
2558 compiler.
2559 @end enumerate
2560
2561 These two reasons applied to almost any application that might have been
2562 proposed for @code{#pragma}.  It was basically a mistake to use
2563 @code{#pragma} for @emph{anything}.
2564
2565 The ISO C99 standard includes @code{_Pragma}, which now allows pragmas
2566 to be generated from macros.  In addition, a @code{#pragma GCC}
2567 namespace is now in use for GCC-specific pragmas.  However, it has been
2568 found convenient to use @code{__attribute__} to achieve a natural
2569 attachment of attributes to their corresponding declarations, whereas
2570 @code{#pragma GCC} is of use for constructs that do not naturally form
2571 part of the grammar.  @xref{Other Directives,,Miscellaneous
2572 Preprocessing Directives, cpp, The C Preprocessor}.
2573
2574 @node Attribute Syntax
2575 @section Attribute Syntax
2576 @cindex attribute syntax
2577
2578 This section describes the syntax with which @code{__attribute__} may be
2579 used, and the constructs to which attribute specifiers bind, for the C
2580 language.  Some details may vary for C++ and Objective-C@.  Because of
2581 infelicities in the grammar for attributes, some forms described here
2582 may not be successfully parsed in all cases.
2583
2584 There are some problems with the semantics of attributes in C++.  For
2585 example, there are no manglings for attributes, although they may affect
2586 code generation, so problems may arise when attributed types are used in
2587 conjunction with templates or overloading.  Similarly, @code{typeid}
2588 does not distinguish between types with different attributes.  Support
2589 for attributes in C++ may be restricted in future to attributes on
2590 declarations only, but not on nested declarators.
2591
2592 @xref{Function Attributes}, for details of the semantics of attributes
2593 applying to functions.  @xref{Variable Attributes}, for details of the
2594 semantics of attributes applying to variables.  @xref{Type Attributes},
2595 for details of the semantics of attributes applying to structure, union
2596 and enumerated types.
2597
2598 An @dfn{attribute specifier} is of the form
2599 @code{__attribute__ ((@var{attribute-list}))}.  An @dfn{attribute list}
2600 is a possibly empty comma-separated sequence of @dfn{attributes}, where
2601 each attribute is one of the following:
2602
2603 @itemize @bullet
2604 @item
2605 Empty.  Empty attributes are ignored.
2606
2607 @item
2608 A word (which may be an identifier such as @code{unused}, or a reserved
2609 word such as @code{const}).
2610
2611 @item
2612 A word, followed by, in parentheses, parameters for the attribute.
2613 These parameters take one of the following forms:
2614
2615 @itemize @bullet
2616 @item
2617 An identifier.  For example, @code{mode} attributes use this form.
2618
2619 @item
2620 An identifier followed by a comma and a non-empty comma-separated list
2621 of expressions.  For example, @code{format} attributes use this form.
2622
2623 @item
2624 A possibly empty comma-separated list of expressions.  For example,
2625 @code{format_arg} attributes use this form with the list being a single
2626 integer constant expression, and @code{alias} attributes use this form
2627 with the list being a single string constant.
2628 @end itemize
2629 @end itemize
2630
2631 An @dfn{attribute specifier list} is a sequence of one or more attribute
2632 specifiers, not separated by any other tokens.
2633
2634 An attribute specifier list may appear after the colon following a
2635 label, other than a @code{case} or @code{default} label.  The only
2636 attribute it makes sense to use after a label is @code{unused}.  This
2637 feature is intended for code generated by programs which contains labels
2638 that may be unused but which is compiled with @option{-Wall}.  It would
2639 not normally be appropriate to use in it human-written code, though it
2640 could be useful in cases where the code that jumps to the label is
2641 contained within an @code{#ifdef} conditional.
2642
2643 An attribute specifier list may appear as part of a @code{struct},
2644 @code{union} or @code{enum} specifier.  It may go either immediately
2645 after the @code{struct}, @code{union} or @code{enum} keyword, or after
2646 the closing brace.  It is ignored if the content of the structure, union
2647 or enumerated type is not defined in the specifier in which the
2648 attribute specifier list is used---that is, in usages such as
2649 @code{struct __attribute__((foo)) bar} with no following opening brace.
2650 Where attribute specifiers follow the closing brace, they are considered
2651 to relate to the structure, union or enumerated type defined, not to any
2652 enclosing declaration the type specifier appears in, and the type
2653 defined is not complete until after the attribute specifiers.
2654 @c Otherwise, there would be the following problems: a shift/reduce
2655 @c conflict between attributes binding the struct/union/enum and
2656 @c binding to the list of specifiers/qualifiers; and "aligned"
2657 @c attributes could use sizeof for the structure, but the size could be
2658 @c changed later by "packed" attributes.
2659
2660 Otherwise, an attribute specifier appears as part of a declaration,
2661 counting declarations of unnamed parameters and type names, and relates
2662 to that declaration (which may be nested in another declaration, for
2663 example in the case of a parameter declaration), or to a particular declarator
2664 within a declaration.  Where an
2665 attribute specifier is applied to a parameter declared as a function or
2666 an array, it should apply to the function or array rather than the
2667 pointer to which the parameter is implicitly converted, but this is not
2668 yet correctly implemented.
2669
2670 Any list of specifiers and qualifiers at the start of a declaration may
2671 contain attribute specifiers, whether or not such a list may in that
2672 context contain storage class specifiers.  (Some attributes, however,
2673 are essentially in the nature of storage class specifiers, and only make
2674 sense where storage class specifiers may be used; for example,
2675 @code{section}.)  There is one necessary limitation to this syntax: the
2676 first old-style parameter declaration in a function definition cannot
2677 begin with an attribute specifier, because such an attribute applies to
2678 the function instead by syntax described below (which, however, is not
2679 yet implemented in this case).  In some other cases, attribute
2680 specifiers are permitted by this grammar but not yet supported by the
2681 compiler.  All attribute specifiers in this place relate to the
2682 declaration as a whole.  In the obsolescent usage where a type of
2683 @code{int} is implied by the absence of type specifiers, such a list of
2684 specifiers and qualifiers may be an attribute specifier list with no
2685 other specifiers or qualifiers.
2686
2687 An attribute specifier list may appear immediately before a declarator
2688 (other than the first) in a comma-separated list of declarators in a
2689 declaration of more than one identifier using a single list of
2690 specifiers and qualifiers.  Such attribute specifiers apply
2691 only to the identifier before whose declarator they appear.  For
2692 example, in
2693
2694 @smallexample
2695 __attribute__((noreturn)) void d0 (void),
2696     __attribute__((format(printf, 1, 2))) d1 (const char *, ...),
2697      d2 (void)
2698 @end smallexample
2699
2700 @noindent
2701 the @code{noreturn} attribute applies to all the functions
2702 declared; the @code{format} attribute only applies to @code{d1}.
2703
2704 An attribute specifier list may appear immediately before the comma,
2705 @code{=} or semicolon terminating the declaration of an identifier other
2706 than a function definition.  At present, such attribute specifiers apply
2707 to the declared object or function, but in future they may attach to the
2708 outermost adjacent declarator.  In simple cases there is no difference,
2709 but, for example, in
2710
2711 @smallexample
2712 void (****f)(void) __attribute__((noreturn));
2713 @end smallexample
2714
2715 @noindent
2716 at present the @code{noreturn} attribute applies to @code{f}, which
2717 causes a warning since @code{f} is not a function, but in future it may
2718 apply to the function @code{****f}.  The precise semantics of what
2719 attributes in such cases will apply to are not yet specified.  Where an
2720 assembler name for an object or function is specified (@pxref{Asm
2721 Labels}), at present the attribute must follow the @code{asm}
2722 specification; in future, attributes before the @code{asm} specification
2723 may apply to the adjacent declarator, and those after it to the declared
2724 object or function.
2725
2726 An attribute specifier list may, in future, be permitted to appear after
2727 the declarator in a function definition (before any old-style parameter
2728 declarations or the function body).
2729
2730 Attribute specifiers may be mixed with type qualifiers appearing inside
2731 the @code{[]} of a parameter array declarator, in the C99 construct by
2732 which such qualifiers are applied to the pointer to which the array is
2733 implicitly converted.  Such attribute specifiers apply to the pointer,
2734 not to the array, but at present this is not implemented and they are
2735 ignored.
2736
2737 An attribute specifier list may appear at the start of a nested
2738 declarator.  At present, there are some limitations in this usage: the
2739 attributes correctly apply to the declarator, but for most individual
2740 attributes the semantics this implies are not implemented.
2741 When attribute specifiers follow the @code{*} of a pointer
2742 declarator, they may be mixed with any type qualifiers present.
2743 The following describes the formal semantics of this syntax.  It will make the
2744 most sense if you are familiar with the formal specification of
2745 declarators in the ISO C standard.
2746
2747 Consider (as in C99 subclause 6.7.5 paragraph 4) a declaration @code{T
2748 D1}, where @code{T} contains declaration specifiers that specify a type
2749 @var{Type} (such as @code{int}) and @code{D1} is a declarator that
2750 contains an identifier @var{ident}.  The type specified for @var{ident}
2751 for derived declarators whose type does not include an attribute
2752 specifier is as in the ISO C standard.
2753
2754 If @code{D1} has the form @code{( @var{attribute-specifier-list} D )},
2755 and the declaration @code{T D} specifies the type
2756 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2757 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2758 @var{attribute-specifier-list} @var{Type}'' for @var{ident}.
2759
2760 If @code{D1} has the form @code{*
2761 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} D}, and the
2762 declaration @code{T D} specifies the type
2763 ``@var{derived-declarator-type-list} @var{Type}'' for @var{ident}, then
2764 @code{T D1} specifies the type ``@var{derived-declarator-type-list}
2765 @var{type-qualifier-and-attribute-specifier-list} @var{Type}'' for
2766 @var{ident}.
2767
2768 For example,
2769
2770 @smallexample
2771 void (__attribute__((noreturn)) ****f) (void);
2772 @end smallexample
2773
2774 @noindent
2775 specifies the type ``pointer to pointer to pointer to pointer to
2776 non-returning function returning @code{void}''.  As another example,
2777
2778 @smallexample
2779 char *__attribute__((aligned(8))) *f;
2780 @end smallexample
2781
2782 @noindent
2783 specifies the type ``pointer to 8-byte-aligned pointer to @code{char}''.
2784 Note again that this does not work with most attributes; for example,
2785 the usage of @samp{aligned} and @samp{noreturn} attributes given above
2786 is not yet supported.
2787
2788 For compatibility with existing code written for compiler versions that
2789 did not implement attributes on nested declarators, some laxity is
2790 allowed in the placing of attributes.  If an attribute that only applies
2791 to types is applied to a declaration, it will be treated as applying to
2792 the type of that declaration.  If an attribute that only applies to
2793 declarations is applied to the type of a declaration, it will be treated
2794 as applying to that declaration; and, for compatibility with code
2795 placing the attributes immediately before the identifier declared, such
2796 an attribute applied to a function return type will be treated as
2797 applying to the function type, and such an attribute applied to an array
2798 element type will be treated as applying to the array type.  If an
2799 attribute that only applies to function types is applied to a
2800 pointer-to-function type, it will be treated as applying to the pointer
2801 target type; if such an attribute is applied to a function return type
2802 that is not a pointer-to-function type, it will be treated as applying
2803 to the function type.
2804
2805 @node Function Prototypes
2806 @section Prototypes and Old-Style Function Definitions
2807 @cindex function prototype declarations
2808 @cindex old-style function definitions
2809 @cindex promotion of formal parameters
2810
2811 GNU C extends ISO C to allow a function prototype to override a later
2812 old-style non-prototype definition.  Consider the following example:
2813
2814 @example
2815 /* @r{Use prototypes unless the compiler is old-fashioned.}  */
2816 #ifdef __STDC__
2817 #define P(x) x
2818 #else
2819 #define P(x) ()
2820 #endif
2821
2822 /* @r{Prototype function declaration.}  */
2823 int isroot P((uid_t));
2824
2825 /* @r{Old-style function definition.}  */
2826 int
2827 isroot (x)   /* ??? lossage here ??? */
2828      uid_t x;
2829 @{
2830   return x == 0;
2831 @}
2832 @end example
2833
2834 Suppose the type @code{uid_t} happens to be @code{short}.  ISO C does
2835 not allow this example, because subword arguments in old-style
2836 non-prototype definitions are promoted.  Therefore in this example the
2837 function definition's argument is really an @code{int}, which does not
2838 match the prototype argument type of @code{short}.
2839
2840 This restriction of ISO C makes it hard to write code that is portable
2841 to traditional C compilers, because the programmer does not know
2842 whether the @code{uid_t} type is @code{short}, @code{int}, or
2843 @code{long}.  Therefore, in cases like these GNU C allows a prototype
2844 to override a later old-style definition.  More precisely, in GNU C, a
2845 function prototype argument type overrides the argument type specified
2846 by a later old-style definition if the former type is the same as the
2847 latter type before promotion.  Thus in GNU C the above example is
2848 equivalent to the following:
2849
2850 @example
2851 int isroot (uid_t);
2852
2853 int
2854 isroot (uid_t x)
2855 @{
2856   return x == 0;
2857 @}
2858 @end example
2859
2860 @noindent
2861 GNU C++ does not support old-style function definitions, so this
2862 extension is irrelevant.
2863
2864 @node C++ Comments
2865 @section C++ Style Comments
2866 @cindex //
2867 @cindex C++ comments
2868 @cindex comments, C++ style
2869
2870 In GNU C, you may use C++ style comments, which start with @samp{//} and
2871 continue until the end of the line.  Many other C implementations allow
2872 such comments, and they are included in the 1999 C standard.  However,
2873 C++ style comments are not recognized if you specify an @option{-std}
2874 option specifying a version of ISO C before C99, or @option{-ansi}
2875 (equivalent to @option{-std=c89}).
2876
2877 @node Dollar Signs
2878 @section Dollar Signs in Identifier Names
2879 @cindex $
2880 @cindex dollar signs in identifier names
2881 @cindex identifier names, dollar signs in
2882
2883 In GNU C, you may normally use dollar signs in identifier names.
2884 This is because many traditional C implementations allow such identifiers.
2885 However, dollar signs in identifiers are not supported on a few target
2886 machines, typically because the target assembler does not allow them.
2887
2888 @node Character Escapes
2889 @section The Character @key{ESC} in Constants
2890
2891 You can use the sequence @samp{\e} in a string or character constant to
2892 stand for the ASCII character @key{ESC}.
2893
2894 @node Alignment
2895 @section Inquiring on Alignment of Types or Variables
2896 @cindex alignment
2897 @cindex type alignment
2898 @cindex variable alignment
2899
2900 The keyword @code{__alignof__} allows you to inquire about how an object
2901 is aligned, or the minimum alignment usually required by a type.  Its
2902 syntax is just like @code{sizeof}.
2903
2904 For example, if the target machine requires a @code{double} value to be
2905 aligned on an 8-byte boundary, then @code{__alignof__ (double)} is 8.
2906 This is true on many RISC machines.  On more traditional machine
2907 designs, @code{__alignof__ (double)} is 4 or even 2.
2908
2909 Some machines never actually require alignment; they allow reference to any
2910 data type even at an odd addresses.  For these machines, @code{__alignof__}
2911 reports the @emph{recommended} alignment of a type.
2912
2913 If the operand of @code{__alignof__} is an lvalue rather than a type,
2914 its value is the required alignment for its type, taking into account
2915 any minimum alignment specified with GCC's @code{__attribute__}
2916 extension (@pxref{Variable Attributes}).  For example, after this
2917 declaration:
2918
2919 @example
2920 struct foo @{ int x; char y; @} foo1;
2921 @end example
2922
2923 @noindent
2924 the value of @code{__alignof__ (foo1.y)} is 1, even though its actual
2925 alignment is probably 2 or 4, the same as @code{__alignof__ (int)}.
2926
2927 It is an error to ask for the alignment of an incomplete type.
2928
2929 @node Variable Attributes
2930 @section Specifying Attributes of Variables
2931 @cindex attribute of variables
2932 @cindex variable attributes
2933
2934 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
2935 attributes of variables or structure fields.  This keyword is followed
2936 by an attribute specification inside double parentheses.  Ten
2937 attributes are currently defined for variables: @code{aligned},
2938 @code{mode}, @code{nocommon}, @code{packed}, @code{section},
2939 @code{transparent_union}, @code{unused}, @code{deprecated},
2940 @code{vector_size}, and @code{weak}.  Some other attributes are defined
2941 for variables on particular target systems.  Other attributes are
2942 available for functions (@pxref{Function Attributes}) and for types
2943 (@pxref{Type Attributes}).  Other front ends might define more
2944 attributes (@pxref{C++ Extensions,,Extensions to the C++ Language}).
2945
2946 You may also specify attributes with @samp{__} preceding and following
2947 each keyword.  This allows you to use them in header files without
2948 being concerned about a possible macro of the same name.  For example,
2949 you may use @code{__aligned__} instead of @code{aligned}.
2950
2951 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
2952 attributes.
2953
2954 @table @code
2955 @cindex @code{aligned} attribute
2956 @item aligned (@var{alignment})
2957 This attribute specifies a minimum alignment for the variable or
2958 structure field, measured in bytes.  For example, the declaration:
2959
2960 @smallexample
2961 int x __attribute__ ((aligned (16))) = 0;
2962 @end smallexample
2963
2964 @noindent
2965 causes the compiler to allocate the global variable @code{x} on a
2966 16-byte boundary.  On a 68040, this could be used in conjunction with
2967 an @code{asm} expression to access the @code{move16} instruction which
2968 requires 16-byte aligned operands.
2969
2970 You can also specify the alignment of structure fields.  For example, to
2971 create a double-word aligned @code{int} pair, you could write:
2972
2973 @smallexample
2974 struct foo @{ int x[2] __attribute__ ((aligned (8))); @};
2975 @end smallexample
2976
2977 @noindent
2978 This is an alternative to creating a union with a @code{double} member
2979 that forces the union to be double-word aligned.
2980
2981 As in the preceding examples, you can explicitly specify the alignment
2982 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given variable or
2983 structure field.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
2984 and just ask the compiler to align a variable or field to the maximum
2985 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
2986 example, you could write:
2987
2988 @smallexample
2989 short array[3] __attribute__ ((aligned));
2990 @end smallexample
2991
2992 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned} attribute
2993 specification, the compiler automatically sets the alignment for the declared
2994 variable or field to the largest alignment which is ever used for any data
2995 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often make
2996 copy operations more efficient, because the compiler can use whatever
2997 instructions copy the biggest chunks of memory when performing copies to
2998 or from the variables or fields that you have aligned this way.
2999
3000 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
3001 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
3002
3003 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
3004 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
3005 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
3006 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
3007 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
3008 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
3009 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
3010 alignment.  See your linker documentation for further information.
3011
3012 @item mode (@var{mode})
3013 @cindex @code{mode} attribute
3014 This attribute specifies the data type for the declaration---whichever
3015 type corresponds to the mode @var{mode}.  This in effect lets you
3016 request an integer or floating point type according to its width.
3017
3018 You may also specify a mode of @samp{byte} or @samp{__byte__} to
3019 indicate the mode corresponding to a one-byte integer, @samp{word} or
3020 @samp{__word__} for the mode of a one-word integer, and @samp{pointer}
3021 or @samp{__pointer__} for the mode used to represent pointers.
3022
3023 @item nocommon
3024 @cindex @code{nocommon} attribute
3025 @opindex fno-common
3026 This attribute specifies requests GCC not to place a variable
3027 ``common'' but instead to allocate space for it directly.  If you
3028 specify the @option{-fno-common} flag, GCC will do this for all
3029 variables.
3030
3031 Specifying the @code{nocommon} attribute for a variable provides an
3032 initialization of zeros.  A variable may only be initialized in one
3033 source file.
3034
3035 @item packed
3036 @cindex @code{packed} attribute
3037 The @code{packed} attribute specifies that a variable or structure field
3038 should have the smallest possible alignment---one byte for a variable,
3039 and one bit for a field, unless you specify a larger value with the
3040 @code{aligned} attribute.
3041
3042 Here is a structure in which the field @code{x} is packed, so that it
3043 immediately follows @code{a}:
3044
3045 @example
3046 struct foo
3047 @{
3048   char a;
3049   int x[2] __attribute__ ((packed));
3050 @};
3051 @end example
3052
3053 @item section ("@var{section-name}")
3054 @cindex @code{section} variable attribute
3055 Normally, the compiler places the objects it generates in sections like
3056 @code{data} and @code{bss}.  Sometimes, however, you need additional sections,
3057 or you need certain particular variables to appear in special sections,
3058 for example to map to special hardware.  The @code{section}
3059 attribute specifies that a variable (or function) lives in a particular
3060 section.  For example, this small program uses several specific section names:
3061
3062 @smallexample
3063 struct duart a __attribute__ ((section ("DUART_A"))) = @{ 0 @};
3064 struct duart b __attribute__ ((section ("DUART_B"))) = @{ 0 @};
3065 char stack[10000] __attribute__ ((section ("STACK"))) = @{ 0 @};
3066 int init_data __attribute__ ((section ("INITDATA"))) = 0;
3067
3068 main()
3069 @{
3070   /* Initialize stack pointer */
3071   init_sp (stack + sizeof (stack));
3072
3073   /* Initialize initialized data */
3074   memcpy (&init_data, &data, &edata - &data);
3075
3076   /* Turn on the serial ports */
3077   init_duart (&a);
3078   init_duart (&b);
3079 @}
3080 @end smallexample
3081
3082 @noindent
3083 Use the @code{section} attribute with an @emph{initialized} definition
3084 of a @emph{global} variable, as shown in the example.  GCC issues
3085 a warning and otherwise ignores the @code{section} attribute in
3086 uninitialized variable declarations.
3087
3088 You may only use the @code{section} attribute with a fully initialized
3089 global definition because of the way linkers work.  The linker requires
3090 each object be defined once, with the exception that uninitialized
3091 variables tentatively go in the @code{common} (or @code{bss}) section
3092 and can be multiply ``defined''.  You can force a variable to be
3093 initialized with the @option{-fno-common} flag or the @code{nocommon}
3094 attribute.
3095
3096 Some file formats do not support arbitrary sections so the @code{section}
3097 attribute is not available on all platforms.
3098 If you need to map the entire contents of a module to a particular
3099 section, consider using the facilities of the linker instead.
3100
3101 @item shared
3102 @cindex @code{shared} variable attribute
3103 On Windows NT, in addition to putting variable definitions in a named
3104 section, the section can also be shared among all running copies of an
3105 executable or DLL@.  For example, this small program defines shared data
3106 by putting it in a named section @code{shared} and marking the section
3107 shareable:
3108
3109 @smallexample
3110 int foo __attribute__((section ("shared"), shared)) = 0;
3111
3112 int
3113 main()
3114 @{
3115   /* Read and write foo.  All running
3116      copies see the same value.  */
3117   return 0;
3118 @}
3119 @end smallexample
3120
3121 @noindent
3122 You may only use the @code{shared} attribute along with @code{section}
3123 attribute with a fully initialized global definition because of the way
3124 linkers work.  See @code{section} attribute for more information.
3125
3126 The @code{shared} attribute is only available on Windows NT@.
3127
3128 @item transparent_union
3129 This attribute, attached to a function parameter which is a union, means
3130 that the corresponding argument may have the type of any union member,
3131 but the argument is passed as if its type were that of the first union
3132 member.  For more details see @xref{Type Attributes}.  You can also use
3133 this attribute on a @code{typedef} for a union data type; then it
3134 applies to all function parameters with that type.
3135
3136 @item unused
3137 This attribute, attached to a variable, means that the variable is meant
3138 to be possibly unused.  GCC will not produce a warning for this
3139 variable.
3140
3141 @item deprecated
3142 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the variable
3143 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3144 variables that are expected to be removed in a future version of a
3145 program.  The warning also includes the location of the declaration
3146 of the deprecated variable, to enable users to easily find further
3147 information about why the variable is deprecated, or what they should
3148 do instead.  Note that the warnings only occurs for uses:
3149
3150 @smallexample
3151 extern int old_var __attribute__ ((deprecated));
3152 extern int old_var;
3153 int new_fn () @{ return old_var; @}
3154 @end smallexample
3155
3156 results in a warning on line 3 but not line 2.
3157
3158 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3159 types (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Type Attributes}.)
3160
3161 @item vector_size (@var{bytes})
3162 This attribute specifies the vector size for the variable, measured in
3163 bytes.  For example, the declaration:
3164
3165 @smallexample
3166 int foo __attribute__ ((vector_size (16)));
3167 @end smallexample
3168
3169 @noindent
3170 causes the compiler to set the mode for @code{foo}, to be 16 bytes,
3171 divided into @code{int} sized units.  Assuming a 32-bit int (a vector of
3172 4 units of 4 bytes), the corresponding mode of @code{foo} will be V4SI@.
3173
3174 This attribute is only applicable to integral and float scalars,
3175 although arrays, pointers, and function return values are allowed in
3176 conjunction with this construct.
3177
3178 Aggregates with this attribute are invalid, even if they are of the same
3179 size as a corresponding scalar.  For example, the declaration:
3180
3181 @smallexample
3182 struct S @{ int a; @};
3183 struct S  __attribute__ ((vector_size (16))) foo;
3184 @end smallexample
3185
3186 @noindent
3187 is invalid even if the size of the structure is the same as the size of
3188 the @code{int}.
3189
3190 @item weak
3191 The @code{weak} attribute is described in @xref{Function Attributes}.
3192
3193 @item model (@var{model-name})
3194 @cindex variable addressability on the M32R/D
3195 Use this attribute on the M32R/D to set the addressability of an object.
3196 The identifier @var{model-name} is one of @code{small}, @code{medium},
3197 or @code{large}, representing each of the code models.
3198
3199 Small model objects live in the lower 16MB of memory (so that their
3200 addresses can be loaded with the @code{ld24} instruction).
3201
3202 Medium and large model objects may live anywhere in the 32-bit address space
3203 (the compiler will generate @code{seth/add3} instructions to load their
3204 addresses).
3205
3206 @subsection i386 Variable Attributes
3207
3208 Two attributes are currently defined for i386 configurations:
3209 @code{ms_struct} and @code{gcc_struct}
3210
3211 @item ms_struct
3212 @itemx gcc_struct
3213 @cindex @code{ms_struct}
3214 @cindex @code{gcc_struct}
3215
3216 If @code{packed} is used on a structure, or if bit-fields are used
3217 it may be that the Microsoft ABI packs them differently
3218 than GCC would normally pack them.  Particularly when moving packed
3219 data between functions compiled with GCC and the native Microsoft compiler
3220 (either via function call or as data in a file), it may be necessary to access
3221 either format.
3222
3223 Currently @option{-m[no-]ms-bitfields} is provided for the Windows X86
3224 compilers to match the native Microsoft compiler.
3225
3226 @end table
3227
3228 To specify multiple attributes, separate them by commas within the
3229 double parentheses: for example, @samp{__attribute__ ((aligned (16),
3230 packed))}.
3231
3232 @node Type Attributes
3233 @section Specifying Attributes of Types
3234 @cindex attribute of types
3235 @cindex type attributes
3236
3237 The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
3238 attributes of @code{struct} and @code{union} types when you define such
3239 types.  This keyword is followed by an attribute specification inside
3240 double parentheses.  Six attributes are currently defined for types:
3241 @code{aligned}, @code{packed}, @code{transparent_union}, @code{unused},
3242 @code{deprecated} and @code{may_alias}.  Other attributes are defined for
3243 functions (@pxref{Function Attributes}) and for variables
3244 (@pxref{Variable Attributes}).
3245
3246 You may also specify any one of these attributes with @samp{__}
3247 preceding and following its keyword.  This allows you to use these
3248 attributes in header files without being concerned about a possible
3249 macro of the same name.  For example, you may use @code{__aligned__}
3250 instead of @code{aligned}.
3251
3252 You may specify the @code{aligned} and @code{transparent_union}
3253 attributes either in a @code{typedef} declaration or just past the
3254 closing curly brace of a complete enum, struct or union type
3255 @emph{definition} and the @code{packed} attribute only past the closing
3256 brace of a definition.
3257
3258 You may also specify attributes between the enum, struct or union
3259 tag and the name of the type rather than after the closing brace.
3260
3261 @xref{Attribute Syntax}, for details of the exact syntax for using
3262 attributes.
3263
3264 @table @code
3265 @cindex @code{aligned} attribute
3266 @item aligned (@var{alignment})
3267 This attribute specifies a minimum alignment (in bytes) for variables
3268 of the specified type.  For example, the declarations:
3269
3270 @smallexample
3271 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned (8)));
3272 typedef int more_aligned_int __attribute__ ((aligned (8)));
3273 @end smallexample
3274
3275 @noindent
3276 force the compiler to insure (as far as it can) that each variable whose
3277 type is @code{struct S} or @code{more_aligned_int} will be allocated and
3278 aligned @emph{at least} on a 8-byte boundary.  On a SPARC, having all
3279 variables of type @code{struct S} aligned to 8-byte boundaries allows
3280 the compiler to use the @code{ldd} and @code{std} (doubleword load and
3281 store) instructions when copying one variable of type @code{struct S} to
3282 another, thus improving run-time efficiency.
3283
3284 Note that the alignment of any given @code{struct} or @code{union} type
3285 is required by the ISO C standard to be at least a perfect multiple of
3286 the lowest common multiple of the alignments of all of the members of
3287 the @code{struct} or @code{union} in question.  This means that you @emph{can}
3288 effectively adjust the alignment of a @code{struct} or @code{union}
3289 type by attaching an @code{aligned} attribute to any one of the members
3290 of such a type, but the notation illustrated in the example above is a
3291 more obvious, intuitive, and readable way to request the compiler to
3292 adjust the alignment of an entire @code{struct} or @code{union} type.
3293
3294 As in the preceding example, you can explicitly specify the alignment
3295 (in bytes) that you wish the compiler to use for a given @code{struct}
3296 or @code{union} type.  Alternatively, you can leave out the alignment factor
3297 and just ask the compiler to align a type to the maximum
3298 useful alignment for the target machine you are compiling for.  For
3299 example, you could write:
3300
3301 @smallexample
3302 struct S @{ short f[3]; @} __attribute__ ((aligned));
3303 @end smallexample
3304
3305 Whenever you leave out the alignment factor in an @code{aligned}
3306 attribute specification, the compiler automatically sets the alignment
3307 for the type to the largest alignment which is ever used for any data
3308 type on the target machine you are compiling for.  Doing this can often
3309 make copy operations more efficient, because the compiler can use
3310 whatever instructions copy the biggest chunks of memory when performing
3311 copies to or from the variables which have types that you have aligned
3312 this way.
3313
3314 In the example above, if the size of each @code{short} is 2 bytes, then
3315 the size of the entire @code{struct S} type is 6 bytes.  The smallest
3316 power of two which is greater than or equal to that is 8, so the
3317 compiler sets the alignment for the entire @code{struct S} type to 8
3318 bytes.
3319
3320 Note that although you can ask the compiler to select a time-efficient
3321 alignment for a given type and then declare only individual stand-alone
3322 objects of that type, the compiler's ability to select a time-efficient
3323 alignment is primarily useful only when you plan to create arrays of
3324 variables having the relevant (efficiently aligned) type.  If you
3325 declare or use arrays of variables of an efficiently-aligned type, then
3326 it is likely that your program will also be doing pointer arithmetic (or
3327 subscripting, which amounts to the same thing) on pointers to the
3328 relevant type, and the code that the compiler generates for these
3329 pointer arithmetic operations will often be more efficient for
3330 efficiently-aligned types than for other types.
3331
3332 The @code{aligned} attribute can only increase the alignment; but you
3333 can decrease it by specifying @code{packed} as well.  See below.
3334
3335 Note that the effectiveness of @code{aligned} attributes may be limited
3336 by inherent limitations in your linker.  On many systems, the linker is
3337 only able to arrange for variables to be aligned up to a certain maximum
3338 alignment.  (For some linkers, the maximum supported alignment may
3339 be very very small.)  If your linker is only able to align variables
3340 up to a maximum of 8 byte alignment, then specifying @code{aligned(16)}
3341 in an @code{__attribute__} will still only provide you with 8 byte
3342 alignment.  See your linker documentation for further information.
3343
3344 @item packed
3345 This attribute, attached to an @code{enum}, @code{struct}, or
3346 @code{union} type definition, specified that the minimum required memory
3347 be used to represent the type.
3348
3349 @opindex fshort-enums
3350 Specifying this attribute for @code{struct} and @code{union} types is
3351 equivalent to specifying the @code{packed} attribute on each of the
3352 structure or union members.  Specifying the @option{-fshort-enums}
3353 flag on the line is equivalent to specifying the @code{packed}
3354 attribute on all @code{enum} definitions.
3355
3356 You may only specify this attribute after a closing curly brace on an
3357 @code{enum} definition, not in a @code{typedef} declaration, unless that
3358 declaration also contains the definition of the @code{enum}.
3359
3360 @item transparent_union
3361 This attribute, attached to a @code{union} type definition, indicates
3362 that any function parameter having that union type causes calls to that
3363 function to be treated in a special way.
3364
3365 First, the argument corresponding to a transparent union type can be of
3366 any type in the union; no cast is required.  Also, if the union contains
3367 a pointer type, the corresponding argument can be a null pointer
3368 constant or a void pointer expression; and if the union contains a void
3369 pointer type, the corresponding argument can be any pointer expression.
3370 If the union member type is a pointer, qualifiers like @code{const} on
3371 the referenced type must be respected, just as with normal pointer
3372 conversions.
3373
3374 Second, the argument is passed to the function using the calling
3375 conventions of first member of the transparent union, not the calling
3376 conventions of the union itself.  All members of the union must have the
3377 same machine representation; this is necessary for this argument passing
3378 to work properly.
3379
3380 Transparent unions are designed for library functions that have multiple
3381 interfaces for compatibility reasons.  For example, suppose the
3382 @code{wait} function must accept either a value of type @code{int *} to
3383 comply with Posix, or a value of type @code{union wait *} to comply with
3384 the 4.1BSD interface.  If @code{wait}'s parameter were @code{void *},
3385 @code{wait} would accept both kinds of arguments, but it would also
3386 accept any other pointer type and this would make argument type checking
3387 less useful.  Instead, @code{<sys/wait.h>} might define the interface
3388 as follows:
3389
3390 @smallexample
3391 typedef union
3392   @{
3393     int *__ip;
3394     union wait *__up;
3395   @} wait_status_ptr_t __attribute__ ((__transparent_union__));
3396
3397 pid_t wait (wait_status_ptr_t);
3398 @end smallexample
3399
3400 This interface allows either @code{int *} or @code{union wait *}
3401 arguments to be passed, using the @code{int *} calling convention.
3402 The program can call @code{wait} with arguments of either type:
3403
3404 @example
3405 int w1 () @{ int w; return wait (&w); @}
3406 int w2 () @{ union wait w; return wait (&w); @}
3407 @end example
3408
3409 With this interface, @code{wait}'s implementation might look like this:
3410
3411 @example
3412 pid_t wait (wait_status_ptr_t p)
3413 @{
3414   return waitpid (-1, p.__ip, 0);
3415 @}
3416 @end example
3417
3418 @item unused
3419 When attached to a type (including a @code{union} or a @code{struct}),
3420 this attribute means that variables of that type are meant to appear
3421 possibly unused.  GCC will not produce a warning for any variables of
3422 that type, even if the variable appears to do nothing.  This is often
3423 the case with lock or thread classes, which are usually defined and then
3424 not referenced, but contain constructors and destructors that have
3425 nontrivial bookkeeping functions.
3426
3427 @item deprecated
3428 The @code{deprecated} attribute results in a warning if the type
3429 is used anywhere in the source file.  This is useful when identifying
3430 types that are expected to be removed in a future version of a program.
3431 If possible, the warning also includes the location of the declaration
3432 of the deprecated type, to enable users to easily find further
3433 information about why the type is deprecated, or what they should do
3434 instead.  Note that the warnings only occur for uses and then only
3435 if the type is being applied to an identifier that itself is not being
3436 declared as deprecated.
3437
3438 @smallexample
3439 typedef int T1 __attribute__ ((deprecated));
3440 T1 x;
3441 typedef T1 T2;
3442 T2 y;
3443 typedef T1 T3 __attribute__ ((deprecated));
3444 T3 z __attribute__ ((deprecated));
3445 @end smallexample
3446
3447 results in a warning on line 2 and 3 but not lines 4, 5, or 6.  No
3448 warning is issued for line 4 because T2 is not explicitly
3449 deprecated.  Line 5 has no warning because T3 is explicitly
3450 deprecated.  Similarly for line 6.
3451
3452 The @code{deprecated} attribute can also be used for functions and
3453 variables (@pxref{Function Attributes}, @pxref{Variable Attributes}.)
3454
3455 @item may_alias
3456 Accesses to objects with types with this attribute are not subjected to
3457 type-based alias analysis, but are instead assumed to be able to alias
3458 any other type of objects, just like the @code{char} type.  See
3459 @option{-fstrict-aliasing} for more information on aliasing issues.
3460
3461 Example of use:
3462
3463 @smallexample
3464 typedef short __attribute__((__may_alias__)) short_a;
3465
3466 int
3467 main (void)
3468 @{
3469   int a = 0x12345678;
3470   short_a *b = (short_a *) &a;
3471
3472   b[1] = 0;
3473
3474   if (a == 0x12345678)
3475     abort();
3476
3477   exit(0);
3478 @}
3479 @end smallexample
3480
3481 If you replaced @code{short_a} with @code{short} in the variable
3482 declaration, the above program would abort when compiled with
3483 @option{-fstrict-aliasing}, which is on by default at @option{-O2} or
3484 above in recent GCC versions.
3485
3486 @subsection i386 Type Attributes
3487
3488 Two attributes are currently defined for i386 configurations:
3489 @code{ms_struct} and @code{gcc_struct}
3490
3491 @item ms_struct
3492 @itemx gcc_struct
3493 @cindex @code{ms_struct}
3494 @cindex @code{gcc_struct}
3495
3496 If @code{packed} is used on a structure, or if bit-fields are used
3497 it may be that the Microsoft ABI packs them differently
3498 than GCC would normally pack them.  Particularly when moving packed
3499 data between functions compiled with GCC and the native Microsoft compiler
3500 (either via function call or as data in a file), it may be necessary to access
3501 either format.
3502
3503 Currently @option{-m[no-]ms-bitfields} is provided for the Windows X86
3504 compilers to match the native Microsoft compiler.
3505 @end table
3506
3507 To specify multiple attributes, separate them by commas within the
3508 double parentheses: for example, @samp{__attribute__ ((aligned (16),
3509 packed))}.
3510
3511 @node Inline
3512 @section An Inline Function is As Fast As a Macro
3513 @cindex inline functions
3514 @cindex integrating function code
3515 @cindex open coding
3516 @cindex macros, inline alternative
3517
3518 By declaring a function @code{inline}, you can direct GCC to
3519 integrate that function's code into the code for its callers.  This
3520 makes execution faster by eliminating the function-call overhead; in
3521 addition, if any of the actual argument values are constant, their known
3522 values may permit simplifications at compile time so that not all of the
3523 inline function's code needs to be included.  The effect on code size is
3524 less predictable; object code may be larger or smaller with function
3525 inlining, depending on the particular case.  Inlining of functions is an
3526 optimization and it really ``works'' only in optimizing compilation.  If
3527 you don't use @option{-O}, no function is really inline.
3528
3529 Inline functions are included in the ISO C99 standard, but there are
3530 currently substantial differences between what GCC implements and what
3531 the ISO C99 standard requires.
3532
3533 To declare a function inline, use the @code{inline} keyword in its
3534 declaration, like this:
3535
3536 @example
3537 inline int
3538 inc (int *a)
3539 @{
3540   (*a)++;
3541 @}
3542 @end example
3543
3544 (If you are writing a header file to be included in ISO C programs, write
3545 @code{__inline__} instead of @code{inline}.  @xref{Alternate Keywords}.)
3546 You can also make all ``simple enough'' functions inline with the option
3547 @option{-finline-functions}.
3548
3549 @opindex Winline
3550 Note that certain usages in a function definition can make it unsuitable
3551 for inline substitution.  Among these usages are: use of varargs, use of
3552 alloca, use of variable sized data types (@pxref{Variable Length}),
3553 use of computed goto (@pxref{Labels as Values}), use of nonlocal goto,
3554 and nested functions (@pxref{Nested Functions}).  Using @option{-Winline}
3555 will warn when a function marked @code{inline} could not be substituted,
3556 and will give the reason for the failure.
3557
3558 Note that in C and Objective-C, unlike C++, the @code{inline} keyword
3559 does not affect the linkage of the function.
3560
3561 @cindex automatic @code{inline} for C++ member fns
3562 @cindex @code{inline} automatic for C++ member fns
3563 @cindex member fns, automatically @code{inline}
3564 @cindex C++ member fns, automatically @code{inline}
3565 @opindex fno-default-inline
3566 GCC automatically inlines member functions defined within the class
3567 body of C++ programs even if they are not explicitly declared
3568 @code{inline}.  (You can override this with @option{-fno-default-inline};
3569 @pxref{C++ Dialect Options,,Options Controlling C++ Dialect}.)
3570
3571 @cindex inline functions, omission of
3572 @opindex fkeep-inline-functions
3573 When a function is both inline and @code{static}, if all calls to the
3574 function are integrated into the caller, and the function's address is
3575 never used, then the function's own assembler code is never referenced.
3576 In this case, GCC does not actually output assembler code for the
3577 function, unless you specify the option @option{-fkeep-inline-functions}.
3578 Some calls cannot be integrated for various reasons (in particular,
3579 calls that precede the function's definition cannot be integrated, and
3580 neither can recursive calls within the definition).  If there is a
3581 nonintegrated call, then the function is compiled to assembler code as
3582 usual.  The function must also be compiled as usual if the program
3583 refers to its address, because that can't be inlined.
3584
3585 @cindex non-static inline function
3586 When an inline function is not @code{static}, then the compiler must assume
3587 that there may be calls from other source files; since a global symbol can
3588 be defined only once in any program, the function must not be defined in
3589 the other source files, so the calls therein cannot be integrated.
3590 Therefore, a non-@code{static} inline function is always compiled on its
3591 own in the usual fashion.
3592
3593 If you specify both @code{inline} and @code{extern} in the function
3594 definition, then the definition is used only for inlining.  In no case
3595 is the function compiled on its own, not even if you refer to its
3596 address explicitly.  Such an address becomes an external reference, as
3597 if you had only declared the function, and had not defined it.
3598
3599 This combination of @code{inline} and @code{extern} has almost the
3600 effect of a macro.  The way to use it is to put a function definition in
3601 a header file with these keywords, and put another copy of the
3602 definition (lacking @code{inline} and @code{extern}) in a library file.
3603 The definition in the header file will cause most calls to the function
3604 to be inlined.  If any uses of the function remain, they will refer to
3605 the single copy in the library.
3606
3607 For future compatibility with when GCC implements ISO C99 semantics for
3608 inline functions, it is best to use @code{static inline} only.  (The
3609 existing semantics will remain available when @option{-std=gnu89} is
3610 specified, but eventually the default will be @option{-std=gnu99} and
3611 that will implement the C99 semantics, though it does not do so yet.)
3612
3613 GCC does not inline any functions when not optimizing unless you specify
3614 the @samp{always_inline} attribute for the function, like this:
3615
3616 @example
3617 /* Prototype.  */
3618 inline void foo (const char) __attribute__((always_inline));
3619 @end example
3620
3621 @node Extended Asm
3622 @section Assembler Instructions with C Expression Operands
3623 @cindex extended @code{asm}
3624 @cindex @code{asm} expressions
3625 @cindex assembler instructions
3626 @cindex registers
3627
3628 In an assembler instruction using @code{asm}, you can specify the
3629 operands of the instruction using C expressions.  This means you need not
3630 guess which registers or memory locations will contain the data you want
3631 to use.
3632
3633 You must specify an assembler instruction template much like what
3634 appears in a machine description, plus an operand constraint string for
3635 each operand.
3636
3637 For example, here is how to use the 68881's @code{fsinx} instruction:
3638
3639 @example
3640 asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
3641 @end example
3642
3643 @noindent
3644 Here @code{angle} is the C expression for the input operand while
3645 @code{result} is that of the output operand.  Each has @samp{"f"} as its
3646 operand constraint, saying that a floating point register is required.
3647 The @samp{=} in @samp{=f} indicates that the operand is an output; all
3648 output operands' constraints must use @samp{=}.  The constraints use the
3649 same language used in the machine description (@pxref{Constraints}).
3650
3651 Each operand is described by an operand-constraint string followed by
3652 the C expression in parentheses.  A colon separates the assembler
3653 template from the first output operand and another separates the last
3654 output operand from the first input, if any.  Commas separate the
3655 operands within each group.  The total number of operands is currently
3656 limited to 30; this limitation may be lifted in some future version of
3657 GCC.
3658
3659 If there are no output operands but there are input operands, you must
3660 place two consecutive colons surrounding the place where the output
3661 operands would go.
3662
3663 As of GCC version 3.1, it is also possible to specify input and output
3664 operands using symbolic names which can be referenced within the
3665 assembler code.  These names are specified inside square brackets
3666 preceding the constraint string, and can be referenced inside the
3667 assembler code using @code{%[@var{name}]} instead of a percentage sign
3668 followed by the operand number.  Using named operands the above example
3669 could look like:
3670
3671 @example
3672 asm ("fsinx %[angle],%[output]"
3673      : [output] "=f" (result)
3674      : [angle] "f" (angle));
3675 @end example
3676
3677 @noindent
3678 Note that the symbolic operand names have no relation whatsoever to
3679 other C identifiers.  You may use any name you like, even those of
3680 existing C symbols, but must ensure that no two operands within the same
3681 assembler construct use the same symbolic name.
3682
3683 Output operand expressions must be lvalues; the compiler can check this.
3684 The input operands need not be lvalues.  The compiler cannot check
3685 whether the operands have data types that are reasonable for the
3686 instruction being executed.  It does not parse the assembler instruction
3687 template and does not know what it means or even whether it is valid
3688 assembler input.  The extended @code{asm} feature is most often used for
3689 machine instructions the compiler itself does not know exist.  If
3690 the output expression cannot be directly addressed (for example, it is a
3691 bit-field), your constraint must allow a register.  In that case, GCC
3692 will use the register as the output of the @code{asm}, and then store
3693 that register into the output.
3694
3695 The ordinary output operands must be write-only; GCC will assume that
3696 the values in these operands before the instruction are dead and need
3697 not be generated.  Extended asm supports input-output or read-write
3698 operands.  Use the constraint character @samp{+} to indicate such an
3699 operand and list it with the output operands.
3700
3701 When the constraints for the read-write operand (or the operand in which
3702 only some of the bits are to be changed) allows a register, you may, as
3703 an alternative, logically split its function into two separate operands,
3704 one input operand and one write-only output operand.  The connection
3705 between them is expressed by constraints which say they need to be in
3706 the same location when the instruction executes.  You can use the same C
3707 expression for both operands, or different expressions.  For example,
3708 here we write the (fictitious) @samp{combine} instruction with
3709 @code{bar} as its read-only source operand and @code{foo} as its
3710 read-write destination:
3711
3712 @example
3713 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "0" (foo), "g" (bar));
3714 @end example
3715
3716 @noindent
3717 The constraint @samp{"0"} for operand 1 says that it must occupy the
3718 same location as operand 0.  A number in constraint is allowed only in
3719 an input operand and it must refer to an output operand.
3720
3721 Only a number in the constraint can guarantee that one operand will be in
3722 the same place as another.  The mere fact that @code{foo} is the value
3723 of both operands is not enough to guarantee that they will be in the
3724 same place in the generated assembler code.  The following would not
3725 work reliably:
3726
3727 @example
3728 asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "r" (foo), "g" (bar));
3729 @end example
3730
3731 Various optimizations or reloading could cause operands 0 and 1 to be in
3732 different registers; GCC knows no reason not to do so.  For example, the
3733 compiler might find a copy of the value of @code{foo} in one register and
3734 use it for operand 1, but generate the output operand 0 in a different
3735 register (copying it afterward to @code{foo}'s own address).  Of course,
3736 since the register for operand 1 is not even mentioned in the assembler
3737 code, the result will not work, but GCC can't tell that.
3738
3739 As of GCC version 3.1, one may write @code{[@var{name}]} instead of
3740 the operand number for a matching constraint.  For example:
3741
3742 @example
3743 asm ("cmoveq %1,%2,%[result]"
3744      : [result] "=r"(result)
3745      : "r" (test), "r"(new), "[result]"(old));
3746 @end example
3747
3748 Some instructions clobber specific hard registers.  To describe this,
3749 write a third colon after the input operands, followed by the names of
3750 the clobbered hard registers (given as strings).  Here is a realistic
3751 example for the VAX:
3752
3753 @example
3754 asm volatile ("movc3 %0,%1,%2"
3755               : /* no outputs */
3756               : "g" (from), "g" (to), "g" (count)
3757               : "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5");
3758 @end example
3759
3760 You may not write a clobber description in a way that overlaps with an
3761 input or output operand.  For example, you may not have an operand
3762 describing a register class with one member if you mention that register
3763 in the clobber list.  Variables declared to live in specific registers
3764 (@pxref{Explicit Reg Vars}), and used as asm input or output operands must
3765 have no part mentioned in the clobber description.
3766 There is no way for you to specify that an input
3767 operand is modified without also specifying it as an output
3768 operand.  Note that if all the output operands you specify are for this
3769 purpose (and hence unused), you will then also need to specify
3770 @code{volatile} for the @code{asm} construct, as described below, to
3771 prevent GCC from deleting the @code{asm} statement as unused.
3772
3773 If you refer to a particular hardware register from the assembler code,
3774 you will probably have to list the register after the third colon to
3775 tell the compiler the register's value is modified.  In some assemblers,
3776 the register names begin with @samp{%}; to produce one @samp{%} in the
3777 assembler code, you must write @samp{%%} in the input.
3778
3779 If your assembler instruction can alter the condition code register, add
3780 @samp{cc} to the list of clobbered registers.  GCC on some machines
3781 represents the condition codes as a specific hardware register;
3782 @samp{cc} serves to name this register.  On other machines, the
3783 condition code is handled differently, and specifying @samp{cc} has no
3784 effect.  But it is valid no matter what the machine.
3785
3786 If your assembler instruction modifies memory in an unpredictable
3787 fashion, add @samp{memory} to the list of clobbered registers.  This
3788 will cause GCC to not keep memory values cached in registers across
3789 the assembler instruction.  You will also want to add the
3790 @code{volatile} keyword if the memory affected is not listed in the
3791 inputs or outputs of the @code{asm}, as the @samp{memory} clobber does
3792 not count as a side-effect of the @code{asm}.
3793
3794 You can put multiple assembler instructions together in a single
3795 @code{asm} template, separated by the characters normally used in assembly
3796 code for the system.  A combination that works in most places is a newline
3797 to break the line, plus a tab character to move to the instruction field
3798 (written as @samp{\n\t}).  Sometimes semicolons can be used, if the
3799 assembler allows semicolons as a line-breaking character.  Note that some
3800 assembler dialects use semicolons to start a comment.
3801 The input operands are guaranteed not to use any of the clobbered
3802 registers, and neither will the output operands' addresses, so you can
3803 read and write the clobbered registers as many times as you like.  Here
3804 is an example of multiple instructions in a template; it assumes the
3805 subroutine @code{_foo} accepts arguments in registers 9 and 10:
3806
3807 @example
3808 asm ("movl %0,r9\n\tmovl %1,r10\n\tcall _foo"
3809      : /* no outputs */
3810      : "g" (from), "g" (to)
3811      : "r9", "r10");
3812 @end example
3813
3814 Unless an output operand has the @samp{&} constraint modifier, GCC
3815 may allocate it in the same register as an unrelated input operand, on
3816 the assumption the inputs are consumed before the outputs are produced.
3817 This assumption may be false if the assembler code actually consists of
3818 more than one instruction.  In such a case, use @samp{&} for each output
3819 operand that may not overlap an input.  @xref{Modifiers}.
3820
3821 If you want to test the condition code produced by an assembler
3822 instruction, you must include a branch and a label in the @code{asm}
3823 construct, as follows:
3824
3825 @example
3826 asm ("clr %0\n\tfrob %1\n\tbeq 0f\n\tmov #1,%0\n0:"
3827      : "g" (result)
3828      : "g" (input));
3829 @end example
3830
3831 @noindent
3832 This assumes your assembler supports local labels, as the GNU assembler
3833 and most Unix assemblers do.
3834
3835 Speaking of labels, jumps from one @code{asm} to another are not
3836 supported.  The compiler's optimizers do not know about these jumps, and
3837 therefore they cannot take account of them when deciding how to
3838 optimize.
3839
3840 @cindex macros containing @code{asm}
3841 Usually the most convenient way to use these @code{asm} instructions is to
3842 encapsulate them in macros that look like functions.  For example,
3843
3844 @example
3845 #define sin(x)       \
3846 (@{ double __value, __arg = (x);   \
3847    asm ("fsinx %1,%0": "=f" (__value): "f" (__arg));  \
3848    __value; @})
3849 @end example
3850
3851 @noindent
3852 Here the variable @code{__arg} is used to make sure that the instruction
3853 operates on a proper @code{double} value, and to accept only those
3854 arguments @code{x} which can convert automatically to a @code{double}.
3855
3856 Another way to make sure the instruction operates on the correct data
3857 type is to use a cast in the @code{asm}.  This is different from using a
3858 variable @code{__arg} in that it converts more different types.  For
3859 example, if the desired type were @code{int}, casting the argument to
3860 @code{int} would accept a pointer with no complaint, while assigning the
3861 argument to an @code{int} variable named @code{__arg} would warn about
3862 using a pointer unless the caller explicitly casts it.
3863
3864 If an @code{asm} has output operands, GCC assumes for optimization
3865 purposes the instruction has no side effects except to change the output
3866 operands.  This does not mean instructions with a side effect cannot be
3867 used, but you must be careful, because the compiler may eliminate them
3868 if the output operands aren't used, or move them out of loops, or
3869 replace two with one if they constitute a common subexpression.  Also,
3870 if your instruction does have a side effect on a variable that otherwise
3871 appears not to change, the old value of the variable may be reused later
3872 if it happens to be found in a register.
3873
3874 You can prevent an @code{asm} instruction from being deleted, moved
3875 significantly, or combined, by writing the keyword @code{volatile} after
3876 the @code{asm}.  For example:
3877
3878 @example
3879 #define get_and_set_priority(new)              \
3880 (@{ int __old;                                  \
3881    asm volatile ("get_and_set_priority %0, %1" \
3882                  : "=g" (__old) : "g" (new));  \
3883    __old; @})
3884 @end example
3885
3886 @noindent
3887 If you write an @code{asm} instruction with no outputs, GCC will know
3888 the instruction has side-effects and will not delete the instruction or
3889 move it outside of loops.
3890
3891 The @code{volatile} keyword indicates that the instruction has
3892 important side-effects.  GCC will not delete a volatile @code{asm} if
3893 it is reachable.  (The instruction can still be deleted if GCC can
3894 prove that control-flow will never reach the location of the
3895 instruction.)  In addition, GCC will not reschedule instructions
3896 across a volatile @code{asm} instruction.  For example:
3897
3898 @example
3899 *(volatile int *)addr = foo;
3900 asm volatile ("eieio" : : );
3901 @end example
3902
3903 @noindent
3904 Assume @code{addr} contains the address of a memory mapped device
3905 register.  The PowerPC @code{eieio} instruction (Enforce In-order
3906 Execution of I/O) tells the CPU to make sure that the store to that
3907 device register happens before it issues any other I/O@.
3908
3909 Note that even a volatile @code{asm} instruction can be moved in ways
3910 that appear insignificant to the compiler, such as across jump
3911 instructions.  You can't expect a sequence of volatile @code{asm}
3912 instructions to remain perfectly consecutive.  If you want consecutive
3913 output, use a single @code{asm}.  Also, GCC will perform some
3914 optimizations across a volatile @code{asm} instruction; GCC does not
3915 ``forget everything'' when it encounters a volatile @code{asm}
3916 instruction the way some other compilers do.
3917
3918 An @code{asm} instruction without any operands or clobbers (an ``old
3919 style'' @code{asm}) will be treated identically to a volatile
3920 @code{asm} instruction.
3921
3922 It is a natural idea to look for a way to give access to the condition
3923 code left by the assembler instruction.  However, when we attempted to
3924 implement this, we found no way to make it work reliably.  The problem
3925 is that output operands might need reloading, which would result in
3926 additional following ``store'' instructions.  On most machines, these
3927 instructions would alter the condition code before there was time to
3928 test it.  This problem doesn't arise for ordinary ``test'' and
3929 ``compare'' instructions because they don't have any output operands.
3930
3931 For reasons similar to those described above, it is not possible to give
3932 an assembler instruction access to the condition code left by previous
3933 instructions.
3934
3935 If you are writing a header file that should be includable in ISO C
3936 programs, write @code{__asm__} instead of @code{asm}.  @xref{Alternate
3937 Keywords}.
3938
3939 @subsection i386 floating point asm operands
3940
3941 There are several rules on the usage of stack-like regs in
3942 asm_operands insns.  These rules apply only to the operands that are
3943 stack-like regs:
3944
3945 @enumerate
3946 @item
3947 Given a set of input regs that die in an asm_operands, it is
3948 necessary to know which are implicitly popped by the asm, and
3949 which must be explicitly popped by gcc.
3950
3951 An input reg that is implicitly popped by the asm must be
3952 explicitly clobbered, unless it is constrained to match an
3953 output operand.
3954
3955 @item
3956 For any input reg that is implicitly popped by an asm, it is
3957 necessary to know how to adjust the stack to compensate for the pop.
3958 If any non-popped input is closer to the top of the reg-stack than
3959 the implicitly popped reg, it would not be possible to know what the
3960 stack looked like---it's not clear how the rest of the stack ``slides
3961 up''.
3962
3963 All implicitly popped input regs must be closer to the top of
3964 the reg-stack than any input that is not implicitly popped.
3965
3966 It is possible that if an input dies in an insn, reload might
3967 use the input reg for an output reload.  Consider this example:
3968
3969 @example
3970 asm ("foo" : "=t" (a) : "f" (b));
3971 @end example
3972
3973 This asm says that input B is not popped by the asm, and that
3974 the asm pushes a result onto the reg-stack, i.e., the stack is one
3975 deeper after the asm than it was before.  But, it is possible that
3976 reload will think that it can use the same reg for both the input and
3977 the output, if input B dies in this insn.
3978
3979 If any input operand uses the @code{f} constraint, all output reg
3980 constraints must use the @code{&} earlyclobber.
3981
3982 The asm above would be written as
3983
3984 @example
3985 asm ("foo" : "=&t" (a) : "f" (b));
3986 @end example
3987
3988 @item
3989 Some operands need to be in particular places on the stack.  All
3990 output operands fall in this category---there is no other way to
3991 know which regs the outputs appear in unless the user indicates
3992 this in the constraints.
3993
3994 Output operands must specifically indicate which reg an output
3995 appears in after an asm.  @code{=f} is not allowed: the operand
3996 constraints must select a class with a single reg.
3997
3998 @item
3999 Output operands may not be ``inserted'' between existing stack regs.
4000 Since no 387 opcode uses a read/write operand, all output operands
4001 are dead before the asm_operands, and are pushed by the asm_operands.
4002 It makes no sense to push anywhere but the top of the reg-stack.
4003
4004 Output operands must start at the top of the reg-stack: output
4005 operands may not ``skip'' a reg.
4006
4007 @item
4008 Some asm statements may need extra stack space for internal
4009 calculations.  This can be guaranteed by clobbering stack registers
4010 unrelated to the inputs and outputs.
4011
4012 @end enumerate
4013
4014 Here are a couple of reasonable asms to want to write.  This asm
4015 takes one input, which is internally popped, and produces two outputs.
4016
4017 @example
4018 asm ("fsincos" : "=t" (cos), "=u" (sin) : "0" (inp));
4019 @end example
4020
4021 This asm takes two inputs, which are popped by the @code{fyl2xp1} opcode,
4022 and replaces them with one output.  The user must code the @code{st(1)}
4023 clobber for reg-stack.c to know that @code{fyl2xp1} pops both inputs.
4024
4025 @example
4026 asm ("fyl2xp1" : "=t" (result) : "0" (x), "u" (y) : "st(1)");
4027 @end example
4028
4029 @include md.texi
4030
4031 @node Asm Labels
4032 @section Controlling Names Used in Assembler Code
4033 @cindex assembler names for identifiers
4034 @cindex names used in assembler code
4035 @cindex identifiers, names in assembler code
4036
4037 You can specify the name to be used in the assembler code for a C
4038 function or variable by writing the @code{asm} (or @code{__asm__})
4039 keyword after the declarator as follows:
4040
4041 @example
4042 int foo asm ("myfoo") = 2;
4043 @end example
4044
4045 @noindent
4046 This specifies that the name to be used for the variable @code{foo} in
4047 the assembler code should be @samp{myfoo} rather than the usual
4048 @samp{_foo}.
4049
4050 On systems where an underscore is normally prepended to the name of a C
4051 function or variable, this feature allows you to define names for the
4052 linker that do not start with an underscore.
4053
4054 It does not make sense to use this feature with a non-static local
4055 variable since such variables do not have assembler names.  If you are
4056 trying to put the variable in a particular register, see @ref{Explicit
4057 Reg Vars}.  GCC presently accepts such code with a warning, but will
4058 probably be changed to issue an error, rather than a warning, in the
4059 future.
4060
4061 You cannot use @code{asm} in this way in a function @emph{definition}; but
4062 you can get the same effect by writing a declaration for the function
4063 before its definition and putting @code{asm} there, like this:
4064
4065 @example
4066 extern func () asm ("FUNC");
4067
4068 func (x, y)
4069      int x, y;
4070 /* @r{@dots{}} */
4071 @end example
4072
4073 It is up to you to make sure that the assembler names you choose do not
4074 conflict with any other assembler symbols.  Also, you must not use a
4075 register name; that would produce completely invalid assembler code.  GCC
4076 does not as yet have the ability to store static variables in registers.
4077 Perhaps that will be added.
4078
4079 @node Explicit Reg Vars
4080 @section Variables in Specified Registers
4081 @cindex explicit register variables
4082 @cindex variables in specified registers
4083 @cindex specified registers
4084 @cindex registers, global allocation
4085
4086 GNU C allows you to put a few global variables into specified hardware
4087 registers.  You can also specify the register in which an ordinary
4088 register variable should be allocated.
4089
4090 @itemize @bullet
4091 @item
4092 Global register variables reserve registers throughout the program.
4093 This may be useful in programs such as programming language
4094 interpreters which have a couple of global variables that are accessed
4095 very often.
4096
4097 @item
4098 Local register variables in specific registers do not reserve the
4099 registers.  The compiler's data flow analysis is capable of determining
4100 where the specified registers contain live values, and where they are
4101 available for other uses.  Stores into local register variables may be deleted
4102 when they appear to be dead according to dataflow analysis.  References
4103 to local register variables may be deleted or moved or simplified.
4104
4105 These local variables are sometimes convenient for use with the extended
4106 @code{asm} feature (@pxref{Extended Asm}), if you want to write one
4107 output of the assembler instruction directly into a particular register.
4108 (This will work provided the register you specify fits the constraints
4109 specified for that operand in the @code{asm}.)
4110 @end itemize
4111
4112 @menu
4113 * Global Reg Vars::
4114 * Local Reg Vars::
4115 @end menu
4116
4117 @node Global Reg Vars
4118 @subsection Defining Global Register Variables
4119 @cindex global register variables
4120 @cindex registers, global variables in
4121
4122 You can define a global register variable in GNU C like this:
4123
4124 @example
4125 register int *foo asm ("a5");
4126 @end example
4127
4128 @noindent
4129 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Choose a
4130 register which is normally saved and restored by function calls on your
4131 machine, so that library routines will not clobber it.
4132
4133 Naturally the register name is cpu-dependent, so you would need to
4134 conditionalize your program according to cpu type.  The register
4135 @code{a5} would be a good choice on a 68000 for a variable of pointer
4136 type.  On machines with register windows, be sure to choose a ``global''
4137 register that is not affected magically by the function call mechanism.
4138
4139 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4140 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4141 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4142
4143 Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a register
4144 automatically, but first we need to figure out how it should choose and
4145 how to enable you to guide the choice.  No solution is evident.
4146
4147 Defining a global register variable in a certain register reserves that
4148 register entirely for this use, at least within the current compilation.
4149 The register will not be allocated for any other purpose in the functions
4150 in the current compilation.  The register will not be saved and restored by
4151 these functions.  Stores into this register are never deleted even if they
4152 would appear to be dead, but references may be deleted or moved or
4153 simplified.
4154
4155 It is not safe to access the global register variables from signal
4156 handlers, or from more than one thread of control, because the system
4157 library routines may temporarily use the register for other things (unless
4158 you recompile them specially for the task at hand).
4159
4160 @cindex @code{qsort}, and global register variables
4161 It is not safe for one function that uses a global register variable to
4162 call another such function @code{foo} by way of a third function
4163 @code{lose} that was compiled without knowledge of this variable (i.e.@: in a
4164 different source file in which the variable wasn't declared).  This is
4165 because @code{lose} might save the register and put some other value there.
4166 For example, you can't expect a global register variable to be available in
4167 the comparison-function that you pass to @code{qsort}, since @code{qsort}
4168 might have put something else in that register.  (If you are prepared to
4169 recompile @code{qsort} with the same global register variable, you can
4170 solve this problem.)
4171
4172 If you want to recompile @code{qsort} or other source files which do not
4173 actually use your global register variable, so that they will not use that
4174 register for any other purpose, then it suffices to specify the compiler
4175 option @option{-ffixed-@var{reg}}.  You need not actually add a global
4176 register declaration to their source code.
4177
4178 A function which can alter the value of a global register variable cannot
4179 safely be called from a function compiled without this variable, because it
4180 could clobber the value the caller expects to find there on return.
4181 Therefore, the function which is the entry point into the part of the
4182 program that uses the global register variable must explicitly save and
4183 restore the value which belongs to its caller.
4184
4185 @cindex register variable after @code{longjmp}
4186 @cindex global register after @code{longjmp}
4187 @cindex value after @code{longjmp}
4188 @findex longjmp
4189 @findex setjmp
4190 On most machines, @code{longjmp} will restore to each global register
4191 variable the value it had at the time of the @code{setjmp}.  On some
4192 machines, however, @code{longjmp} will not change the value of global
4193 register variables.  To be portable, the function that called @code{setjmp}
4194 should make other arrangements to save the values of the global register
4195 variables, and to restore them in a @code{longjmp}.  This way, the same
4196 thing will happen regardless of what @code{longjmp} does.
4197
4198 All global register variable declarations must precede all function
4199 definitions.  If such a declaration could appear after function
4200 definitions, the declaration would be too late to prevent the register from
4201 being used for other purposes in the preceding functions.
4202
4203 Global register variables may not have initial values, because an
4204 executable file has no means to supply initial contents for a register.
4205
4206 On the SPARC, there are reports that g3 @dots{} g7 are suitable
4207 registers, but certain library functions, such as @code{getwd}, as well
4208 as the subroutines for division and remainder, modify g3 and g4.  g1 and
4209 g2 are local temporaries.
4210
4211 On the 68000, a2 @dots{} a5 should be suitable, as should d2 @dots{} d7.
4212 Of course, it will not do to use more than a few of those.
4213
4214 @node Local Reg Vars
4215 @subsection Specifying Registers for Local Variables
4216 @cindex local variables, specifying registers
4217 @cindex specifying registers for local variables
4218 @cindex registers for local variables
4219
4220 You can define a local register variable with a specified register
4221 like this:
4222
4223 @example
4224 register int *foo asm ("a5");
4225 @end example
4226
4227 @noindent
4228 Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Note
4229 that this is the same syntax used for defining global register
4230 variables, but for a local variable it would appear within a function.
4231
4232 Naturally the register name is cpu-dependent, but this is not a
4233 problem, since specific registers are most often useful with explicit
4234 assembler instructions (@pxref{Extended Asm}).  Both of these things
4235 generally require that you conditionalize your program according to
4236 cpu type.
4237
4238 In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
4239 name the registers; then you would need additional conditionals.  For
4240 example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
4241
4242 Defining such a register variable does not reserve the register; it
4243 remains available for other uses in places where flow control determines
4244 the variable's value is not live.  However, these registers are made
4245 unavailable for use in the reload pass; excessive use of this feature
4246 leaves the compiler too few available registers to compile certain
4247 functions.
4248
4249 This option does not guarantee that GCC will generate code that has
4250 this variable in the register you specify at all times.  You may not
4251 code an explicit reference to this register in an @code{asm} statement
4252 and assume it will always refer to this variable.
4253
4254 Stores into local register variables may be deleted when they appear to be dead
4255 according to dataflow analysis.  References to local register variables may
4256 be deleted or moved or simplified.
4257
4258 @node Alternate Keywords
4259 @section Alternate Keywords
4260 @cindex alternate keywords
4261 @cindex keywords, alternate
4262
4263 @option{-ansi} and the various @option{-std} options disable certain
4264 keywords.  This causes trouble when you want to use GNU C extensions, or
4265 a general-purpose header file that should be usable by all programs,
4266 including ISO C programs.  The keywords @code{asm}, @code{typeof} and
4267 @code{inline} are not available in programs compiled with
4268 @option{-ansi} or @option{-std} (although @code{inline} can be used in a
4269 program compiled with @option{-std=c99}).  The ISO C99 keyword
4270 @code{restrict} is only available when @option{-std=gnu99} (which will
4271 eventually be the default) or @option{-std=c99} (or the equivalent
4272 @option{-std=iso9899:1999}) is used.
4273
4274 The way to solve these problems is to put @samp{__} at the beginning and
4275 end of each problematical keyword.  For example, use @code{__asm__}
4276 instead of @code{asm}, and @code{__inline__} instead of @code{inline}.
4277
4278 Other C compilers won't accept these alternative keywords; if you want to
4279 compile with another compiler, you can define the alternate keywords as
4280 macros to replace them with the customary keywords.  It looks like this:
4281
4282 @example
4283 #ifndef __GNUC__
4284 #define __asm__ asm
4285 #endif
4286 @end example
4287
4288 @findex __extension__
4289 @opindex pedantic
4290 @option{-pedantic} and other options cause warnings for many GNU C extensions.
4291 You can
4292 prevent such warnings within one expression by writing
4293 @code{__extension__} before the expression.  @code{__extension__} has no
4294 effect aside from this.
4295
4296 @node Incomplete Enums
4297 @section Incomplete @code{enum} Types
4298
4299 You can define an @code{enum} tag without specifying its possible values.
4300 This results in an incomplete type, much like what you get if you write
4301 @code{struct foo} without describing the elements.  A later declaration
4302 which does specify the possible values completes the type.
4303
4304 You can't allocate variables or storage using the type while it is
4305 incomplete.  However, you can work with pointers to that type.
4306
4307 This extension may not be very useful, but it makes the handling of
4308 @code{enum} more consistent with the way @code{struct} and @code{union}
4309 are handled.
4310
4311 This extension is not supported by GNU C++.
4312
4313 @node Function Names
4314 @section Function Names as Strings
4315 @cindex @code{__FUNCTION__} identifier
4316 @cindex @code{__PRETTY_FUNCTION__} identifier
4317 @cindex @code{__func__} identifier
4318
4319 GCC predefines two magic identifiers to hold the name of the current
4320 function.  The identifier @code{__FUNCTION__} holds the name of the function
4321 as it appears in the source.  The identifier @code{__PRETTY_FUNCTION__}
4322 holds the name of the function pretty printed in a language specific
4323 fashion.
4324
4325 These names are always the same in a C function, but in a C++ function
4326 they may be different.  For example, this program:
4327
4328 @smallexample
4329 extern "C" @{
4330 extern int printf (char *, ...);
4331 @}
4332
4333 class a @{
4334  public:
4335   void sub (int i)
4336     @{
4337       printf ("__FUNCTION__ = %s\n", __FUNCTION__);
4338       printf ("__PRETTY_FUNCTION__ = %s\n", __PRETTY_FUNCTION__);
4339     @}
4340 @};
4341
4342 int
4343 main (void)
4344 @{
4345   a ax;
4346   ax.sub (0);
4347   return 0;
4348 @}
4349 @end smallexample
4350
4351 @noindent
4352 gives this output:
4353
4354 @smallexample
4355 __FUNCTION__ = sub
4356 __PRETTY_FUNCTION__ = int  a::sub (int)
4357 @end smallexample
4358
4359 The compiler automagically replaces the identifiers with a string
4360 literal containing the appropriate name.  Thus, they are neither
4361 preprocessor macros, like @code{__FILE__} and @code{__LINE__}, nor
4362 variables.  This means that they catenate with other string literals, and
4363 that they can be used to initialize char arrays.  For example
4364
4365 @smallexample
4366 char here[] = "Function " __FUNCTION__ " in " __FILE__;
4367 @end smallexample
4368
4369 On the other hand, @samp{#ifdef __FUNCTION__} does not have any special
4370 meaning inside a function, since the preprocessor does not do anything
4371 special with the identifier @code{__FUNCTION__}.
4372
4373 Note that these semantics are deprecated, and that GCC 3.2 will handle
4374 @code{__FUNCTION__} and @code{__PRETTY_FUNCTION__} the same way as
4375 @code{__func__}.  @code{__func__} is defined by the ISO standard C99:
4376
4377 @display
4378 The identifier @code{__func__} is implicitly declared by the translator
4379 as if, immediately following the opening brace of each function
4380 definition, the declaration
4381
4382 @smallexample
4383 static const char __func__[] = "function-name";
4384 @end smallexample
4385
4386 appeared, where function-name is the name of the lexically-enclosing
4387 function.  This name is the unadorned name of the function.
4388 @end display
4389
4390 By this definition, @code{__func__} is a variable, not a string literal.
4391 In particular, @code{__func__} does not catenate with other string
4392 literals.
4393
4394 In @code{C++}, @code{__FUNCTION__} and @code{__PRETTY_FUNCTION__} are
4395 variables, declared in the same way as @code{__func__}.
4396
4397 @node Return Address
4398 @section Getting the Return or Frame Address of a Function
4399
4400 These functions may be used to get information about the callers of a
4401 function.
4402
4403 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_return_address (unsigned int @var{level})
4404 This function returns the return address of the current function, or of
4405 one of its callers.  The @var{level} argument is number of frames to
4406 scan up the call stack.  A value of @code{0} yields the return address
4407 of the current function, a value of @code{1} yields the return address
4408 of the caller of the current function, and so forth. When inlining
4409 the expected behavior is that the function will return the address of
4410 the function that will be returned to.  To work around this behavior use
4411 the @code{noinline} function attribute.
4412
4413 The @var{level} argument must be a constant integer.
4414
4415 On some machines it may be impossible to determine the return address of
4416 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4417 of the stack has been reached, this function will return @code{0} or a
4418 random value. In addition, @code{__builtin_frame_address} may be used
4419 to determine if the top of the stack has been reached.
4420
4421 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4422 purposes.
4423 @end deftypefn
4424
4425 @deftypefn {Built-in Function} {void *} __builtin_frame_address (unsigned int @var{level})
4426 This function is similar to @code{__builtin_return_address}, but it
4427 returns the address of the function frame rather than the return address
4428 of the function.  Calling @code{__builtin_frame_address} with a value of
4429 @code{0} yields the frame address of the current function, a value of
4430 @code{1} yields the frame address of the caller of the current function,
4431 and so forth.
4432
4433 The frame is the area on the stack which holds local variables and saved
4434 registers.  The frame address is normally the address of the first word
4435 pushed on to the stack by the function.  However, the exact definition
4436 depends upon the processor and the calling convention.  If the processor
4437 has a dedicated frame pointer register, and the function has a frame,
4438 then @code{__builtin_frame_address} will return the value of the frame
4439 pointer register.
4440
4441 On some machines it may be impossible to determine the frame address of
4442 any function other than the current one; in such cases, or when the top
4443 of the stack has been reached, this function will return @code{0} if
4444 the first frame pointer is properly initialized by the startup code.
4445
4446 This function should only be used with a nonzero argument for debugging
4447 purposes.
4448 @end deftypefn
4449
4450 @node Vector Extensions
4451 @section Using vector instructions through built-in functions
4452
4453 On some targets, the instruction set contains SIMD vector instructions that
4454 operate on multiple values contained in one large register at the same time.
4455 For example, on the i386 the MMX, 3Dnow! and SSE extensions can be used
4456 this way.
4457
4458 The first step in using these extensions is to provide the necessary data
4459 types.  This should be done using an appropriate @code{typedef}:
4460
4461 @example
4462 typedef int v4si __attribute__ ((mode(V4SI)));
4463 @end example
4464
4465 The base type @code{int} is effectively ignored by the compiler, the
4466 actual properties of the new type @code{v4si} are defined by the
4467 @code{__attribute__}.  It defines the machine mode to be used; for vector
4468 types these have the form @code{V@var{n}@var{B}}; @var{n} should be the
4469 number of elements in the vector, and @var{B} should be the base mode of the
4470 individual elements.  The following can be used as base modes:
4471
4472 @table @code
4473 @item QI
4474 An integer that is as wide as the smallest addressable unit, usually 8 bits.
4475 @item HI
4476 An integer, twice as wide as a QI mode integer, usually 16 bits.
4477 @item SI
4478 An integer, four times as wide as a QI mode integer, usually 32 bits.
4479 @item DI
4480 An integer, eight times as wide as a QI mode integer, usually 64 bits.
4481 @item SF
4482 A floating point value, as wide as a SI mode integer, usually 32 bits.
4483 @item DF
4484 A floating point value, as wide as a DI mode integer, usually 64 bits.
4485 @end table
4486
4487 Specifying a combination that is not valid for the current architecture
4488 will cause gcc to synthesize the instructions using a narrower mode.
4489 For example, if you specify a variable of type @code{V4SI} and your
4490 architecture does not allow for this specific SIMD type, gcc will
4491 produce code that uses 4 @code{SIs}.
4492
4493 The types defined in this manner can be used with a subset of normal C
4494 operations.  Currently, gcc will allow using the following operators on
4495 these types: @code{+, -, *, /, unary minus}@.
4496
4497 The operations behave like C++ @code{valarrays}.  Addition is defined as
4498 the addition of the corresponding elements of the operands.  For
4499 example, in the code below, each of the 4 elements in @var{a} will be
4500 added to the corresponding 4 elements in @var{b} and the resulting
4501 vector will be stored in @var{c}.
4502
4503 @example
4504 typedef int v4si __attribute__ ((mode(V4SI)));
4505
4506 v4si a, b, c;
4507
4508 c = a + b;
4509 @end example
4510
4511 Subtraction, multiplication, and division operate in a similar manner.
4512 Likewise, the result of using the unary minus operator on a vector type
4513 is a vector whose elements are the negative value of the corresponding
4514 elements in the operand.
4515
4516 You can declare variables and use them in function calls and returns, as
4517 well as in assignments and some casts.  You can specify a vector type as
4518 a return type for a function.  Vector types can also be used as function
4519 arguments.  It is possible to cast from one vector type to another,
4520 provided they are of the same size (in fact, you can also cast vectors
4521 to and from other datatypes of the same size).
4522
4523 You cannot operate between vectors of different lengths or different
4524 signedness without a cast.
4525
4526 A port that supports hardware vector operations, usually provides a set
4527 of built-in functions that can be used to operate on vectors.  For
4528 example, a function to add two vectors and multiply the result by a
4529 third could look like this:
4530
4531 @example
4532 v4si f (v4si a, v4si b, v4si c)
4533 @{
4534   v4si tmp = __builtin_addv4si (a, b);
4535   return __builtin_mulv4si (tmp, c);
4536 @}
4537
4538 @end example
4539
4540 @node Other Builtins
4541 @section Other built-in functions provided by GCC
4542 @cindex built-in functions
4543 @findex __builtin_isgreater
4544 @findex __builtin_isgreaterequal
4545 @findex __builtin_isless
4546 @findex __builtin_islessequal
4547 @findex __builtin_islessgreater
4548 @findex __builtin_isunordered
4549 @findex abort
4550 @findex abs
4551 @findex alloca
4552 @findex atan2
4553 @findex atan2f
4554 @findex atan2l
4555 @findex bcmp
4556 @findex bzero
4557 @findex ceil
4558 @findex ceilf
4559 @findex ceill
4560 @findex cimag
4561 @findex cimagf
4562 @findex cimagl
4563 @findex conj
4564 @findex conjf
4565 @findex conjl
4566 @findex cos
4567 @findex cosf
4568 @findex cosl
4569 @findex creal
4570 @findex crealf
4571 @findex creall
4572 @findex exit
4573 @findex _exit
4574 @findex _Exit
4575 @findex exp
4576 @findex expf
4577 @findex expl
4578 @findex fabs
4579 @findex fabsf
4580 @findex fabsl
4581 @findex ffs
4582 @findex floor
4583 @findex floorf
4584 @findex floorl
4585 @findex fmod
4586 @findex fmodf
4587 @findex fmodl
4588 @findex fprintf
4589 @findex fprintf_unlocked
4590 @findex fputs
4591 @findex fputs_unlocked
4592 @findex imaxabs
4593 @findex index
4594 @findex labs
4595 @findex llabs
4596 @findex log
4597 @findex logf
4598 @findex logl
4599 @findex memcmp
4600 @findex memcpy
4601 @findex memset
4602 @findex nearbyint
4603 @findex nearbyintf
4604 @findex nearbyintl
4605 @findex pow
4606 @findex powf
4607 @findex powl
4608 @findex printf
4609 @findex printf_unlocked
4610 @findex putchar
4611 @findex puts
4612 @findex rindex
4613 @findex round
4614 @findex roundf
4615 @findex roundl
4616 @findex scanf
4617 @findex sin
4618 @findex sinf
4619 @findex sinl
4620 @findex snprintf
4621 @findex sprintf
4622 @findex sqrt
4623 @findex sqrtf
4624 @findex sqrtl
4625 @findex sscanf
4626 @findex strcat
4627 @findex strchr
4628 @findex strcmp
4629 @findex strcpy
4630 @findex strcspn
4631 @findex strlen
4632 @findex strncat
4633 @findex strncmp
4634 @findex strncpy
4635 @findex strpbrk
4636 @findex strrchr
4637 @findex strspn
4638 @findex strstr
4639 @findex trunc
4640 @findex truncf
4641 @findex truncl
4642 @findex vprintf
4643 @findex vscanf
4644 @findex vsnprintf
4645 @findex vsprintf
4646 @findex vsscanf
4647
4648 GCC provides a large number of built-in functions other than the ones
4649 mentioned above.  Some of these are for internal use in the processing
4650 of exceptions or variable-length argument lists and will not be
4651 documented here because they may change from time to time; we do not
4652 recommend general use of these functions.
4653
4654 The remaining functions are provided for optimization purposes.
4655
4656 @opindex fno-builtin
4657 GCC includes built-in versions of many of the functions in the standard
4658 C library.  The versions prefixed with @code{__builtin_} will always be
4659 treated as having the same meaning as the C library function even if you
4660 specify the @option{-fno-builtin} option. (@pxref{C Dialect Options})
4661 Many of these functions are only optimized in certain cases; if they are
4662 not optimized in a particular case, a call to the library function will
4663 be emitted.
4664
4665 @opindex ansi
4666 @opindex std
4667 Outside strict ISO C mode (@option{-ansi}, @option{-std=c89} or
4668 @option{-std=c99}), the functions @code{alloca}, @code{bcmp},
4669 @code{bzero}, @code{_exit}, @code{ffs}, @code{fprintf_unlocked},
4670 @code{fputs_unlocked}, @code{index}, @code{printf_unlocked},
4671 and @code{rindex} may be handled as built-in functions.
4672 All these functions have corresponding versions
4673 prefixed with @code{__builtin_}, which may be used even in strict C89
4674 mode.
4675
4676 The ISO C99 functions @code{conj}, @code{conjf}, @code{conjl}, @code{creal},
4677 @code{crealf}, @code{creall}, @code{cimag}, @code{cimagf}, @code{cimagl},
4678 @code{_Exit}, @code{imaxabs}, @code{llabs},
4679 @code{nearbyint}, @code{nearbyintf}, @code{nearbyintl},
4680 @code{round}, @code{roundf}, @code{roundl}, @code{snprintf},
4681 @code{trunc}, @code{truncf}, @code{truncl},
4682 @code{vscanf}, @code{vsnprintf} and @code{vsscanf}
4683 are handled as built-in functions
4684 except in strict ISO C90 mode (@option{-ansi} or @option{-std=c89}).
4685
4686 There are also built-in versions of the ISO C99 functions @code{atan2f},
4687 @code{atan2l}, @code{ceilf}, @code{ceill}, @code{cosf}, @code{cosl},
4688 @code{expf}, @code{expl}, @code{fabsf}, @code{fabsl}, @code{floorf},
4689 @code{floorl}, @code{fmodf}, @code{fmodl},
4690 @code{logf}, @code{logl}, @code{powf}, @code{powl},
4691 @code{sinf}, @code{sinl}, @code{sqrtf} and @code{sqrtl}
4692 that are recognized in any mode since ISO C90 reserves these names for
4693 the purpose to which ISO C99 puts them.  All these functions have
4694 corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
4695
4696 The ISO C90 functions @code{abort}, @code{abs}, @code{atan2}, @code{ceil},
4697 @code{cos}, @code{exit},
4698 @code{exp}, @code{fabs}, @code{floor}, @code{fmod},
4699 @code{fprintf}, @code{fputs}, @code{labs}, @code{log},
4700 @code{memcmp}, @code{memcpy}, @code{memset}, @code{pow}, @code{printf},
4701 @code{putchar}, @code{puts}, @code{scanf}, @code{sin}, @code{snprintf},
4702 @code{sprintf}, @code{sqrt}, @code{sscanf},
4703 @code{strcat}, @code{strchr}, @code{strcmp},
4704 @code{strcpy}, @code{strcspn}, @code{strlen}, @code{strncat}, @code{strncmp},
4705 @code{strncpy}, @code{strpbrk}, @code{strrchr}, @code{strspn}, @code{strstr},
4706 @code{vprintf} and @code{vsprintf}
4707 are all recognized as built-in functions unless
4708 @option{-fno-builtin} is specified (or @option{-fno-builtin-@var{function}}
4709 is specified for an individual function).  All of these functions have
4710 corresponding versions prefixed with @code{__builtin_}.
4711
4712 GCC provides built-in versions of the ISO C99 floating point comparison
4713 macros that avoid raising exceptions for unordered operands.  They have
4714 the same names as the standard macros ( @code{isgreater},
4715 @code{isgreaterequal}, @code{isless}, @code{islessequal},
4716 @code{islessgreater}, and @code{isunordered}) , with @code{__builtin_}
4717 prefixed.  We intend for a library implementor to be able to simply
4718 @code{#define} each standard macro to its built-in equivalent.
4719
4720 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_types_compatible_p (@var{type1}, @var{type2})
4721
4722 You can use the built-in function @code{__builtin_types_compatible_p} to
4723 determine whether two types are the same.
4724
4725 This built-in function returns 1 if the unqualified versions of the
4726 types @var{type1} and @var{type2} (which are types, not expressions) are
4727 compatible, 0 otherwise.  The result of this built-in function can be
4728 used in integer constant expressions.
4729
4730 This built-in function ignores top level qualifiers (e.g., @code{const},
4731 @code{volatile}).  For example, @code{int} is equivalent to @code{const
4732 int}.
4733
4734 The type @code{int[]} and @code{int[5]} are compatible.  On the other
4735 hand, @code{int} and @code{char *} are not compatible, even if the size
4736 of their types, on the particular architecture are the same.  Also, the
4737 amount of pointer indirection is taken into account when determining
4738 similarity.  Consequently, @code{short *} is not similar to
4739 @code{short **}.  Furthermore, two types that are typedefed are
4740 considered compatible if their underlying types are compatible.
4741
4742 An @code{enum} type is considered to be compatible with another
4743 @code{enum} type.  For example, @code{enum @{foo, bar@}} is similar to
4744 @code{enum @{hot, dog@}}.
4745
4746 You would typically use this function in code whose execution varies
4747 depending on the arguments' types.  For example:
4748
4749 @smallexample
4750 #define foo(x)                                                  \
4751   (@{                                                           \
4752     typeof (x) tmp;                                             \
4753     if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), long double)) \
4754       tmp = foo_long_double (tmp);                              \
4755     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), double)) \
4756       tmp = foo_double (tmp);                                   \
4757     else if (__builtin_types_compatible_p (typeof (x), float))  \
4758       tmp = foo_float (tmp);                                    \
4759     else                                                        \
4760       abort ();                                                 \
4761     tmp;                                                        \
4762   @})
4763 @end smallexample
4764
4765 @emph{Note:} This construct is only available for C.
4766
4767 @end deftypefn
4768
4769 @deftypefn {Built-in Function} @var{type} __builtin_choose_expr (@var{const_exp}, @var{exp1}, @var{exp2})
4770
4771 You can use the built-in function @code{__builtin_choose_expr} to
4772 evaluate code depending on the value of a constant expression.  This
4773 built-in function returns @var{exp1} if @var{const_exp}, which is a
4774 constant expression that must be able to be determined at compile time,
4775 is nonzero.  Otherwise it returns 0.
4776
4777 This built-in function is analogous to the @samp{? :} operator in C,
4778 except that the expression returned has its type unaltered by promotion
4779 rules.  Also, the built-in function does not evaluate the expression
4780 that was not chosen.  For example, if @var{const_exp} evaluates to true,
4781 @var{exp2} is not evaluated even if it has side-effects.
4782
4783 This built-in function can return an lvalue if the chosen argument is an
4784 lvalue.
4785
4786 If @var{exp1} is returned, the return type is the same as @var{exp1}'s
4787 type.  Similarly, if @var{exp2} is returned, its return type is the same
4788 as @var{exp2}.
4789
4790 Example:
4791
4792 @smallexample
4793 #define foo(x)                                                    \
4794   __builtin_choose_expr (                                         \
4795     __builtin_types_compatible_p (typeof (x), double),            \
4796     foo_double (x),                                               \
4797     __builtin_choose_expr (                                       \
4798       __builtin_types_compatible_p (typeof (x), float),           \
4799       foo_float (x),                                              \
4800       /* @r{The void expression results in a compile-time error}  \
4801          @r{when assigning the result to something.}  */          \
4802       (void)0))
4803 @end smallexample
4804
4805 @emph{Note:} This construct is only available for C.  Furthermore, the
4806 unused expression (@var{exp1} or @var{exp2} depending on the value of
4807 @var{const_exp}) may still generate syntax errors.  This may change in
4808 future revisions.
4809
4810 @end deftypefn
4811
4812 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_constant_p (@var{exp})
4813 You can use the built-in function @code{__builtin_constant_p} to
4814 determine if a value is known to be constant at compile-time and hence
4815 that GCC can perform constant-folding on expressions involving that
4816 value.  The argument of the function is the value to test.  The function
4817 returns the integer 1 if the argument is known to be a compile-time
4818 constant and 0 if it is not known to be a compile-time constant.  A
4819 return of 0 does not indicate that the value is @emph{not} a constant,
4820 but merely that GCC cannot prove it is a constant with the specified
4821 value of the @option{-O} option.
4822
4823 You would typically use this function in an embedded application where
4824 memory was a critical resource.  If you have some complex calculation,
4825 you may want it to be folded if it involves constants, but need to call
4826 a function if it does not.  For example:
4827
4828 @smallexample
4829 #define Scale_Value(X)      \
4830   (__builtin_constant_p (X) \
4831   ? ((X) * SCALE + OFFSET) : Scale (X))
4832 @end smallexample
4833
4834 You may use this built-in function in either a macro or an inline
4835 function.  However, if you use it in an inlined function and pass an
4836 argument of the function as the argument to the built-in, GCC will
4837 never return 1 when you call the inline function with a string constant
4838 or compound literal (@pxref{Compound Literals}) and will not return 1
4839 when you pass a constant numeric value to the inline function unless you
4840 specify the @option{-O} option.
4841
4842 You may also use @code{__builtin_constant_p} in initializers for static
4843 data.  For instance, you can write
4844
4845 @smallexample
4846 static const int table[] = @{
4847    __builtin_constant_p (EXPRESSION) ? (EXPRESSION) : -1,
4848    /* @r{@dots{}} */
4849 @};
4850 @end smallexample
4851
4852 @noindent
4853 This is an acceptable initializer even if @var{EXPRESSION} is not a
4854 constant expression.  GCC must be more conservative about evaluating the
4855 built-in in this case, because it has no opportunity to perform
4856 optimization.
4857
4858 Previous versions of GCC did not accept this built-in in data
4859 initializers.  The earliest version where it is completely safe is
4860 3.0.1.
4861 @end deftypefn
4862
4863 @deftypefn {Built-in Function} long __builtin_expect (long @var{exp}, long @var{c})
4864 @opindex fprofile-arcs
4865 You may use @code{__builtin_expect} to provide the compiler with
4866 branch prediction information.  In general, you should prefer to
4867 use actual profile feedback for this (@option{-fprofile-arcs}), as
4868 programmers are notoriously bad at predicting how their programs
4869 actually perform.  However, there are applications in which this
4870 data is hard to collect.
4871
4872 The return value is the value of @var{exp}, which should be an
4873 integral expression.  The value of @var{c} must be a compile-time
4874 constant.  The semantics of the built-in are that it is expected
4875 that @var{exp} == @var{c}.  For example:
4876
4877 @smallexample
4878 if (__builtin_expect (x, 0))
4879   foo ();
4880 @end smallexample
4881
4882 @noindent
4883 would indicate that we do not expect to call @code{foo}, since
4884 we expect @code{x} to be zero.  Since you are limited to integral
4885 expressions for @var{exp}, you should use constructions such as
4886
4887 @smallexample
4888 if (__builtin_expect (ptr != NULL, 1))
4889   error ();
4890 @end smallexample
4891
4892 @noindent
4893 when testing pointer or floating-point values.
4894 @end deftypefn
4895
4896 @deftypefn {Built-in Function} void __builtin_prefetch (const void *@var{addr}, ...)
4897 This function is used to minimize cache-miss latency by moving data into
4898 a cache before it is accessed.
4899 You can insert calls to @code{__builtin_prefetch} into code for which
4900 you know addresses of data in memory that is likely to be accessed soon.
4901 If the target supports them, data prefetch instructions will be generated.
4902 If the prefetch is done early enough before the access then the data will
4903 be in the cache by the time it is accessed.
4904
4905 The value of @var{addr} is the address of the memory to prefetch.
4906 There are two optional arguments, @var{rw} and @var{locality}.
4907 The value of @var{rw} is a compile-time constant one or zero; one
4908 means that the prefetch is preparing for a write to the memory address
4909 and zero, the default, means that the prefetch is preparing for a read.
4910 The value @var{locality} must be a compile-time constant integer between
4911 zero and three.  A value of zero means that the data has no temporal
4912 locality, so it need not be left in the cache after the access.  A value
4913 of three means that the data has a high degree of temporal locality and
4914 should be left in all levels of cache possible.  Values of one and two
4915 mean, respectively, a low or moderate degree of temporal locality.  The
4916 default is three.
4917
4918 @smallexample
4919 for (i = 0; i < n; i++)
4920   @{
4921     a[i] = a[i] + b[i];
4922     __builtin_prefetch (&a[i+j], 1, 1);
4923     __builtin_prefetch (&b[i+j], 0, 1);
4924     /* @r{@dots{}} */
4925   @}
4926 @end smallexample
4927
4928 Data prefetch does not generate faults if @var{addr} is invalid, but
4929 the address expression itself must be valid.  For example, a prefetch
4930 of @code{p->next} will not fault if @code{p->next} is not a valid
4931 address, but evaluation will fault if @code{p} is not a valid address.
4932
4933 If the target does not support data prefetch, the address expression
4934 is evaluated if it includes side effects but no other code is generated
4935 and GCC does not issue a warning.
4936 @end deftypefn
4937
4938 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_huge_val (void)
4939 Returns a positive infinity, if supported by the floating-point format,
4940 else @code{DBL_MAX}.  This function is suitable for implementing the
4941 ISO C macro @code{HUGE_VAL}.
4942 @end deftypefn
4943
4944 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_huge_valf (void)
4945 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except the return type is @code{float}.
4946 @end deftypefn
4947
4948 @deftypefn {Built-in Function} long double __builtin_huge_vall (void)
4949 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except the return
4950 type is @code{long double}.
4951 @end deftypefn
4952
4953 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_inf (void)
4954 Similar to @code{__builtin_huge_val}, except a warning is generated
4955 if the target floating-point format does not support infinities.
4956 This function is suitable for implementing the ISO C99 macro @code{INFINITY}.
4957 @end deftypefn
4958
4959 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_inff (void)
4960 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return type is @code{float}.
4961 @end deftypefn
4962
4963 @deftypefn {Built-in Function} long double __builtin_infl (void)
4964 Similar to @code{__builtin_inf}, except the return
4965 type is @code{long double}.
4966 @end deftypefn
4967
4968 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_nan (const char *str)
4969 This is an implementation of the ISO C99 function @code{nan}.
4970
4971 Since ISO C99 defines this function in terms of @code{strtod}, which we
4972 do not implement, a description of the parsing is in order.  The string
4973 is parsed as by @code{strtol}; that is, the base is recognized by
4974 leading @samp{0} or @samp{0x} prefixes.  The number parsed is placed
4975 in the significand such that the least significant bit of the number
4976 is at the least significant bit of the significand.  The number is 
4977 truncated to fit the significand field provided.  The significand is
4978 forced to be a quiet NaN.
4979
4980 This function, if given a string literal, is evaluated early enough
4981 that it is considered a compile-time constant.
4982 @end deftypefn
4983
4984 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_nanf (const char *str)
4985 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{float}.
4986 @end deftypefn
4987
4988 @deftypefn {Built-in Function} long double __builtin_nanl (const char *str)
4989 Similar to @code{__builtin_nan}, except the return type is @code{long double}.
4990 @end deftypefn
4991
4992 @deftypefn {Built-in Function} double __builtin_nans (const char *str)
4993 Similar to @code{__builtin_nan}, except the significand is forced 
4994 to be a signaling NaN.  The @code{nans} function is proposed by
4995 @uref{http://std.dkuug.dk/JTC1/SC22/WG14/www/docs/n965.htm,,WG14 N965}.
4996 @end deftypefn
4997
4998 @deftypefn {Built-in Function} float __builtin_nansf (const char *str)
4999 Similar to @code{__builtin_nans}, except the return type is @code{float}.
5000 @end deftypefn
5001
5002 @deftypefn {Built-in Function} long double __builtin_nansl (const char *str)
5003 Similar to @code{__builtin_nans}, except the return type is @code{long double}.
5004 @end deftypefn
5005
5006 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffs (unsigned int x)
5007 Returns one plus the index of the least significant 1-bit of @var{x}, or
5008 if @var{x} is zero, returns zero.
5009 @end deftypefn
5010
5011 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clz (unsigned int x)
5012 Returns the number of leading 0-bits in @var{x}, starting at the most
5013 significant bit position.  If @var{x} is 0, the result is undefined.
5014 @end deftypefn
5015
5016 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctz (unsigned int x)
5017 Returns the number of trailing 0-bits in @var{x}, starting at the least
5018 significant bit position.  If @var{x} is 0, the result is undefined.
5019 @end deftypefn
5020
5021 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcount (unsigned int x)
5022 Returns the number of 1-bits in @var{x}.
5023 @end deftypefn
5024
5025 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parity (unsigned int x)
5026 Returns the parity of @var{x}, i.@:e. the number of 1-bits in @var{x}
5027 modulo 2.
5028 @end deftypefn
5029
5030 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffsl (unsigned long)
5031 Similar to @code{__builtin_ffs}, except the argument type is
5032 @code{unsigned long}.
5033 @end deftypefn
5034
5035 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clzl (unsigned long)
5036 Similar to @code{__builtin_clz}, except the argument type is
5037 @code{unsigned long}.
5038 @end deftypefn
5039
5040 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctzl (unsigned long)
5041 Similar to @code{__builtin_ctz}, except the argument type is
5042 @code{unsigned long}.
5043 @end deftypefn
5044
5045 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcountl (unsigned long)
5046 Similar to @code{__builtin_popcount}, except the argument type is
5047 @code{unsigned long}.
5048 @end deftypefn
5049
5050 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parityl (unsigned long)
5051 Similar to @code{__builtin_parity}, except the argument type is
5052 @code{unsigned long}.
5053 @end deftypefn
5054
5055 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ffsll (unsigned long long)
5056 Similar to @code{__builtin_ffs}, except the argument type is
5057 @code{unsigned long long}.
5058 @end deftypefn
5059
5060 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_clzll (unsigned long long)
5061 Similar to @code{__builtin_clz}, except the argument type is
5062 @code{unsigned long long}.
5063 @end deftypefn
5064
5065 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_ctzll (unsigned long long)
5066 Similar to @code{__builtin_ctz}, except the argument type is
5067 @code{unsigned long long}.
5068 @end deftypefn
5069
5070 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_popcountll (unsigned long long)
5071 Similar to @code{__builtin_popcount}, except the argument type is
5072 @code{unsigned long long}.
5073 @end deftypefn
5074
5075 @deftypefn {Built-in Function} int __builtin_parityll (unsigned long long)
5076 Similar to @code{__builtin_parity}, except the argument type is
5077 @code{unsigned long long}.
5078 @end deftypefn
5079
5080
5081 @node Target Builtins
5082 @section Built-in Functions Specific to Particular Target Machines
5083
5084 On some target machines, GCC supports many built-in functions specific
5085 to those machines.  Generally these generate calls to specific machine
5086 instructions, but allow the compiler to schedule those calls.
5087
5088 @menu
5089 * Alpha Built-in Functions::
5090 * X86 Built-in Functions::
5091 * PowerPC AltiVec Built-in Functions::
5092 @end menu
5093
5094 @node Alpha Built-in Functions
5095 @subsection Alpha Built-in Functions
5096
5097 These built-in functions are available for the Alpha family of
5098 processors, depending on the command-line switches used.
5099
5100 The following built-in functions are always available.  They
5101 all generate the machine instruction that is part of the name.
5102
5103 @example
5104 long __builtin_alpha_implver (void)
5105 long __builtin_alpha_rpcc (void)
5106 long __builtin_alpha_amask (long)
5107 long __builtin_alpha_cmpbge (long, long)
5108 long __builtin_alpha_extbl (long, long)
5109 long __builtin_alpha_extwl (long, long)
5110 long __builtin_alpha_extll (long, long)
5111 long __builtin_alpha_extql (long, long)
5112 long __builtin_alpha_extwh (long, long)
5113 long __builtin_alpha_extlh (long, long)
5114 long __builtin_alpha_extqh (long, long)
5115 long __builtin_alpha_insbl (long, long)
5116 long __builtin_alpha_inswl (long, long)
5117 long __builtin_alpha_insll (long, long)
5118 long __builtin_alpha_insql (long, long)
5119 long __builtin_alpha_inswh (long, long)
5120 long __builtin_alpha_inslh (long, long)
5121 long __builtin_alpha_insqh (long, long)
5122 long __builtin_alpha_mskbl (long, long)
5123 long __builtin_alpha_mskwl (long, long)
5124 long __builtin_alpha_mskll (long, long)
5125 long __builtin_alpha_mskql (long, long)
5126 long __builtin_alpha_mskwh (long, long)
5127 long __builtin_alpha_msklh (long, long)
5128 long __builtin_alpha_mskqh (long, long)
5129 long __builtin_alpha_umulh (long, long)
5130 long __builtin_alpha_zap (long, long)
5131 long __builtin_alpha_zapnot (long, long)
5132 @end example
5133
5134 The following built-in functions are always with @option{-mmax}
5135 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{pca56} or
5136 later.  They all generate the machine instruction that is part
5137 of the name.
5138
5139 @example
5140 long __builtin_alpha_pklb (long)
5141 long __builtin_alpha_pkwb (long)
5142 long __builtin_alpha_unpkbl (long)
5143 long __builtin_alpha_unpkbw (long)
5144 long __builtin_alpha_minub8 (long, long)
5145 long __builtin_alpha_minsb8 (long, long)
5146 long __builtin_alpha_minuw4 (long, long)
5147 long __builtin_alpha_minsw4 (long, long)
5148 long __builtin_alpha_maxub8 (long, long)
5149 long __builtin_alpha_maxsb8 (long, long)
5150 long __builtin_alpha_maxuw4 (long, long)
5151 long __builtin_alpha_maxsw4 (long, long)
5152 long __builtin_alpha_perr (long, long)
5153 @end example
5154
5155 The following built-in functions are always with @option{-mcix}
5156 or @option{-mcpu=@var{cpu}} where @var{cpu} is @code{ev67} or
5157 later.  They all generate the machine instruction that is part
5158 of the name.
5159
5160 @example
5161 long __builtin_alpha_cttz (long)
5162 long __builtin_alpha_ctlz (long)
5163 long __builtin_alpha_ctpop (long)
5164 @end example
5165
5166 The following builtins are available on systems that use the OSF/1
5167 PALcode.  Normally they invoke the @code{rduniq} and @code{wruniq}
5168 PAL calls, but when invoked with @option{-mtls-kernel}, they invoke
5169 @code{rdval} and @code{wrval}.
5170
5171 @example
5172 void *__builtin_thread_pointer (void)
5173 void __builtin_set_thread_pointer (void *)
5174 @end example
5175
5176 @node X86 Built-in Functions
5177 @subsection X86 Built-in Functions
5178
5179 These built-in functions are available for the i386 and x86-64 family
5180 of computers, depending on the command-line switches used.
5181
5182 The following machine modes are available for use with MMX built-in functions
5183 (@pxref{Vector Extensions}): @code{V2SI} for a vector of two 32-bit integers,
5184 @code{V4HI} for a vector of four 16-bit integers, and @code{V8QI} for a
5185 vector of eight 8-bit integers.  Some of the built-in functions operate on
5186 MMX registers as a whole 64-bit entity, these use @code{DI} as their mode.
5187
5188 If 3Dnow extensions are enabled, @code{V2SF} is used as a mode for a vector
5189 of two 32-bit floating point values.
5190
5191 If SSE extensions are enabled, @code{V4SF} is used for a vector of four 32-bit
5192 floating point values.  Some instructions use a vector of four 32-bit
5193 integers, these use @code{V4SI}.  Finally, some instructions operate on an
5194 entire vector register, interpreting it as a 128-bit integer, these use mode
5195 @code{TI}.
5196
5197 The following built-in functions are made available by @option{-mmmx}.
5198 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5199
5200 @example
5201 v8qi __builtin_ia32_paddb (v8qi, v8qi)
5202 v4hi __builtin_ia32_paddw (v4hi, v4hi)
5203 v2si __builtin_ia32_paddd (v2si, v2si)
5204 v8qi __builtin_ia32_psubb (v8qi, v8qi)
5205 v4hi __builtin_ia32_psubw (v4hi, v4hi)
5206 v2si __builtin_ia32_psubd (v2si, v2si)
5207 v8qi __builtin_ia32_paddsb (v8qi, v8qi)
5208 v4hi __builtin_ia32_paddsw (v4hi, v4hi)
5209 v8qi __builtin_ia32_psubsb (v8qi, v8qi)
5210 v4hi __builtin_ia32_psubsw (v4hi, v4hi)
5211 v8qi __builtin_ia32_paddusb (v8qi, v8qi)
5212 v4hi __builtin_ia32_paddusw (v4hi, v4hi)
5213 v8qi __builtin_ia32_psubusb (v8qi, v8qi)
5214 v4hi __builtin_ia32_psubusw (v4hi, v4hi)
5215 v4hi __builtin_ia32_pmullw (v4hi, v4hi)
5216 v4hi __builtin_ia32_pmulhw (v4hi, v4hi)
5217 di __builtin_ia32_pand (di, di)
5218 di __builtin_ia32_pandn (di,di)
5219 di __builtin_ia32_por (di, di)
5220 di __builtin_ia32_pxor (di, di)
5221 v8qi __builtin_ia32_pcmpeqb (v8qi, v8qi)
5222 v4hi __builtin_ia32_pcmpeqw (v4hi, v4hi)
5223 v2si __builtin_ia32_pcmpeqd (v2si, v2si)
5224 v8qi __builtin_ia32_pcmpgtb (v8qi, v8qi)
5225 v4hi __builtin_ia32_pcmpgtw (v4hi, v4hi)
5226 v2si __builtin_ia32_pcmpgtd (v2si, v2si)
5227 v8qi __builtin_ia32_punpckhbw (v8qi, v8qi)
5228 v4hi __builtin_ia32_punpckhwd (v4hi, v4hi)
5229 v2si __builtin_ia32_punpckhdq (v2si, v2si)
5230 v8qi __builtin_ia32_punpcklbw (v8qi, v8qi)
5231 v4hi __builtin_ia32_punpcklwd (v4hi, v4hi)
5232 v2si __builtin_ia32_punpckldq (v2si, v2si)
5233 v8qi __builtin_ia32_packsswb (v4hi, v4hi)
5234 v4hi __builtin_ia32_packssdw (v2si, v2si)
5235 v8qi __builtin_ia32_packuswb (v4hi, v4hi)
5236 @end example
5237
5238 The following built-in functions are made available either with
5239 @option{-msse}, or with a combination of @option{-m3dnow} and
5240 @option{-march=athlon}.  All of them generate the machine
5241 instruction that is part of the name.
5242
5243 @example
5244 v4hi __builtin_ia32_pmulhuw (v4hi, v4hi)
5245 v8qi __builtin_ia32_pavgb (v8qi, v8qi)
5246 v4hi __builtin_ia32_pavgw (v4hi, v4hi)
5247 v4hi __builtin_ia32_psadbw (v8qi, v8qi)
5248 v8qi __builtin_ia32_pmaxub (v8qi, v8qi)
5249 v4hi __builtin_ia32_pmaxsw (v4hi, v4hi)
5250 v8qi __builtin_ia32_pminub (v8qi, v8qi)
5251 v4hi __builtin_ia32_pminsw (v4hi, v4hi)
5252 int __builtin_ia32_pextrw (v4hi, int)
5253 v4hi __builtin_ia32_pinsrw (v4hi, int, int)
5254 int __builtin_ia32_pmovmskb (v8qi)
5255 void __builtin_ia32_maskmovq (v8qi, v8qi, char *)
5256 void __builtin_ia32_movntq (di *, di)
5257 void __builtin_ia32_sfence (void)
5258 @end example
5259
5260 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
5261 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5262
5263 @example
5264 int __builtin_ia32_comieq (v4sf, v4sf)
5265 int __builtin_ia32_comineq (v4sf, v4sf)
5266 int __builtin_ia32_comilt (v4sf, v4sf)
5267 int __builtin_ia32_comile (v4sf, v4sf)
5268 int __builtin_ia32_comigt (v4sf, v4sf)
5269 int __builtin_ia32_comige (v4sf, v4sf)
5270 int __builtin_ia32_ucomieq (v4sf, v4sf)
5271 int __builtin_ia32_ucomineq (v4sf, v4sf)
5272 int __builtin_ia32_ucomilt (v4sf, v4sf)
5273 int __builtin_ia32_ucomile (v4sf, v4sf)
5274 int __builtin_ia32_ucomigt (v4sf, v4sf)
5275 int __builtin_ia32_ucomige (v4sf, v4sf)
5276 v4sf __builtin_ia32_addps (v4sf, v4sf)
5277 v4sf __builtin_ia32_subps (v4sf, v4sf)
5278 v4sf __builtin_ia32_mulps (v4sf, v4sf)
5279 v4sf __builtin_ia32_divps (v4sf, v4sf)
5280 v4sf __builtin_ia32_addss (v4sf, v4sf)
5281 v4sf __builtin_ia32_subss (v4sf, v4sf)
5282 v4sf __builtin_ia32_mulss (v4sf, v4sf)
5283 v4sf __builtin_ia32_divss (v4sf, v4sf)
5284 v4si __builtin_ia32_cmpeqps (v4sf, v4sf)
5285 v4si __builtin_ia32_cmpltps (v4sf, v4sf)
5286 v4si __builtin_ia32_cmpleps (v4sf, v4sf)
5287 v4si __builtin_ia32_cmpgtps (v4sf, v4sf)
5288 v4si __builtin_ia32_cmpgeps (v4sf, v4sf)
5289 v4si __builtin_ia32_cmpunordps (v4sf, v4sf)
5290 v4si __builtin_ia32_cmpneqps (v4sf, v4sf)
5291 v4si __builtin_ia32_cmpnltps (v4sf, v4sf)
5292 v4si __builtin_ia32_cmpnleps (v4sf, v4sf)
5293 v4si __builtin_ia32_cmpngtps (v4sf, v4sf)
5294 v4si __builtin_ia32_cmpngeps (v4sf, v4sf)
5295 v4si __builtin_ia32_cmpordps (v4sf, v4sf)
5296 v4si __builtin_ia32_cmpeqss (v4sf, v4sf)
5297 v4si __builtin_ia32_cmpltss (v4sf, v4sf)
5298 v4si __builtin_ia32_cmpless (v4sf, v4sf)
5299 v4si __builtin_ia32_cmpunordss (v4sf, v4sf)
5300 v4si __builtin_ia32_cmpneqss (v4sf, v4sf)
5301 v4si __builtin_ia32_cmpnlts (v4sf, v4sf)
5302 v4si __builtin_ia32_cmpnless (v4sf, v4sf)
5303 v4si __builtin_ia32_cmpordss (v4sf, v4sf)
5304 v4sf __builtin_ia32_maxps (v4sf, v4sf)
5305 v4sf __builtin_ia32_maxss (v4sf, v4sf)
5306 v4sf __builtin_ia32_minps (v4sf, v4sf)
5307 v4sf __builtin_ia32_minss (v4sf, v4sf)
5308 v4sf __builtin_ia32_andps (v4sf, v4sf)
5309 v4sf __builtin_ia32_andnps (v4sf, v4sf)
5310 v4sf __builtin_ia32_orps (v4sf, v4sf)
5311 v4sf __builtin_ia32_xorps (v4sf, v4sf)
5312 v4sf __builtin_ia32_movss (v4sf, v4sf)
5313 v4sf __builtin_ia32_movhlps (v4sf, v4sf)
5314 v4sf __builtin_ia32_movlhps (v4sf, v4sf)
5315 v4sf __builtin_ia32_unpckhps (v4sf, v4sf)
5316 v4sf __builtin_ia32_unpcklps (v4sf, v4sf)
5317 v4sf __builtin_ia32_cvtpi2ps (v4sf, v2si)
5318 v4sf __builtin_ia32_cvtsi2ss (v4sf, int)
5319 v2si __builtin_ia32_cvtps2pi (v4sf)
5320 int __builtin_ia32_cvtss2si (v4sf)
5321 v2si __builtin_ia32_cvttps2pi (v4sf)
5322 int __builtin_ia32_cvttss2si (v4sf)
5323 v4sf __builtin_ia32_rcpps (v4sf)
5324 v4sf __builtin_ia32_rsqrtps (v4sf)
5325 v4sf __builtin_ia32_sqrtps (v4sf)
5326 v4sf __builtin_ia32_rcpss (v4sf)
5327 v4sf __builtin_ia32_rsqrtss (v4sf)
5328 v4sf __builtin_ia32_sqrtss (v4sf)
5329 v4sf __builtin_ia32_shufps (v4sf, v4sf, int)
5330 void __builtin_ia32_movntps (float *, v4sf)
5331 int __builtin_ia32_movmskps (v4sf)
5332 @end example
5333
5334 The following built-in functions are available when @option{-msse} is used.
5335
5336 @table @code
5337 @item v4sf __builtin_ia32_loadaps (float *)
5338 Generates the @code{movaps} machine instruction as a load from memory.
5339 @item void __builtin_ia32_storeaps (float *, v4sf)
5340 Generates the @code{movaps} machine instruction as a store to memory.
5341 @item v4sf __builtin_ia32_loadups (float *)
5342 Generates the @code{movups} machine instruction as a load from memory.
5343 @item void __builtin_ia32_storeups (float *, v4sf)
5344 Generates the @code{movups} machine instruction as a store to memory.
5345 @item v4sf __builtin_ia32_loadsss (float *)
5346 Generates the @code{movss} machine instruction as a load from memory.
5347 @item void __builtin_ia32_storess (float *, v4sf)
5348 Generates the @code{movss} machine instruction as a store to memory.
5349 @item v4sf __builtin_ia32_loadhps (v4sf, v2si *)
5350 Generates the @code{movhps} machine instruction as a load from memory.
5351 @item v4sf __builtin_ia32_loadlps (v4sf, v2si *)
5352 Generates the @code{movlps} machine instruction as a load from memory
5353 @item void __builtin_ia32_storehps (v4sf, v2si *)
5354 Generates the @code{movhps} machine instruction as a store to memory.
5355 @item void __builtin_ia32_storelps (v4sf, v2si *)
5356 Generates the @code{movlps} machine instruction as a store to memory.
5357 @end table
5358
5359 The following built-in functions are available when @option{-m3dnow} is used.
5360 All of them generate the machine instruction that is part of the name.
5361
5362 @example
5363 void __builtin_ia32_femms (void)
5364 v8qi __builtin_ia32_pavgusb (v8qi, v8qi)
5365 v2si __builtin_ia32_pf2id (v2sf)
5366 v2sf __builtin_ia32_pfacc (v2sf, v2sf)
5367 v2sf __builtin_ia32_pfadd (v2sf, v2sf)
5368 v2si __builtin_ia32_pfcmpeq (v2sf, v2sf)
5369 v2si __builtin_ia32_pfcmpge (v2sf, v2sf)
5370 v2si __builtin_ia32_pfcmpgt (v2sf, v2sf)
5371 v2sf __builtin_ia32_pfmax (v2sf, v2sf)
5372 v2sf __builtin_ia32_pfmin (v2sf, v2sf)
5373 v2sf __builtin_ia32_pfmul (v2sf, v2sf)
5374 v2sf __builtin_ia32_pfrcp (v2sf)
5375 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit1 (v2sf, v2sf)
5376 v2sf __builtin_ia32_pfrcpit2 (v2sf, v2sf)
5377 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrt (v2sf)
5378 v2sf __builtin_ia32_pfrsqrtit1 (v2sf, v2sf)
5379 v2sf __builtin_ia32_pfsub (v2sf, v2sf)
5380 v2sf __builtin_ia32_pfsubr (v2sf, v2sf)
5381 v2sf __builtin_ia32_pi2fd (v2si)
5382 v4hi __builtin_ia32_pmulhrw (v4hi, v4hi)
5383 @end example
5384
5385 The following built-in functions are available when both @option{-m3dnow}
5386 and @option{-march=athlon} are used.  All of them generate the machine
5387 instruction that is part of the name.
5388
5389 @example
5390 v2si __builtin_ia32_pf2iw (v2sf)
5391 v2sf __builtin_ia32_pfnacc (v2sf, v2sf)
5392 v2sf __builtin_ia32_pfpnacc (v2sf, v2sf)
5393 v2sf __builtin_ia32_pi2fw (v2si)
5394 v2sf __builtin_ia32_pswapdsf (v2sf)
5395 v2si __builtin_ia32_pswapdsi (v2si)
5396 @end example
5397
5398 @node PowerPC AltiVec Built-in Functions
5399 @subsection PowerPC AltiVec Built-in Functions
5400
5401 These built-in functions are available for the PowerPC family
5402 of computers, depending on the command-line switches used.
5403
5404 The following machine modes are available for use with AltiVec built-in
5405 functions (@pxref{Vector Extensions}): @code{V4SI} for a vector of four
5406 32-bit integers, @code{V4SF} for a vector of four 32-bit floating point
5407 numbers, @code{V8HI} for a vector of eight 16-bit integers, and
5408 @code{V16QI} for a vector of sixteen 8-bit integers.
5409
5410 The following functions are made available by including
5411 @code{<altivec.h>} and using @option{-maltivec} and
5412 @option{-mabi=altivec}.  The functions implement the functionality
5413 described in Motorola's AltiVec Programming Interface Manual.
5414
5415 There are a few differences from Motorola's documentation and GCC's
5416 implementation.  Vector constants are done with curly braces (not
5417 parentheses).  Vector initializers require no casts if the vector
5418 constant is of the same type as the variable it is initializing.  The
5419 @code{vector bool} type is deprecated and will be discontinued in
5420 further revisions.  Use @code{vector signed} instead.  If @code{signed}
5421 or @code{unsigned} is omitted, the vector type will default to
5422 @code{signed}.  Lastly, all overloaded functions are implemented with macros
5423 for the C implementation.  So code the following example will not work:
5424
5425 @smallexample
5426   vec_add ((vector signed int)@{1, 2, 3, 4@}, foo);
5427 @end smallexample
5428
5429 Since vec_add is a macro, the vector constant in the above example will
5430 be treated as four different arguments.  Wrap the entire argument in
5431 parentheses for this to work.  The C++ implementation does not use
5432 macros.
5433
5434 @emph{Note:} Only the @code{<altivec.h>} interface is supported.
5435 Internally, GCC uses built-in functions to achieve the functionality in
5436 the aforementioned header file, but they are not supported and are
5437 subject to change without notice.
5438
5439 @smallexample
5440 vector signed char vec_abs (vector signed char, vector signed char);
5441 vector signed short vec_abs (vector signed short, vector signed short);
5442 vector signed int vec_abs (vector signed int, vector signed int);
5443 vector signed float vec_abs (vector signed float, vector signed float);
5444
5445 vector signed char vec_abss (vector signed char, vector signed char);
5446 vector signed short vec_abss (vector signed short, vector signed short);
5447
5448 vector signed char vec_add (vector signed char, vector signed char);
5449 vector unsigned char vec_add (vector signed char, vector unsigned char);
5450
5451 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char, vector signed char);
5452
5453 vector unsigned char vec_add (vector unsigned char,
5454                               vector unsigned char);
5455 vector signed short vec_add (vector signed short, vector signed short);
5456 vector unsigned short vec_add (vector signed short,
5457                                vector unsigned short);
5458 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
5459                                vector signed short);
5460 vector unsigned short vec_add (vector unsigned short,
5461                                vector unsigned short);
5462 vector signed int vec_add (vector signed int, vector signed int);
5463 vector unsigned int vec_add (vector signed int, vector unsigned int);
5464 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector signed int);
5465 vector unsigned int vec_add (vector unsigned int, vector unsigned int);
5466 vector float vec_add (vector float, vector float);
5467
5468 vector unsigned int vec_addc (vector unsigned int, vector unsigned int);
5469
5470 vector unsigned char vec_adds (vector signed char,
5471                                vector unsigned char);
5472 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
5473                                vector signed char);
5474 vector unsigned char vec_adds (vector unsigned char,
5475                                vector unsigned char);
5476 vector signed char vec_adds (vector signed char, vector signed char);
5477 vector unsigned short vec_adds (vector signed short,
5478                                 vector unsigned short);
5479 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
5480                                 vector signed short);
5481 vector unsigned short vec_adds (vector unsigned short,
5482                                 vector unsigned short);
5483 vector signed short vec_adds (vector signed short, vector signed short);
5484
5485 vector unsigned int vec_adds (vector signed int, vector unsigned int);
5486 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector signed int);
5487 vector unsigned int vec_adds (vector unsigned int, vector unsigned int);
5488
5489 vector signed int vec_adds (vector signed int, vector signed int);
5490
5491 vector float vec_and (vector float, vector float);
5492 vector float vec_and (vector float, vector signed int);
5493 vector float vec_and (vector signed int, vector float);
5494 vector signed int vec_and (vector signed int, vector signed int);
5495 vector unsigned int vec_and (vector signed int, vector unsigned int);
5496 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector signed int);
5497 vector unsigned int vec_and (vector unsigned int, vector unsigned int);
5498 vector signed short vec_and (vector signed short, vector signed short);
5499 vector unsigned short vec_and (vector signed short,
5500                                vector unsigned short);
5501 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
5502                                vector signed short);
5503 vector unsigned short vec_and (vector unsigned short,
5504                                vector unsigned short);
5505 vector signed char vec_and (vector signed char, vector signed char);
5506 vector unsigned char vec_and (vector signed char, vector unsigned char);
5507
5508 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char, vector signed char);
5509
5510 vector unsigned char vec_and (vector unsigned char,
5511                               vector unsigned char);
5512
5513 vector float vec_andc (vector float, vector float);
5514 vector float vec_andc (vector float, vector signed int);
5515 vector float vec_andc (vector signed int, vector float);
5516 vector signed int vec_andc (vector signed int, vector signed int);
5517 vector unsigned int vec_andc (vector signed int, vector unsigned int);
5518 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector signed int);
5519 vector unsigned int vec_andc (vector unsigned int, vector unsigned int);
5520
5521 vector signed short vec_andc (vector signed short, vector signed short);
5522
5523 vector unsigned short vec_andc (vector signed short,
5524                                 vector unsigned short);
5525 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
5526                                 vector signed short);
5527 vector unsigned short vec_andc (vector unsigned short,
5528                                 vector unsigned short);
5529 vector signed char vec_andc (vector signed char, vector signed char);
5530 vector unsigned char vec_andc (vector signed char,
5531                                vector unsigned char);
5532 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
5533                                vector signed char);
5534 vector unsigned char vec_andc (vector unsigned char,
5535                                vector unsigned char);
5536
5537 vector unsigned char vec_avg (vector unsigned char,
5538                               vector unsigned char);
5539 vector signed char vec_avg (vector signed char, vector signed char);
5540 vector unsigned short vec_avg (vector unsigned short,
5541                                vector unsigned short);
5542 vector signed short vec_avg (vector signed short, vector signed short);
5543 vector unsigned int vec_avg (vector unsigned int, vector unsigned int);
5544 vector signed int vec_avg (vector signed int, vector signed int);
5545
5546 vector float vec_ceil (vector float);
5547
5548 vector signed int vec_cmpb (vector float, vector float);
5549
5550 vector signed char vec_cmpeq (vector signed char, vector signed char);
5551 vector signed char vec_cmpeq (vector unsigned char,
5552                               vector unsigned char);
5553 vector signed short vec_cmpeq (vector signed short,
5554                                vector signed short);
5555 vector signed short vec_cmpeq (vector unsigned short,
5556                                vector unsigned short);
5557 vector signed int vec_cmpeq (vector signed int, vector signed int);
5558 vector signed int vec_cmpeq (vector unsigned int, vector unsigned int);
5559 vector signed int vec_cmpeq (vector float, vector float);
5560
5561 vector signed int vec_cmpge (vector float, vector float);
5562
5563 vector signed char vec_cmpgt (vector unsigned char,
5564                               vector unsigned char);
5565 vector signed char vec_cmpgt (vector signed char, vector signed char);
5566 vector signed short vec_cmpgt (vector unsigned short,
5567                                vector unsigned short);
5568 vector signed short vec_cmpgt (vector signed short,
5569                                vector signed short);
5570 vector signed int vec_cmpgt (vector unsigned int, vector unsigned int);
5571 vector signed int vec_cmpgt (vector signed int, vector signed int);
5572 vector signed int vec_cmpgt (vector float, vector float);
5573
5574 vector signed int vec_cmple (vector float, vector float);
5575
5576 vector signed char vec_cmplt (vector unsigned char,
5577                               vector unsigned char);
5578 vector signed char vec_cmplt (vector signed char, vector signed char);
5579 vector signed short vec_cmplt (vector unsigned short,
5580                                vector unsigned short);
5581 vector signed short vec_cmplt (vector signed short,
5582                                vector signed short);
5583 vector signed int vec_cmplt (vector unsigned int, vector unsigned int);
5584 vector signed int vec_cmplt (vector signed int, vector signed int);
5585 vector signed int vec_cmplt (vector float, vector float);
5586
5587 vector float vec_ctf (vector unsigned int, const char);
5588 vector float vec_ctf (vector signed int, const char);
5589
5590 vector signed int vec_cts (vector float, const char);
5591
5592 vector unsigned int vec_ctu (vector float, const char);
5593
5594 void vec_dss (const char);
5595
5596 void vec_dssall (void);
5597
5598 void vec_dst (void *, int, const char);
5599
5600 void vec_dstst (void *, int, const char);
5601
5602 void vec_dststt (void *, int, const char);
5603
5604 void vec_dstt (void *, int, const char);
5605
5606 vector float vec_expte (vector float, vector float);
5607
5608 vector float vec_floor (vector float, vector float);
5609
5610 vector float vec_ld (int, vector float *);
5611 vector float vec_ld (int, float *):
5612 vector signed int vec_ld (int, int *);
5613 vector signed int vec_ld (int, vector signed int *);
5614 vector unsigned int vec_ld (int, vector unsigned int *);
5615 vector unsigned int vec_ld (int, unsigned int *);
5616 vector signed short vec_ld (int, short *, vector signed short *);
5617 vector unsigned short vec_ld (int, unsigned short *,
5618                               vector unsigned short *);
5619 vector signed char vec_ld (int, signed char *);
5620 vector signed char vec_ld (int, vector signed char *);
5621 vector unsigned char vec_ld (int, unsigned char *);
5622 vector unsigned char vec_ld (int, vector unsigned char *);
5623
5624 vector signed char vec_lde (int, signed char *);
5625 vector unsigned char vec_lde (int, unsigned char *);
5626 vector signed short vec_lde (int, short *);
5627 vector unsigned short vec_lde (int, unsigned short *);
5628 vector float vec_lde (int, float *);
5629 vector signed int vec_lde (int, int *);
5630 vector unsigned int vec_lde (int, unsigned int *);
5631
5632 void float vec_ldl (int, float *);
5633 void float vec_ldl (int, vector float *);
5634 void signed int vec_ldl (int, vector signed int *);
5635 void signed int vec_ldl (int, int *);
5636 void unsigned int vec_ldl (int, unsigned int *);
5637 void unsigned int vec_ldl (int, vector unsigned int *);
5638 void signed short vec_ldl (int, vector signed short *);
5639 void signed short vec_ldl (int, short *);
5640 void unsigned short vec_ldl (int, vector unsigned short *);
5641 void unsigned short vec_ldl (int, unsigned short *);
5642 void signed char vec_ldl (int, vector signed char *);
5643 void signed char vec_ldl (int, signed char *);
5644 void unsigned char vec_ldl (int, vector unsigned char *);
5645 void unsigned char vec_ldl (int, unsigned char *);
5646
5647 vector float vec_loge (vector float);
5648
5649 vector unsigned char vec_lvsl (int, void *, int *);
5650
5651 vector unsigned char vec_lvsr (int, void *, int *);
5652
5653 vector float vec_madd (vector float, vector float, vector float);
5654
5655 vector signed short vec_madds (vector signed short, vector signed short,
5656                                vector signed short);
5657
5658 vector unsigned char vec_max (vector signed char, vector unsigned char);
5659
5660 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char, vector signed char);
5661
5662 vector unsigned char vec_max (vector unsigned char,
5663                               vector unsigned char);
5664 vector signed char vec_max (vector signed char, vector signed char);
5665 vector unsigned short vec_max (vector signed short,
5666                                vector unsigned short);
5667 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
5668                                vector signed short);
5669 vector unsigned short vec_max (vector unsigned short,
5670                                vector unsigned short);
5671 vector signed short vec_max (vector signed short, vector signed short);
5672 vector unsigned int vec_max (vector signed int, vector unsigned int);
5673 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector signed int);
5674 vector unsigned int vec_max (vector unsigned int, vector unsigned int);
5675 vector signed int vec_max (vector signed int, vector signed int);
5676 vector float vec_max (vector float, vector float);
5677
5678 vector signed char vec_mergeh (vector signed char, vector signed char);
5679 vector unsigned char vec_mergeh (vector unsigned char,
5680                                  vector unsigned char);
5681 vector signed short vec_mergeh (vector signed short,
5682                                 vector signed short);
5683 vector unsigned short vec_mergeh (vector unsigned short,
5684                                   vector unsigned short);
5685 vector float vec_mergeh (vector float, vector float);
5686 vector signed int vec_mergeh (vector signed int, vector signed int);
5687 vector unsigned int vec_mergeh (vector unsigned int,
5688                                 vector unsigned int);
5689
5690 vector signed char vec_mergel (vector signed char, vector signed char);
5691 vector unsigned char vec_mergel (vector unsigned char,
5692                                  vector unsigned char);
5693 vector signed short vec_mergel (vector signed short,
5694                                 vector signed short);
5695 vector unsigned short vec_mergel (vector unsigned short,
5696                                   vector unsigned short);
5697 vector float vec_mergel (vector float, vector float);
5698 vector signed int vec_mergel (vector signed int, vector signed int);
5699 vector unsigned int vec_mergel (vector unsigned int,
5700                                 vector unsigned int);
5701
5702 vector unsigned short vec_mfvscr (void);
5703
5704 vector unsigned char vec_min (vector signed char, vector unsigned char);
5705
5706 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char, vector signed char);
5707
5708 vector unsigned char vec_min (vector unsigned char,
5709                               vector unsigned char);
5710 vector signed char vec_min (vector signed char, vector signed char);
5711 vector unsigned short vec_min (vector signed short,
5712                                vector unsigned short);
5713 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
5714                                vector signed short);
5715 vector unsigned short vec_min (vector unsigned short,
5716                                vector unsigned short);
5717 vector signed short vec_min (vector signed short, vector signed short);
5718 vector unsigned int vec_min (vector signed int, vector unsigned int);
5719 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector signed int);
5720 vector unsigned int vec_min (vector unsigned int, vector unsigned int);
5721 vector signed int vec_min (vector signed int, vector signed int);
5722 vector float vec_min (vector float, vector float);
5723
5724 vector signed short vec_mladd (vector signed short, vector signed short,
5725                                vector signed short);
5726 vector signed short vec_mladd (vector signed short,
5727                                vector unsigned short,
5728                                vector unsigned short);
5729 vector signed short vec_mladd (vector unsigned short,
5730                                vector signed short,
5731                                vector signed short);
5732 vector unsigned short vec_mladd (vector unsigned short,
5733                                  vector unsigned short,
5734                                  vector unsigned short);
5735
5736 vector signed short vec_mradds (vector signed short,
5737                                 vector signed short,
5738                                 vector signed short);
5739
5740 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned char,
5741                               vector unsigned char,
5742                               vector unsigned int);
5743 vector signed int vec_msum (vector signed char, vector unsigned char,
5744                             vector signed int);
5745 vector unsigned int vec_msum (vector unsigned short,
5746                               vector unsigned short,
5747                               vector unsigned int);
5748 vector signed int vec_msum (vector signed short, vector signed short,
5749                             vector signed int);
5750
5751 vector unsigned int vec_msums (vector unsigned short,
5752                                vector unsigned short,
5753                                vector unsigned int);
5754 vector signed int vec_msums (vector signed short, vector signed short,
5755                              vector signed int);
5756
5757 void vec_mtvscr (vector signed int);
5758 void vec_mtvscr (vector unsigned int);
5759 void vec_mtvscr (vector signed short);
5760 void vec_mtvscr (vector unsigned short);
5761 void vec_mtvscr (vector signed char);
5762 void vec_mtvscr (vector unsigned char);
5763
5764 vector unsigned short vec_mule (vector unsigned char,
5765                                 vector unsigned char);
5766 vector signed short vec_mule (vector signed char, vector signed char);
5767 vector unsigned int vec_mule (vector unsigned short,
5768                               vector unsigned short);
5769 vector signed int vec_mule (vector signed short, vector signed short);
5770
5771 vector unsigned short vec_mulo (vector unsigned char,
5772                                 vector unsigned char);
5773 vector signed short vec_mulo (vector signed char, vector signed char);
5774 vector unsigned int vec_mulo (vector unsigned short,
5775                               vector unsigned short);
5776 vector signed int vec_mulo (vector signed short, vector signed short);
5777
5778 vector float vec_nmsub (vector float, vector float, vector float);
5779
5780 vector float vec_nor (vector float, vector float);
5781 vector signed int vec_nor (vector signed int, vector signed int);
5782 vector unsigned int vec_nor (vector unsigned int, vector unsigned int);
5783 vector signed short vec_nor (vector signed short, vector signed short);
5784 vector unsigned short vec_nor (vector unsigned short,
5785                                vector unsigned short);
5786 vector signed char vec_nor (vector signed char, vector signed char);
5787 vector unsigned char vec_nor (vector unsigned char,
5788                               vector unsigned char);
5789
5790 vector float vec_or (vector float, vector float);
5791 vector float vec_or (vector float, vector signed int);
5792 vector float vec_or (vector signed int, vector float);
5793 vector signed int vec_or (vector signed int, vector signed int);
5794 vector unsigned int vec_or (vector signed int, vector unsigned int);
5795 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector signed int);
5796 vector unsigned int vec_or (vector unsigned int, vector unsigned int);
5797 vector signed short vec_or (vector signed short, vector signed short);
5798 vector unsigned short vec_or (vector signed short,
5799                               vector unsigned short);
5800 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
5801                               vector signed short);
5802 vector unsigned short vec_or (vector unsigned short,
5803                               vector unsigned short);
5804 vector signed char vec_or (vector signed char, vector signed char);
5805 vector unsigned char vec_or (vector signed char, vector unsigned char);
5806 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char, vector signed char);
5807 vector unsigned char vec_or (vector unsigned char,
5808                              vector unsigned char);
5809
5810 vector signed char vec_pack (vector signed short, vector signed short);
5811 vector unsigned char vec_pack (vector unsigned short,
5812                                vector unsigned short);
5813 vector signed short vec_pack (vector signed int, vector signed int);
5814 vector unsigned short vec_pack (vector unsigned int,
5815                                 vector unsigned int);
5816
5817 vector signed short vec_packpx (vector unsigned int,
5818                                 vector unsigned int);
5819
5820 vector unsigned char vec_packs (vector unsigned short,
5821                                 vector unsigned short);
5822 vector signed char vec_packs (vector signed short, vector signed short);
5823
5824 vector unsigned short vec_packs (vector unsigned int,
5825                                  vector unsigned int);
5826 vector signed short vec_packs (vector signed int, vector signed int);
5827
5828 vector unsigned char vec_packsu (vector unsigned short,
5829                                  vector unsigned short);
5830 vector unsigned char vec_packsu (vector signed short,
5831                                  vector signed short);
5832 vector unsigned short vec_packsu (vector unsigned int,
5833                                   vector unsigned int);
5834 vector unsigned short vec_packsu (vector signed int, vector signed int);
5835
5836 vector float vec_perm (vector float, vector float,
5837                        vector unsigned char);
5838 vector signed int vec_perm (vector signed int, vector signed int,
5839                             vector unsigned char);
5840 vector unsigned int vec_perm (vector unsigned int, vector unsigned int,
5841                               vector unsigned char);
5842 vector signed short vec_perm (vector signed short, vector signed short,
5843                               vector unsigned char);
5844 vector unsigned short vec_perm (vector unsigned short,
5845                                 vector unsigned short,
5846                                 vector unsigned char);
5847 vector signed char vec_perm (vector signed char, vector signed char,
5848                              vector unsigned char);
5849 vector unsigned char vec_perm (vector unsigned char,
5850                                vector unsigned char,
5851                                vector unsigned char);
5852
5853 vector float vec_re (vector float);
5854
5855 vector signed char vec_rl (vector signed char, vector unsigned char);
5856 vector unsigned char vec_rl (vector unsigned char,
5857                              vector unsigned char);
5858 vector signed short vec_rl (vector signed short, vector unsigned short);
5859
5860 vector unsigned short vec_rl (vector unsigned short,
5861                               vector unsigned short);
5862 vector signed int vec_rl (vector signed int, vector unsigned int);
5863 vector unsigned int vec_rl (vector unsigned int, vector unsigned int);
5864
5865 vector float vec_round (vector float);
5866
5867 vector float vec_rsqrte (vector float);
5868
5869 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector signed int);
5870 vector float vec_sel (vector float, vector float, vector unsigned int);
5871 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
5872                            vector signed int);
5873 vector signed int vec_sel (vector signed int, vector signed int,
5874                            vector unsigned int);
5875 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
5876                              vector signed int);
5877 vector unsigned int vec_sel (vector unsigned int, vector unsigned int,
5878                              vector unsigned int);
5879 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
5880                              vector signed short);
5881 vector signed short vec_sel (vector signed short, vector signed short,
5882                              vector unsigned short);
5883 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
5884                                vector unsigned short,
5885                                vector signed short);
5886 vector unsigned short vec_sel (vector unsigned short,
5887                                vector unsigned short,
5888                                vector unsigned short);
5889 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
5890                             vector signed char);
5891 vector signed char vec_sel (vector signed char, vector signed char,
5892                             vector unsigned char);
5893 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
5894                               vector unsigned char,
5895                               vector signed char);
5896 vector unsigned char vec_sel (vector unsigned char,
5897                               vector unsigned char,
5898                               vector unsigned char);
5899
5900 vector signed char vec_sl (vector signed char, vector unsigned char);
5901 vector unsigned char vec_sl (vector unsigned char,
5902                              vector unsigned char);
5903 vector signed short vec_sl (vector signed short, vector unsigned short);
5904
5905 vector unsigned short vec_sl (vector unsigned short,
5906                               vector unsigned short);
5907 vector signed int vec_sl (vector signed int, vector unsigned int);
5908 vector unsigned int vec_sl (vector unsigned int, vector unsigned int);
5909
5910 vector float vec_sld (vector float, vector float, const char);
5911 vector signed int vec_sld (vector signed int, vector signed int,
5912                            const char);
5913 vector unsigned int vec_sld (vector unsigned int, vector unsigned int,
5914                              const char);
5915 vector signed short vec_sld (vector signed short, vector signed short,
5916                              const char);
5917 vector unsigned short vec_sld (vector unsigned short,
5918                                vector unsigned short, const char);
5919 vector signed char vec_sld (vector signed char, vector signed char,
5920                             const char);
5921 vector unsigned char vec_sld (vector unsigned char,
5922                               vector unsigned char,
5923                               const char);
5924
5925 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned int);
5926 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned short);
5927 vector signed int vec_sll (vector signed int, vector unsigned char);
5928 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned int);
5929 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int,
5930                              vector unsigned short);
5931 vector unsigned int vec_sll (vector unsigned int, vector unsigned char);
5932
5933 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned int);
5934 vector signed short vec_sll (vector signed short,
5935                              vector unsigned short);
5936 vector signed short vec_sll (vector signed short, vector unsigned char);
5937
5938 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
5939                                vector unsigned int);
5940 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
5941                                vector unsigned short);
5942 vector unsigned short vec_sll (vector unsigned short,
5943                                vector unsigned char);
5944 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned int);
5945 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned short);
5946 vector signed char vec_sll (vector signed char, vector unsigned char);
5947 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
5948                               vector unsigned int);
5949 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
5950                               vector unsigned short);
5951 vector unsigned char vec_sll (vector unsigned char,
5952                               vector unsigned char);
5953
5954 vector float vec_slo (vector float, vector signed char);
5955 vector float vec_slo (vector float, vector unsigned char);
5956 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector signed char);
5957 vector signed int vec_slo (vector signed int, vector unsigned char);
5958 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector signed char);
5959 vector unsigned int vec_slo (vector unsigned int, vector unsigned char);
5960
5961 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector signed char);
5962 vector signed short vec_slo (vector signed short, vector unsigned char);
5963
5964 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
5965                                vector signed char);
5966 vector unsigned short vec_slo (vector unsigned short,
5967                                vector unsigned char);
5968 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector signed char);
5969 vector signed char vec_slo (vector signed char, vector unsigned char);
5970 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char, vector signed char);
5971
5972 vector unsigned char vec_slo (vector unsigned char,
5973                               vector unsigned char);
5974
5975 vector signed char vec_splat (vector signed char, const char);
5976 vector unsigned char vec_splat (vector unsigned char, const char);
5977 vector signed short vec_splat (vector signed short, const char);
5978 vector unsigned short vec_splat (vector unsigned short, const char);
5979 vector float vec_splat (vector float, const char);
5980 vector signed int vec_splat (vector signed int, const char);
5981 vector unsigned int vec_splat (vector unsigned int, const char);
5982
5983 vector signed char vec_splat_s8 (const char);
5984
5985 vector signed short vec_splat_s16 (const char);
5986
5987 vector signed int vec_splat_s32 (const char);
5988
5989 vector unsigned char vec_splat_u8 (const char);
5990
5991 vector unsigned short vec_splat_u16 (const char);
5992
5993 vector unsigned int vec_splat_u32 (const char);
5994
5995 vector signed char vec_sr (vector signed char, vector unsigned char);
5996 vector unsigned char vec_sr (vector unsigned char,
5997                              vector unsigned char);
5998 vector signed short vec_sr (vector signed short, vector unsigned short);
5999
6000 vector unsigned short vec_sr (vector unsigned short,
6001                               vector unsigned short);
6002 vector signed int vec_sr (vector signed int, vector unsigned int);
6003 vector unsigned int vec_sr (vector unsigned int, vector unsigned int);
6004
6005 vector signed char vec_sra (vector signed char, vector unsigned char);
6006 vector unsigned char vec_sra (vector unsigned char,
6007                               vector unsigned char);
6008 vector signed short vec_sra (vector signed short,
6009                              vector unsigned short);
6010 vector unsigned short vec_sra (vector unsigned short,
6011                                vector unsigned short);
6012 vector signed int vec_sra (vector signed int, vector unsigned int);
6013 vector unsigned int vec_sra (vector unsigned int, vector unsigned int);
6014
6015 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned int);
6016 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned short);
6017 vector signed int vec_srl (vector signed int, vector unsigned char);
6018 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned int);
6019 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int,
6020                              vector unsigned short);
6021 vector unsigned int vec_srl (vector unsigned int, vector unsigned char);
6022
6023 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned int);
6024 vector signed short vec_srl (vector signed short,
6025                              vector unsigned short);
6026 vector signed short vec_srl (vector signed short, vector unsigned char);
6027
6028 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6029                                vector unsigned int);
6030 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6031                                vector unsigned short);
6032 vector unsigned short vec_srl (vector unsigned short,
6033                                vector unsigned char);
6034 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned int);
6035 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned short);
6036 vector signed char vec_srl (vector signed char, vector unsigned char);
6037 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6038                               vector unsigned int);
6039 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6040                               vector unsigned short);
6041 vector unsigned char vec_srl (vector unsigned char,
6042                               vector unsigned char);
6043
6044 vector float vec_sro (vector float, vector signed char);
6045 vector float vec_sro (vector float, vector unsigned char);
6046 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector signed char);
6047 vector signed int vec_sro (vector signed int, vector unsigned char);
6048 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector signed char);
6049 vector unsigned int vec_sro (vector unsigned int, vector unsigned char);
6050
6051 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector signed char);
6052 vector signed short vec_sro (vector signed short, vector unsigned char);
6053
6054 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
6055                                vector signed char);
6056 vector unsigned short vec_sro (vector unsigned short,
6057                                vector unsigned char);
6058 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector signed char);
6059 vector signed char vec_sro (vector signed char, vector unsigned char);
6060 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char, vector signed char);
6061
6062 vector unsigned char vec_sro (vector unsigned char,
6063                               vector unsigned char);
6064
6065 void vec_st (vector float, int, float *);
6066 void vec_st (vector float, int, vector float *);
6067 void vec_st (vector signed int, int, int *);
6068 void vec_st (vector signed int, int, unsigned int *);
6069 void vec_st (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6070 void vec_st (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
6071 void vec_st (vector signed short, int, short *);
6072 void vec_st (vector signed short, int, vector unsigned short *);
6073 void vec_st (vector signed short, int, vector signed short *);
6074 void vec_st (vector unsigned short, int, unsigned short *);
6075 void vec_st (vector unsigned short, int, vector unsigned short *);
6076 void vec_st (vector signed char, int, signed char *);
6077 void vec_st (vector signed char, int, unsigned char *);
6078 void vec_st (vector signed char, int, vector signed char *);
6079 void vec_st (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6080 void vec_st (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
6081
6082 void vec_ste (vector signed char, int, unsigned char *);
6083 void vec_ste (vector signed char, int, signed char *);
6084 void vec_ste (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6085 void vec_ste (vector signed short, int, short *);
6086 void vec_ste (vector signed short, int, unsigned short *);
6087 void vec_ste (vector unsigned short, int, void *);
6088 void vec_ste (vector signed int, int, unsigned int *);
6089 void vec_ste (vector signed int, int, int *);
6090 void vec_ste (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6091 void vec_ste (vector float, int, float *);
6092
6093 void vec_stl (vector float, int, vector float *);
6094 void vec_stl (vector float, int, float *);
6095 void vec_stl (vector signed int, int, vector signed int *);
6096 void vec_stl (vector signed int, int, int *);
6097 void vec_stl (vector signed int, int, unsigned int *);
6098 void vec_stl (vector unsigned int, int, vector unsigned int *);
6099 void vec_stl (vector unsigned int, int, unsigned int *);
6100 void vec_stl (vector signed short, int, short *);
6101 void vec_stl (vector signed short, int, unsigned short *);
6102 void vec_stl (vector signed short, int, vector signed short *);
6103 void vec_stl (vector unsigned short, int, unsigned short *);
6104 void vec_stl (vector unsigned short, int, vector signed short *);
6105 void vec_stl (vector signed char, int, signed char *);
6106 void vec_stl (vector signed char, int, unsigned char *);
6107 void vec_stl (vector signed char, int, vector signed char *);
6108 void vec_stl (vector unsigned char, int, unsigned char *);
6109 void vec_stl (vector unsigned char, int, vector unsigned char *);
6110
6111 vector signed char vec_sub (vector signed char, vector signed char);
6112 vector unsigned char vec_sub (vector signed char, vector unsigned char);
6113
6114 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char, vector signed char);
6115
6116 vector unsigned char vec_sub (vector unsigned char,
6117                               vector unsigned char);
6118 vector signed short vec_sub (vector signed short, vector signed short);
6119 vector unsigned short vec_sub (vector signed short,
6120                                vector unsigned short);
6121 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
6122                                vector signed short);
6123 vector unsigned short vec_sub (vector unsigned short,
6124                                vector unsigned short);
6125 vector signed int vec_sub (vector signed int, vector signed int);
6126 vector unsigned int vec_sub (vector signed int, vector unsigned int);
6127 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector signed int);
6128 vector unsigned int vec_sub (vector unsigned int, vector unsigned int);
6129 vector float vec_sub (vector float, vector float);
6130
6131 vector unsigned int vec_subc (vector unsigned int, vector unsigned int);
6132
6133 vector unsigned char vec_subs (vector signed char,
6134                                vector unsigned char);
6135 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
6136                                vector signed char);
6137 vector unsigned char vec_subs (vector unsigned char,
6138                                vector unsigned char);
6139 vector signed char vec_subs (vector signed char, vector signed char);
6140 vector unsigned short vec_subs (vector signed short,
6141                                 vector unsigned short);
6142 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
6143                                 vector signed short);
6144 vector unsigned short vec_subs (vector unsigned short,
6145                                 vector unsigned short);
6146 vector signed short vec_subs (vector signed short, vector signed short);
6147
6148 vector unsigned int vec_subs (vector signed int, vector unsigned int);
6149 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector signed int);
6150 vector unsigned int vec_subs (vector unsigned int, vector unsigned int);
6151
6152 vector signed int vec_subs (vector signed int, vector signed int);
6153
6154 vector unsigned int vec_sum4s (vector unsigned char,
6155                                vector unsigned int);
6156 vector signed int vec_sum4s (vector signed char, vector signed int);
6157 vector signed int vec_sum4s (vector signed short, vector signed int);
6158
6159 vector signed int vec_sum2s (vector signed int, vector signed int);
6160
6161 vector signed int vec_sums (vector signed int, vector signed int);
6162
6163 vector float vec_trunc (vector float);
6164
6165 vector signed short vec_unpackh (vector signed char);
6166 vector unsigned int vec_unpackh (vector signed short);
6167 vector signed int vec_unpackh (vector signed short);
6168
6169 vector signed short vec_unpackl (vector signed char);
6170 vector unsigned int vec_unpackl (vector signed short);
6171 vector signed int vec_unpackl (vector signed short);
6172
6173 vector float vec_xor (vector float, vector float);
6174 vector float vec_xor (vector float, vector signed int);
6175 vector float vec_xor (vector signed int, vector float);
6176 vector signed int vec_xor (vector signed int, vector signed int);
6177 vector unsigned int vec_xor (vector signed int, vector unsigned int);
6178 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector signed int);
6179 vector unsigned int vec_xor (vector unsigned int, vector unsigned int);
6180 vector signed short vec_xor (vector signed short, vector signed short);
6181 vector unsigned short vec_xor (vector signed short,
6182                                vector unsigned short);
6183 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
6184                                vector signed short);
6185 vector unsigned short vec_xor (vector unsigned short,
6186                                vector unsigned short);
6187 vector signed char vec_xor (vector signed char, vector signed char);
6188 vector unsigned char vec_xor (vector signed char, vector unsigned char);
6189
6190 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char, vector signed char);
6191
6192 vector unsigned char vec_xor (vector unsigned char,
6193                               vector unsigned char);
6194
6195 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector unsigned char);
6196
6197 vector signed int vec_all_eq (vector signed char, vector signed char);
6198 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char, vector signed char);
6199
6200 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned char,
6201                               vector unsigned char);
6202 vector signed int vec_all_eq (vector signed short,
6203                               vector unsigned short);
6204 vector signed int vec_all_eq (vector signed short, vector signed short);
6205
6206 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
6207                               vector signed short);
6208 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned short,
6209                               vector unsigned short);
6210 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector unsigned int);
6211 vector signed int vec_all_eq (vector signed int, vector signed int);
6212 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector signed int);
6213 vector signed int vec_all_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
6214
6215 vector signed int vec_all_eq (vector float, vector float);
6216
6217 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector unsigned char);
6218
6219 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char, vector signed char);
6220
6221 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned char,
6222                               vector unsigned char);
6223 vector signed int vec_all_ge (vector signed char, vector signed char);
6224 vector signed int vec_all_ge (vector signed short,
6225                               vector unsigned short);
6226 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
6227                               vector signed short);
6228 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned short,
6229                               vector unsigned short);
6230 vector signed int vec_all_ge (vector signed short, vector signed short);
6231
6232 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector unsigned int);
6233 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector signed int);
6234 vector signed int vec_all_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
6235
6236 vector signed int vec_all_ge (vector signed int, vector signed int);
6237 vector signed int vec_all_ge (vector float, vector float);
6238
6239 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector unsigned char);
6240
6241 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char, vector signed char);
6242
6243 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned char,
6244                               vector unsigned char);
6245 vector signed int vec_all_gt (vector signed char, vector signed char);
6246 vector signed int vec_all_gt (vector signed short,
6247                               vector unsigned short);
6248 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
6249                               vector signed short);
6250 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned short,
6251                               vector unsigned short);
6252 vector signed int vec_all_gt (vector signed short, vector signed short);
6253
6254 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector unsigned int);
6255 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector signed int);
6256 vector signed int vec_all_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6257
6258 vector signed int vec_all_gt (vector signed int, vector signed int);
6259 vector signed int vec_all_gt (vector float, vector float);
6260
6261 vector signed int vec_all_in (vector float, vector float);
6262
6263 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector unsigned char);
6264
6265 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char, vector signed char);
6266
6267 vector signed int vec_all_le (vector unsigned char,
6268                               vector unsigned char);
6269 vector signed int vec_all_le (vector signed char, vector signed char);
6270 vector signed int vec_all_le (vector signed short,
6271                               vector unsigned short);
6272 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
6273                               vector signed short);
6274 vector signed int vec_all_le (vector unsigned short,
6275                               vector unsigned short);
6276 vector signed int vec_all_le (vector signed short, vector signed short);
6277
6278 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector unsigned int);
6279 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector signed int);
6280 vector signed int vec_all_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
6281
6282 vector signed int vec_all_le (vector signed int, vector signed int);
6283 vector signed int vec_all_le (vector float, vector float);
6284
6285 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector unsigned char);
6286
6287 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char, vector signed char);
6288
6289 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned char,
6290                               vector unsigned char);
6291 vector signed int vec_all_lt (vector signed char, vector signed char);
6292 vector signed int vec_all_lt (vector signed short,
6293                               vector unsigned short);
6294 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
6295                               vector signed short);
6296 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned short,
6297                               vector unsigned short);
6298 vector signed int vec_all_lt (vector signed short, vector signed short);
6299
6300 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector unsigned int);
6301 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector signed int);
6302 vector signed int vec_all_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6303
6304 vector signed int vec_all_lt (vector signed int, vector signed int);
6305 vector signed int vec_all_lt (vector float, vector float);
6306
6307 vector signed int vec_all_nan (vector float);
6308
6309 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector unsigned char);
6310
6311 vector signed int vec_all_ne (vector signed char, vector signed char);
6312 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char, vector signed char);
6313
6314 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned char,
6315                               vector unsigned char);
6316 vector signed int vec_all_ne (vector signed short,
6317                               vector unsigned short);
6318 vector signed int vec_all_ne (vector signed short, vector signed short);
6319
6320 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
6321                               vector signed short);
6322 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned short,
6323                               vector unsigned short);
6324 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector unsigned int);
6325 vector signed int vec_all_ne (vector signed int, vector signed int);
6326 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector signed int);
6327 vector signed int vec_all_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
6328
6329 vector signed int vec_all_ne (vector float, vector float);
6330
6331 vector signed int vec_all_nge (vector float, vector float);
6332
6333 vector signed int vec_all_ngt (vector float, vector float);
6334
6335 vector signed int vec_all_nle (vector float, vector float);
6336
6337 vector signed int vec_all_nlt (vector float, vector float);
6338
6339 vector signed int vec_all_numeric (vector float);
6340
6341 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector unsigned char);
6342
6343 vector signed int vec_any_eq (vector signed char, vector signed char);
6344 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char, vector signed char);
6345
6346 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned char,
6347                               vector unsigned char);
6348 vector signed int vec_any_eq (vector signed short,
6349                               vector unsigned short);
6350 vector signed int vec_any_eq (vector signed short, vector signed short);
6351
6352 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
6353                               vector signed short);
6354 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned short,
6355                               vector unsigned short);
6356 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector unsigned int);
6357 vector signed int vec_any_eq (vector signed int, vector signed int);
6358 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector signed int);
6359 vector signed int vec_any_eq (vector unsigned int, vector unsigned int);
6360
6361 vector signed int vec_any_eq (vector float, vector float);
6362
6363 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector unsigned char);
6364
6365 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char, vector signed char);
6366
6367 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned char,
6368                               vector unsigned char);
6369 vector signed int vec_any_ge (vector signed char, vector signed char);
6370 vector signed int vec_any_ge (vector signed short,
6371                               vector unsigned short);
6372 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
6373                               vector signed short);
6374 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned short,
6375                               vector unsigned short);
6376 vector signed int vec_any_ge (vector signed short, vector signed short);
6377
6378 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector unsigned int);
6379 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector signed int);
6380 vector signed int vec_any_ge (vector unsigned int, vector unsigned int);
6381
6382 vector signed int vec_any_ge (vector signed int, vector signed int);
6383 vector signed int vec_any_ge (vector float, vector float);
6384
6385 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector unsigned char);
6386
6387 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char, vector signed char);
6388
6389 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned char,
6390                               vector unsigned char);
6391 vector signed int vec_any_gt (vector signed char, vector signed char);
6392 vector signed int vec_any_gt (vector signed short,
6393                               vector unsigned short);
6394 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
6395                               vector signed short);
6396 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned short,
6397                               vector unsigned short);
6398 vector signed int vec_any_gt (vector signed short, vector signed short);
6399
6400 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector unsigned int);
6401 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector signed int);
6402 vector signed int vec_any_gt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6403
6404 vector signed int vec_any_gt (vector signed int, vector signed int);
6405 vector signed int vec_any_gt (vector float, vector float);
6406
6407 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector unsigned char);
6408
6409 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char, vector signed char);
6410
6411 vector signed int vec_any_le (vector unsigned char,
6412                               vector unsigned char);
6413 vector signed int vec_any_le (vector signed char, vector signed char);
6414 vector signed int vec_any_le (vector signed short,
6415                               vector unsigned short);
6416 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
6417                               vector signed short);
6418 vector signed int vec_any_le (vector unsigned short,
6419                               vector unsigned short);
6420 vector signed int vec_any_le (vector signed short, vector signed short);
6421
6422 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector unsigned int);
6423 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector signed int);
6424 vector signed int vec_any_le (vector unsigned int, vector unsigned int);
6425
6426 vector signed int vec_any_le (vector signed int, vector signed int);
6427 vector signed int vec_any_le (vector float, vector float);
6428
6429 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector unsigned char);
6430
6431 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char, vector signed char);
6432
6433 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned char,
6434                               vector unsigned char);
6435 vector signed int vec_any_lt (vector signed char, vector signed char);
6436 vector signed int vec_any_lt (vector signed short,
6437                               vector unsigned short);
6438 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
6439                               vector signed short);
6440 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned short,
6441                               vector unsigned short);
6442 vector signed int vec_any_lt (vector signed short, vector signed short);
6443
6444 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector unsigned int);
6445 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector signed int);
6446 vector signed int vec_any_lt (vector unsigned int, vector unsigned int);
6447
6448 vector signed int vec_any_lt (vector signed int, vector signed int);
6449 vector signed int vec_any_lt (vector float, vector float);
6450
6451 vector signed int vec_any_nan (vector float);
6452
6453 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector unsigned char);
6454
6455 vector signed int vec_any_ne (vector signed char, vector signed char);
6456 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char, vector signed char);
6457
6458 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned char,
6459                               vector unsigned char);
6460 vector signed int vec_any_ne (vector signed short,
6461                               vector unsigned short);
6462 vector signed int vec_any_ne (vector signed short, vector signed short);
6463
6464 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
6465                               vector signed short);
6466 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned short,
6467                               vector unsigned short);
6468 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector unsigned int);
6469 vector signed int vec_any_ne (vector signed int, vector signed int);
6470 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector signed int);
6471 vector signed int vec_any_ne (vector unsigned int, vector unsigned int);
6472
6473 vector signed int vec_any_ne (vector float, vector float);
6474
6475 vector signed int vec_any_nge (vector float, vector float);
6476
6477 vector signed int vec_any_ngt (vector float, vector float);
6478
6479 vector signed int vec_any_nle (vector float, vector float);
6480
6481 vector signed int vec_any_nlt (vector float, vector float);
6482
6483 vector signed int vec_any_numeric (vector float);
6484
6485 vector signed int vec_any_out (vector float, vector float);
6486 @end smallexample
6487
6488 @node Pragmas
6489 @section Pragmas Accepted by GCC
6490 @cindex pragmas
6491 @cindex #pragma
6492
6493 GCC supports several types of pragmas, primarily in order to compile
6494 code originally written for other compilers.  Note that in general
6495 we do not recommend the use of pragmas; @xref{Function Attributes},
6496 for further explanation.
6497
6498 @menu
6499 * ARM Pragmas::
6500 * RS/6000 and PowerPC Pragmas::
6501 * Darwin Pragmas::
6502 * Solaris Pragmas::
6503 * Tru64 Pragmas::
6504 @end menu
6505
6506 @node ARM Pragmas
6507 @subsection ARM Pragmas
6508
6509 The ARM target defines pragmas for controlling the default addition of
6510 @code{long_call} and @code{short_call} attributes to functions.
6511 @xref{Function Attributes}, for information about the effects of these
6512 attributes.
6513
6514 @table @code
6515 @item long_calls
6516 @cindex pragma, long_calls
6517 Set all subsequent functions to have the @code{long_call} attribute.
6518
6519 @item no_long_calls
6520 @cindex pragma, no_long_calls
6521 Set all subsequent functions to have the @code{short_call} attribute.
6522
6523 @item long_calls_off
6524 @cindex pragma, long_calls_off
6525 Do not affect the @code{long_call} or @code{short_call} attributes of
6526 subsequent functions.
6527 @end table
6528
6529 @node RS/6000 and PowerPC Pragmas
6530 @subsection RS/6000 and PowerPC Pragmas
6531
6532 The RS/6000 and PowerPC targets define one pragma for controlling
6533 whether or not the @code{longcall} attribute is added to function
6534 declarations by default.  This pragma overrides the @option{-mlongcall}
6535 option, but not the @code{longcall} and @code{shortcall} attributes.
6536 @xref{RS/6000 and PowerPC Options}, for more information about when long
6537 calls are and are not necessary.
6538
6539 @table @code
6540 @item longcall (1)
6541 @cindex pragma, longcall
6542 Apply the @code{longcall} attribute to all subsequent function
6543 declarations.
6544
6545 @item longcall (0)
6546 Do not apply the @code{longcall} attribute to subsequent function
6547 declarations.
6548 @end table
6549
6550 @c Describe c4x pragmas here.
6551 @c Describe h8300 pragmas here.
6552 @c Describe i370 pragmas here.
6553 @c Describe i960 pragmas here.
6554 @c Describe sh pragmas here.
6555 @c Describe v850 pragmas here.
6556
6557 @node Darwin Pragmas
6558 @subsection Darwin Pragmas
6559
6560 The following pragmas are available for all architectures running the
6561 Darwin operating system.  These are useful for compatibility with other
6562 Mac OS compilers.
6563
6564 @table @code
6565 @item mark @var{tokens}@dots{}
6566 @cindex pragma, mark
6567 This pragma is accepted, but has no effect.
6568
6569 @item options align=@var{alignment}
6570 @cindex pragma, options align
6571 This pragma sets the alignment of fields in structures.  The values of
6572 @var{alignment} may be @code{mac68k}, to emulate m68k alignment, or
6573 @code{power}, to emulate PowerPC alignment.  Uses of this pragma nest
6574 properly; to restore the previous setting, use @code{reset} for the
6575 @var{alignment}.
6576
6577 @item segment @var{tokens}@dots{}
6578 @cindex pragma, segment
6579 This pragma is accepted, but has no effect.
6580
6581 @item unused (@var{var} [, @var{var}]@dots{})
6582 @cindex pragma, unused
6583 This pragma declares variables to be possibly unused.  GCC will not
6584 produce warnings for the listed variables.  The effect is similar to
6585 that of the @code{unused} attribute, except that this pragma may appear
6586 anywhere within the variables' scopes.
6587 @end table
6588
6589 @node Solaris Pragmas
6590 @subsection Solaris Pragmas
6591
6592 For compatibility with the SunPRO compiler, the following pragma
6593 is supported.
6594
6595 @table @code
6596 @item redefine_extname @var{oldname} @var{newname}
6597 @cindex pragma, redefine_extname
6598
6599 This pragma gives the C function @var{oldname} the assembler label
6600 @var{newname}.  The pragma must appear before the function declaration.
6601 This pragma is equivalent to the asm labels extension (@pxref{Asm
6602 Labels}).  The preprocessor defines @code{__PRAGMA_REDEFINE_EXTNAME}
6603 if the pragma is available.
6604 @end table
6605
6606 @node Tru64 Pragmas
6607 @subsection Tru64 Pragmas
6608
6609 For compatibility with the Compaq C compiler, the following pragma
6610 is supported.
6611
6612 @table @code
6613 @item extern_prefix @var{string}
6614 @cindex pragma, extern_prefix
6615
6616 This pragma renames all subsequent function and variable declarations
6617 such that @var{string} is prepended to the name.  This effect may be
6618 terminated by using another @code{extern_prefix} pragma with the
6619 empty string.
6620
6621 This pragma is similar in intent to to the asm labels extension
6622 (@pxref{Asm Labels}) in that the system programmer wants to change
6623 the assembly-level ABI without changing the source-level API.  The
6624 preprocessor defines @code{__PRAGMA_EXTERN_PREFIX} if the pragma is
6625 available.
6626 @end table
6627
6628 @node Unnamed Fields
6629 @section Unnamed struct/union fields within structs/unions.
6630 @cindex struct
6631 @cindex union
6632
6633 For compatibility with other compilers, GCC allows you to define
6634 a structure or union that contains, as fields, structures and unions
6635 without names.  For example:
6636
6637 @example
6638 struct @{
6639   int a;
6640   union @{
6641     int b;
6642     float c;
6643   @};
6644   int d;
6645 @} foo;
6646 @end example
6647
6648 In this example, the user would be able to access members of the unnamed
6649 union with code like @samp{foo.b}.  Note that only unnamed structs and
6650 unions are allowed, you may not have, for example, an unnamed
6651 @code{int}.
6652
6653 You must never create such structures that cause ambiguous field definitions.
6654 For example, this structure:
6655
6656 @example
6657 struct @{
6658   int a;
6659   struct @{
6660     int a;
6661   @};
6662 @} foo;
6663 @end example
6664
6665 It is ambiguous which @code{a} is being referred to with @samp{foo.a}.
6666 Such constructs are not supported and must be avoided.  In the future,
6667 such constructs may be detected and treated as compilation errors.
6668
6669 @node Thread-Local
6670 @section Thread-Local Storage
6671 @cindex Thread-Local Storage
6672 @cindex @acronym{TLS}
6673 @cindex __thread
6674
6675 Thread-local storage (@acronym{TLS}) is a mechanism by which variables
6676 are allocated such that there is one instance of the variable per extant
6677 thread.  The run-time model GCC uses to implement this originates
6678 in the IA-64 processor-specific ABI, but has since been migrated
6679 to other processors as well.  It requires significant support from
6680 the linker (@command{ld}), dynamic linker (@command{ld.so}), and
6681 system libraries (@file{libc.so} and @file{libpthread.so}), so it
6682 is not available everywhere.
6683
6684 At the user level, the extension is visible with a new storage
6685 class keyword: @code{__thread}.  For example:
6686
6687 @example
6688 __thread int i;
6689 extern __thread struct state s;
6690 static __thread char *p;
6691 @end example
6692
6693 The @code{__thread} specifier may be used alone, with the @code{extern}
6694 or @code{static} specifiers, but with no other storage class specifier.
6695 When used with @code{extern} or @code{static}, @code{__thread} must appear
6696 immediately after the other storage class specifier.
6697
6698 The @code{__thread} specifier may be applied to any global, file-scoped
6699 static, function-scoped static, or static data member of a class.  It may
6700 not be applied to block-scoped automatic or non-static data member.
6701
6702 When the address-of operator is applied to a thread-local variable, it is
6703 evaluated at run-time and returns the address of the current thread's
6704 instance of that variable.  An address so obtained may be used by any
6705 thread.  When a thread terminates, any pointers to thread-local variables
6706 in that thread become invalid.
6707
6708 No static initialization may refer to the address of a thread-local variable.
6709
6710 In C++, if an initializer is present for a thread-local variable, it must
6711 be a @var{constant-expression}, as defined in 5.19.2 of the ANSI/ISO C++
6712 standard.
6713
6714 See @uref{http://people.redhat.com/drepper/tls.pdf,
6715 ELF Handling For Thread-Local Storage} for a detailed explanation of
6716 the four thread-local storage addressing models, and how the run-time
6717 is expected to function.
6718
6719 @menu
6720 * C99 Thread-Local Edits::
6721 * C++98 Thread-Local Edits::
6722 @end menu
6723
6724 @node C99 Thread-Local Edits
6725 @subsection ISO/IEC 9899:1999 Edits for Thread-Local Storage
6726
6727 The following are a set of changes to ISO/IEC 9899:1999 (aka C99)
6728 that document the exact semantics of the language extension.
6729
6730 @itemize @bullet
6731 @item
6732 @cite{5.1.2  Execution environments}
6733
6734 Add new text after paragraph 1
6735
6736 @quotation
6737 Within either execution environment, a @dfn{thread} is a flow of
6738 control within a program.  It is implementation defined whether
6739 or not there may be more than one thread associated with a program.
6740 It is implementation defined how threads beyond the first are
6741 created, the name and type of the function called at thread
6742 startup, and how threads may be terminated.  However, objects
6743 with thread storage duration shall be initialized before thread
6744 startup.
6745 @end quotation
6746
6747 @item
6748 @cite{6.2.4  Storage durations of objects}
6749
6750 Add new text before paragraph 3
6751
6752 @quotation
6753 An object whose identifier is declared with the storage-class
6754 specifier @w{@code{__thread}} has @dfn{thread storage duration}.
6755 Its lifetime is the entire execution of the thread, and its
6756 stored value is initialized only once, prior to thread startup.
6757 @end quotation
6758
6759 @item
6760 @cite{6.4.1  Keywords}
6761
6762 Add @code{__thread}.
6763
6764 @item
6765 @cite{6.7.1  Storage-class specifiers}
6766
6767 Add @code{__thread} to the list of storage class specifiers in
6768 paragraph 1.
6769
6770 Change paragraph 2 to
6771
6772 @quotation
6773 With the exception of @code{__thread}, at most one storage-class
6774 specifier may be given [@dots{}].  The @code{__thread} specifier may
6775 be used alone, or immediately following @code{extern} or
6776 @code{static}.
6777 @end quotation
6778
6779 Add new text after paragraph 6
6780
6781 @quotation
6782 The declaration of an identifier for a variable that has
6783 block scope that specifies @code{__thread} shall also
6784 specify either @code{extern} or @code{static}.
6785
6786 The @code{__thread} specifier shall be used only with
6787 variables.
6788 @end quotation
6789 @end itemize
6790
6791 @node C++98 Thread-Local Edits
6792 @subsection ISO/IEC 14882:1998 Edits for Thread-Local Storage
6793
6794 The following are a set of changes to ISO/IEC 14882:1998 (aka C++98)
6795 that document the exact semantics of the language extension.
6796
6797 @itemize @bullet
6798 @item
6799 @b{[intro.execution]}
6800
6801 New text after paragraph 4
6802
6803 @quotation
6804 A @dfn{thread} is a flow of control within the abstract machine.
6805 It is implementation defined whether or not there may be more than
6806 one thread.
6807 @end quotation
6808
6809 New text after paragraph 7
6810
6811 @quotation
6812 It is unspecified whether additional action must be taken to
6813 ensure when and whether side effects are visible to other threads.
6814 @end quotation
6815
6816 @item
6817 @b{[lex.key]}
6818
6819 Add @code{__thread}.
6820
6821 @item
6822 @b{[basic.start.main]}
6823
6824 Add after paragraph 5
6825
6826 @quotation
6827 The thread that begins execution at the @code{main} function is called
6828 the @dfn{main thread}.  It is implementation defined how functions
6829 beginning threads other than the main thread are designated or typed.
6830 A function so designated, as well as the @code{main} function, is called
6831 a @dfn{thread startup function}.  It is implementation defined what
6832 happens if a thread startup function returns.  It is implementation
6833 defined what happens to other threads when any thread calls @code{exit}.
6834 @end quotation
6835
6836 @item
6837 @b{[basic.start.init]}
6838
6839 Add after paragraph 4
6840
6841 @quotation
6842 The storage for an object of thread storage duration shall be
6843 statically initialized before the first statement of the thread startup
6844 function.  An object of thread storage duration shall not require
6845 dynamic initialization.
6846 @end quotation
6847
6848 @item
6849 @b{[basic.start.term]}
6850
6851 Add after paragraph 3
6852
6853 @quotation
6854 The type of an object with thread storage duration shall not have a
6855 non-trivial destructor, nor shall it be an array type whose elements
6856 (directly or indirectly) have non-trivial destructors.
6857 @end quotation
6858
6859 @item
6860 @b{[basic.stc]}
6861
6862 Add ``thread storage duration'' to the list in paragraph 1.
6863
6864 Change paragraph 2
6865
6866 @quotation
6867 Thread, static, and automatic storage durations are associated with
6868 objects introduced by declarations [@dots{}].
6869 @end quotation
6870
6871 Add @code{__thread} to the list of specifiers in paragraph 3.
6872
6873 @item
6874 @b{[basic.stc.thread]}
6875
6876 New section before @b{[basic.stc.static]}
6877
6878 @quotation
6879 The keyword @code{__thread} applied to an non-local object gives the
6880 object thread storage duration.
6881
6882 A local variable or class data member declared both @code{static}
6883 and @code{__thread} gives the variable or member thread storage
6884 duration.
6885 @end quotation
6886
6887 @item
6888 @b{[basic.stc.static]}
6889
6890 Change paragraph 1
6891
6892 @quotation
6893 All objects which have neither thread storage duration, dynamic
6894 storage duration nor are local [@dots{}].
6895 @end quotation
6896
6897 @item
6898 @b{[dcl.stc]}
6899
6900 Add @code{__thread} to the list in paragraph 1.
6901
6902 Change paragraph 1
6903
6904 @quotation
6905 With the exception of @code{__thread}, at most one
6906 @var{storage-class-specifier} shall appear in a given
6907 @var{decl-specifier-seq}.  The @code{__thread} specifier may
6908 be used alone, or immediately following the @code{extern} or
6909 @code{static} specifiers.  [@dots{}]
6910 @end quotation
6911
6912 Add after paragraph 5
6913
6914 @quotation
6915 The @code{__thread} specifier can be applied only to the names of objects
6916 and to anonymous unions.
6917 @end quotation
6918
6919 @item
6920 @b{[class.mem]}
6921
6922 Add after paragraph 6
6923
6924 @quotation
6925 Non-@code{static} members shall not be @code{__thread}.
6926 @end quotation
6927 @end itemize
6928
6929 @node C++ Extensions
6930 @chapter Extensions to the C++ Language
6931 @cindex extensions, C++ language
6932 @cindex C++ language extensions
6933
6934 The GNU compiler provides these extensions to the C++ language (and you
6935 can also use most of the C language extensions in your C++ programs).  If you
6936 want to write code that checks whether these features are available, you can
6937 test for the GNU compiler the same way as for C programs: check for a
6938 predefined macro @code{__GNUC__}.  You can also use @code{__GNUG__} to
6939 test specifically for GNU C++ (@pxref{Standard Predefined,,Standard
6940 Predefined Macros,cpp.info,The C Preprocessor}).
6941
6942 @menu
6943 * Min and Max::         C++ Minimum and maximum operators.
6944 * Volatiles::           What constitutes an access to a volatile object.
6945 * Restricted Pointers:: C99 restricted pointers and references.
6946 * Vague Linkage::       Where G++ puts inlines, vtables and such.
6947 * C++ Interface::       You can use a single C++ header file for both
6948                         declarations and definitions.
6949 * Template Instantiation:: Methods for ensuring that exactly one copy of
6950                         each needed template instantiation is emitted.
6951 * Bound member functions:: You can extract a function pointer to the
6952                         method denoted by a @samp{->*} or @samp{.*} expression.
6953 * C++ Attributes::      Variable, function, and type attributes for C++ only.
6954 * Java Exceptions::     Tweaking exception handling to work with Java.
6955 * Deprecated Features:: Things might disappear from g++.
6956 * Backwards Compatibility:: Compatibilities with earlier definitions of C++.
6957 @end menu
6958
6959 @node Min and Max
6960 @section Minimum and Maximum Operators in C++
6961
6962 It is very convenient to have operators which return the ``minimum'' or the
6963 ``maximum'' of two arguments.  In GNU C++ (but not in GNU C),
6964
6965 @table @code
6966 @item @var{a} <? @var{b}
6967 @findex <?
6968 @cindex minimum operator
6969 is the @dfn{minimum}, returning the smaller of the numeric values
6970 @var{a} and @var{b};
6971
6972 @item @var{a} >? @var{b}
6973 @findex >?
6974 @cindex maximum operator
6975 is the @dfn{maximum}, returning the larger of the numeric values @var{a}
6976 and @var{b}.
6977 @end table
6978
6979 These operations are not primitive in ordinary C++, since you can
6980 use a macro to return the minimum of two things in C++, as in the
6981 following example.
6982
6983 @example
6984 #define MIN(X,Y) ((X) < (Y) ? : (X) : (Y))
6985 @end example
6986
6987 @noindent
6988 You might then use @w{@samp{int min = MIN (i, j);}} to set @var{min} to
6989 the minimum value of variables @var{i} and @var{j}.
6990
6991 However, side effects in @code{X} or @code{Y} may cause unintended
6992 behavior.  For example, @code{MIN (i++, j++)} will fail, incrementing
6993 the smaller counter twice.  The GNU C @code{typeof} extension allows you
6994 to write safe macros that avoid this kind of problem (@pxref{Typeof}).
6995 However, writing @code{MIN} and @code{MAX} as macros also forces you to
6996 use function-call notation for a fundamental arithmetic operation.
6997 Using GNU C++ extensions, you can write @w{@samp{int min = i <? j;}}
6998 instead.
6999
7000 Since @code{<?} and @code{>?} are built into the compiler, they properly
7001 handle expressions with side-effects;  @w{@samp{int min = i++ <? j++;}}
7002 works correctly.
7003
7004 @node Volatiles
7005 @section When is a Volatile Object Accessed?
7006 @cindex accessing volatiles
7007 @cindex volatile read
7008 @cindex volatile write
7009 @cindex volatile access
7010
7011 Both the C and C++ standard have the concept of volatile objects.  These
7012 are normally accessed by pointers and used for accessing hardware.  The
7013 standards encourage compilers to refrain from optimizations
7014 concerning accesses to volatile objects that it might perform on
7015 non-volatile objects.  The C standard leaves it implementation defined
7016 as to what constitutes a volatile access.  The C++ standard omits to
7017 specify this, except to say that C++ should behave in a similar manner
7018 to C with respect to volatiles, where possible.  The minimum either
7019 standard specifies is that at a sequence point all previous accesses to
7020 volatile objects have stabilized and no subsequent accesses have
7021 occurred.  Thus an implementation is free to reorder and combine
7022 volatile accesses which occur between sequence points, but cannot do so
7023 for accesses across a sequence point.  The use of volatiles does not
7024 allow you to violate the restriction on updating objects multiple times
7025 within a sequence point.
7026
7027 In most expressions, it is intuitively obvious what is a read and what is
7028 a write.  For instance
7029
7030 @example
7031 volatile int *dst = @var{somevalue};
7032 volatile int *src = @var{someothervalue};
7033 *dst = *src;
7034 @end example
7035
7036 @noindent
7037 will cause a read of the volatile object pointed to by @var{src} and stores the
7038 value into the volatile object pointed to by @var{dst}.  There is no
7039 guarantee that these reads and writes are atomic, especially for objects
7040 larger than @code{int}.
7041
7042 Less obvious expressions are where something which looks like an access
7043 is used in a void context.  An example would be,
7044
7045 @example
7046 volatile int *src = @var{somevalue};
7047 *src;
7048 @end example
7049
7050 With C, such expressions are rvalues, and as rvalues cause a read of
7051 the object, GCC interprets this as a read of the volatile being pointed
7052 to.  The C++ standard specifies that such expressions do not undergo
7053 lvalue to rvalue conversion, and that the type of the dereferenced
7054 object may be incomplete.  The C++ standard does not specify explicitly
7055 that it is this lvalue to rvalue conversion which is responsible for
7056 causing an access.  However, there is reason to believe that it is,
7057 because otherwise certain simple expressions become undefined.  However,
7058 because it would surprise most programmers, G++ treats dereferencing a
7059 pointer to volatile object of complete type in a void context as a read
7060 of the object.  When the object has incomplete type, G++ issues a
7061 warning.
7062
7063 @example
7064 struct S;
7065 struct T @{int m;@};
7066 volatile S *ptr1 = @var{somevalue};
7067 volatile T *ptr2 = @var{somevalue};
7068 *ptr1;
7069 *ptr2;
7070 @end example
7071
7072 In this example, a warning is issued for @code{*ptr1}, and @code{*ptr2}
7073 causes a read of the object pointed to.  If you wish to force an error on
7074 the first case, you must force a conversion to rvalue with, for instance
7075 a static cast, @code{static_cast<S>(*ptr1)}.
7076
7077 When using a reference to volatile, G++ does not treat equivalent
7078 expressions as accesses to volatiles, but instead issues a warning that
7079 no volatile is accessed.  The rationale for this is that otherwise it
7080 becomes difficult to determine where volatile access occur, and not
7081 possible to ignore the return value from functions returning volatile
7082 references.  Again, if you wish to force a read, cast the reference to
7083 an rvalue.
7084
7085 @node Restricted Pointers
7086 @section Restricting Pointer Aliasing
7087 @cindex restricted pointers
7088 @cindex restricted references
7089 @cindex restricted this pointer
7090
7091 As with gcc, g++ understands the C99 feature of restricted pointers,
7092 specified with the @code{__restrict__}, or @code{__restrict} type
7093 qualifier.  Because you cannot compile C++ by specifying the @option{-std=c99}
7094 language flag, @code{restrict} is not a keyword in C++.
7095
7096 In addition to allowing restricted pointers, you can specify restricted
7097 references, which indicate that the reference is not aliased in the local
7098 context.
7099
7100 @example
7101 void fn (int *__restrict__ rptr, int &__restrict__ rref)
7102 @{
7103   /* @r{@dots{}} */
7104 @}
7105 @end example
7106
7107 @noindent
7108 In the body of @code{fn}, @var{rptr} points to an unaliased integer and
7109 @var{rref} refers to a (different) unaliased integer.
7110
7111 You may also specify whether a member function's @var{this} pointer is
7112 unaliased by using @code{__restrict__} as a member function qualifier.
7113
7114 @example
7115 void T::fn () __restrict__
7116 @{
7117   /* @r{@dots{}} */
7118 @}
7119 @end example
7120
7121 @noindent
7122 Within the body of @code{T::fn}, @var{this} will have the effective
7123 definition @code{T *__restrict__ const this}.  Notice that the
7124 interpretation of a @code{__restrict__} member function qualifier is
7125 different to that of @code{const} or @code{volatile} qualifier, in that it
7126 is applied to the pointer rather than the object.  This is consistent with
7127 other compilers which implement restricted pointers.
7128
7129 As with all outermost parameter qualifiers, @code{__restrict__} is
7130 ignored in function definition matching.  This means you only need to
7131 specify @code{__restrict__} in a function definition, rather than
7132 in a function prototype as well.
7133
7134 @node Vague Linkage
7135 @section Vague Linkage
7136 @cindex vague linkage
7137
7138 There are several constructs in C++ which require space in the object
7139 file but are not clearly tied to a single translation unit.  We say that
7140 these constructs have ``vague linkage''.  Typically such constructs are
7141 emitted wherever they are needed, though sometimes we can be more
7142 clever.
7143
7144 @table @asis
7145 @item Inline Functions
7146 Inline functions are typically defined in a header file which can be
7147 included in many different compilations.  Hopefully they can usually be
7148 inlined, but sometimes an out-of-line copy is necessary, if the address
7149 of the function is taken or if inlining fails.  In general, we emit an
7150 out-of-line copy in all translation units where one is needed.  As an
7151 exception, we only emit inline virtual functions with the vtable, since
7152 it will always require a copy.
7153
7154 Local static variables and string constants used in an inline function
7155 are also considered to have vague linkage, since they must be shared
7156 between all inlined and out-of-line instances of the function.
7157
7158 @item VTables
7159 @cindex vtable
7160 C++ virtual functions are implemented in most compilers using a lookup
7161 table, known as a vtable.  The vtable contains pointers to the virtual
7162 functions provided by a class, and each object of the class contains a
7163 pointer to its vtable (or vtables, in some multiple-inheritance
7164 situations).  If the class declares any non-inline, non-pure virtual
7165 functions, the first one is chosen as the ``key method'' for the class,
7166 and the vtable is only emitted in the translation unit where the key
7167 method is defined.
7168
7169 @emph{Note:} If the chosen key method is later defined as inline, the
7170 vtable will still be emitted in every translation unit which defines it.
7171 Make sure that any inline virtuals are declared inline in the class
7172 body, even if they are not defined there.
7173
7174 @item type_info objects
7175 @cindex type_info
7176 @cindex RTTI
7177 C++ requires information about types to be written out in order to
7178 implement @samp{dynamic_cast}, @samp{typeid} and exception handling.
7179 For polymorphic classes (classes with virtual functions), the type_info
7180 object is written out along with the vtable so that @samp{dynamic_cast}
7181 can determine the dynamic type of a class object at runtime.  For all
7182 other types, we write out the type_info object when it is used: when
7183 applying @samp{typeid} to an expression, throwing an object, or
7184 referring to a type in a catch clause or exception specification.
7185
7186 @item Template Instantiations
7187 Most everything in this section also applies to template instantiations,
7188 but there are other options as well.
7189 @xref{Template Instantiation,,Where's the Template?}.
7190
7191 @end table
7192
7193 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
7194 Linux/GNU or Solaris 2, or on Microsoft Windows, duplicate copies of
7195 these constructs will be discarded at link time.  This is known as
7196 COMDAT support.
7197
7198 On targets that don't support COMDAT, but do support weak symbols, GCC
7199 will use them.  This way one copy will override all the others, but
7200 the unused copies will still take up space in the executable.
7201
7202 For targets which do not support either COMDAT or weak symbols,
7203 most entities with vague linkage will be emitted as local symbols to
7204 avoid duplicate definition errors from the linker.  This will not happen
7205 for local statics in inlines, however, as having multiple copies will
7206 almost certainly break things.
7207
7208 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
7209 another way to control placement of these constructs.
7210
7211 @node C++ Interface
7212 @section Declarations and Definitions in One Header
7213
7214 @cindex interface and implementation headers, C++
7215 @cindex C++ interface and implementation headers
7216 C++ object definitions can be quite complex.  In principle, your source
7217 code will need two kinds of things for each object that you use across
7218 more than one source file.  First, you need an @dfn{interface}
7219 specification, describing its structure with type declarations and
7220 function prototypes.  Second, you need the @dfn{implementation} itself.
7221 It can be tedious to maintain a separate interface description in a
7222 header file, in parallel to the actual implementation.  It is also
7223 dangerous, since separate interface and implementation definitions may
7224 not remain parallel.
7225
7226 @cindex pragmas, interface and implementation
7227 With GNU C++, you can use a single header file for both purposes.
7228
7229 @quotation
7230 @emph{Warning:} The mechanism to specify this is in transition.  For the
7231 nonce, you must use one of two @code{#pragma} commands; in a future
7232 release of GNU C++, an alternative mechanism will make these
7233 @code{#pragma} commands unnecessary.
7234 @end quotation
7235
7236 The header file contains the full definitions, but is marked with
7237 @samp{#pragma interface} in the source code.  This allows the compiler
7238 to use the header file only as an interface specification when ordinary
7239 source files incorporate it with @code{#include}.  In the single source
7240 file where the full implementation belongs, you can use either a naming
7241 convention or @samp{#pragma implementation} to indicate this alternate
7242 use of the header file.
7243
7244 @table @code
7245 @item #pragma interface
7246 @itemx #pragma interface "@var{subdir}/@var{objects}.h"
7247 @kindex #pragma interface
7248 Use this directive in @emph{header files} that define object classes, to save
7249 space in most of the object files that use those classes.  Normally,
7250 local copies of certain information (backup copies of inline member
7251 functions, debugging information, and the internal tables that implement
7252 virtual functions) must be kept in each object file that includes class
7253 definitions.  You can use this pragma to avoid such duplication.  When a
7254 header file containing @samp{#pragma interface} is included in a
7255 compilation, this auxiliary information will not be generated (unless
7256 the main input source file itself uses @samp{#pragma implementation}).
7257 Instead, the object files will contain references to be resolved at link
7258 time.
7259
7260 The second form of this directive is useful for the case where you have
7261 multiple headers with the same name in different directories.  If you
7262 use this form, you must specify the same string to @samp{#pragma
7263 implementation}.
7264
7265 @item #pragma implementation
7266 @itemx #pragma implementation "@var{objects}.h"
7267 @kindex #pragma implementation
7268 Use this pragma in a @emph{main input file}, when you want full output from
7269 included header files to be generated (and made globally visible).  The
7270 included header file, in turn, should use @samp{#pragma interface}.
7271 Backup copies of inline member functions, debugging information, and the
7272 internal tables used to implement virtual functions are all generated in
7273 implementation files.
7274
7275 @cindex implied @code{#pragma implementation}
7276 @cindex @code{#pragma implementation}, implied
7277 @cindex naming convention, implementation headers
7278 If you use @samp{#pragma implementation} with no argument, it applies to
7279 an include file with the same basename@footnote{A file's @dfn{basename}
7280 was the name stripped of all leading path information and of trailing
7281 suffixes, such as @samp{.h} or @samp{.C} or @samp{.cc}.} as your source
7282 file.  For example, in @file{allclass.cc}, giving just
7283 @samp{#pragma implementation}
7284 by itself is equivalent to @samp{#pragma implementation "allclass.h"}.
7285
7286 In versions of GNU C++ prior to 2.6.0 @file{allclass.h} was treated as
7287 an implementation file whenever you would include it from
7288 @file{allclass.cc} even if you never specified @samp{#pragma
7289 implementation}.  This was deemed to be more trouble than it was worth,
7290 however, and disabled.
7291
7292 If you use an explicit @samp{#pragma implementation}, it must appear in
7293 your source file @emph{before} you include the affected header files.
7294
7295 Use the string argument if you want a single implementation file to
7296 include code from multiple header files.  (You must also use
7297 @samp{#include} to include the header file; @samp{#pragma
7298 implementation} only specifies how to use the file---it doesn't actually
7299 include it.)
7300
7301 There is no way to split up the contents of a single header file into
7302 multiple implementation files.
7303 @end table
7304
7305 @cindex inlining and C++ pragmas
7306 @cindex C++ pragmas, effect on inlining
7307 @cindex pragmas in C++, effect on inlining
7308 @samp{#pragma implementation} and @samp{#pragma interface} also have an
7309 effect on function inlining.
7310
7311 If you define a class in a header file marked with @samp{#pragma
7312 interface}, the effect on a function defined in that class is similar to
7313 an explicit @code{extern} declaration---the compiler emits no code at
7314 all to define an independent version of the function.  Its definition
7315 is used only for inlining with its callers.
7316
7317 @opindex fno-implement-inlines
7318 Conversely, when you include the same header file in a main source file
7319 that declares it as @samp{#pragma implementation}, the compiler emits
7320 code for the function itself; this defines a version of the function
7321 that can be found via pointers (or by callers compiled without
7322 inlining).  If all calls to the function can be inlined, you can avoid
7323 emitting the function by compiling with @option{-fno-implement-inlines}.
7324 If any calls were not inlined, you will get linker errors.
7325
7326 @node Template Instantiation
7327 @section Where's the Template?
7328 @cindex template instantiation
7329
7330 C++ templates are the first language feature to require more
7331 intelligence from the environment than one usually finds on a UNIX
7332 system.  Somehow the compiler and linker have to make sure that each
7333 template instance occurs exactly once in the executable if it is needed,
7334 and not at all otherwise.  There are two basic approaches to this
7335 problem, which I will refer to as the Borland model and the Cfront model.
7336
7337 @table @asis
7338 @item Borland model
7339 Borland C++ solved the template instantiation problem by adding the code
7340 equivalent of common blocks to their linker; the compiler emits template
7341 instances in each translation unit that uses them, and the linker
7342 collapses them together.  The advantage of this model is that the linker
7343 only has to consider the object files themselves; there is no external
7344 complexity to worry about.  This disadvantage is that compilation time
7345 is increased because the template code is being compiled repeatedly.
7346 Code written for this model tends to include definitions of all
7347 templates in the header file, since they must be seen to be
7348 instantiated.
7349
7350 @item Cfront model
7351 The AT&T C++ translator, Cfront, solved the template instantiation
7352 problem by creating the notion of a template repository, an
7353 automatically maintained place where template instances are stored.  A
7354 more modern version of the repository works as follows: As individual
7355 object files are built, the compiler places any template definitions and
7356 instantiations encountered in the repository.  At link time, the link
7357 wrapper adds in the objects in the repository and compiles any needed
7358 instances that were not previously emitted.  The advantages of this
7359 model are more optimal compilation speed and the ability to use the
7360 system linker; to implement the Borland model a compiler vendor also
7361 needs to replace the linker.  The disadvantages are vastly increased
7362 complexity, and thus potential for error; for some code this can be
7363 just as transparent, but in practice it can been very difficult to build
7364 multiple programs in one directory and one program in multiple
7365 directories.  Code written for this model tends to separate definitions
7366 of non-inline member templates into a separate file, which should be
7367 compiled separately.
7368 @end table
7369
7370 When used with GNU ld version 2.8 or later on an ELF system such as
7371 Linux/GNU or Solaris 2, or on Microsoft Windows, g++ supports the
7372 Borland model.  On other systems, g++ implements neither automatic
7373 model.
7374
7375 A future version of g++ will support a hybrid model whereby the compiler
7376 will emit any instantiations for which the template definition is
7377 included in the compile, and store template definitions and
7378 instantiation context information into the object file for the rest.
7379 The link wrapper will extract that information as necessary and invoke
7380 the compiler to produce the remaining instantiations.  The linker will
7381 then combine duplicate instantiations.
7382
7383 In the mean time, you have the following options for dealing with
7384 template instantiations:
7385
7386 @enumerate
7387 @item
7388 @opindex frepo
7389 Compile your template-using code with @option{-frepo}.  The compiler will
7390 generate files with the extension @samp{.rpo} listing all of the
7391 template instantiations used in the corresponding object files which
7392 could be instantiated there; the link wrapper, @samp{collect2}, will
7393 then update the @samp{.rpo} files to tell the compiler where to place
7394 those instantiations and rebuild any affected object files.  The
7395 link-time overhead is negligible after the first pass, as the compiler
7396 will continue to place the instantiations in the same files.
7397
7398 This is your best option for application code written for the Borland
7399 model, as it will just work.  Code written for the Cfront model will
7400 need to be modified so that the template definitions are available at
7401 one or more points of instantiation; usually this is as simple as adding
7402 @code{#include <tmethods.cc>} to the end of each template header.
7403
7404 For library code, if you want the library to provide all of the template
7405 instantiations it needs, just try to link all of its object files
7406 together; the link will fail, but cause the instantiations to be
7407 generated as a side effect.  Be warned, however, that this may cause
7408 conflicts if multiple libraries try to provide the same instantiations.
7409 For greater control, use explicit instantiation as described in the next
7410 option.
7411
7412 @item
7413 @opindex fno-implicit-templates
7414 Compile your code with @option{-fno-implicit-templates} to disable the
7415 implicit generation of template instances, and explicitly instantiate
7416 all the ones you use.  This approach requires more knowledge of exactly
7417 which instances you need than do the others, but it's less
7418 mysterious and allows greater control.  You can scatter the explicit
7419 instantiations throughout your program, perhaps putting them in the
7420 translation units where the instances are used or the translation units
7421 that define the templates themselves; you can put all of the explicit
7422 instantiations you need into one big file; or you can create small files
7423 like
7424
7425 @example
7426 #include "Foo.h"
7427 #include "Foo.cc"
7428
7429 template class Foo<int>;
7430 template ostream& operator <<
7431                 (ostream&, const Foo<int>&);
7432 @end example
7433
7434 for each of the instances you need, and create a template instantiation
7435 library from those.
7436
7437 If you are using Cfront-model code, you can probably get away with not
7438 using @option{-fno-implicit-templates} when compiling files that don't
7439 @samp{#include} the member template definitions.
7440
7441 If you use one big file to do the instantiations, you may want to
7442 compile it without @option{-fno-implicit-templates} so you get all of the
7443 instances required by your explicit instantiations (but not by any
7444 other files) without having to specify them as well.
7445
7446 g++ has extended the template instantiation syntax given in the ISO
7447 standard to allow forward declaration of explicit instantiations
7448 (with @code{extern}), instantiation of the compiler support data for a
7449 template class (i.e.@: the vtable) without instantiating any of its
7450 members (with @code{inline}), and instantiation of only the static data
7451 members of a template class, without the support data or member
7452 functions (with (@code{static}):
7453
7454 @example
7455 extern template int max (int, int);
7456 inline template class Foo<int>;
7457 static template class Foo<int>;
7458 @end example
7459
7460 @item
7461 Do nothing.  Pretend g++ does implement automatic instantiation
7462 management.  Code written for the Borland model will work fine, but
7463 each translation unit will contain instances of each of the templates it
7464 uses.  In a large program, this can lead to an unacceptable amount of code
7465 duplication.
7466
7467 @xref{C++ Interface,,Declarations and Definitions in One Header}, for
7468 more discussion of these pragmas.
7469 @end enumerate
7470
7471 @node Bound member functions
7472 @section Extracting the function pointer from a bound pointer to member function
7473 @cindex pmf
7474 @cindex pointer to member function
7475 @cindex bound pointer to member function
7476
7477 In C++, pointer to member functions (PMFs) are implemented using a wide
7478 pointer of sorts to handle all the possible call mechanisms; the PMF
7479 needs to store information about how to adjust the @samp{this} pointer,
7480 and if the function pointed to is virtual, where to find the vtable, and
7481 where in the vtable to look for the member function.  If you are using
7482 PMFs in an inner loop, you should really reconsider that decision.  If
7483 that is not an option, you can extract the pointer to the function that
7484 would be called for a given object/PMF pair and call it directly inside
7485 the inner loop, to save a bit of time.
7486
7487 Note that you will still be paying the penalty for the call through a
7488 function pointer; on most modern architectures, such a call defeats the
7489 branch prediction features of the CPU@.  This is also true of normal
7490 virtual function calls.
7491
7492 The syntax for this extension is
7493
7494 @example
7495 extern A a;
7496 extern int (A::*fp)();
7497 typedef int (*fptr)(A *);
7498
7499 fptr p = (fptr)(a.*fp);
7500 @end example
7501
7502 For PMF constants (i.e.@: expressions of the form @samp{&Klasse::Member}),
7503 no object is needed to obtain the address of the function.  They can be
7504 converted to function pointers directly:
7505
7506 @example
7507 fptr p1 = (fptr)(&A::foo);
7508 @end example
7509
7510 @opindex Wno-pmf-conversions
7511 You must specify @option{-Wno-pmf-conversions} to use this extension.
7512
7513 @node C++ Attributes
7514 @section C++-Specific Variable, Function, and Type Attributes
7515
7516 Some attributes only make sense for C++ programs.
7517
7518 @table @code
7519 @item init_priority (@var{priority})
7520 @cindex init_priority attribute
7521
7522
7523 In Standard C++, objects defined at namespace scope are guaranteed to be
7524 initialized in an order in strict accordance with that of their definitions
7525 @emph{in a given translation unit}.  No guarantee is made for initializations
7526 across translation units.  However, GNU C++ allows users to control the
7527 order of initialization of objects defined at namespace scope with the
7528 @code{init_priority} attribute by specifying a relative @var{priority},
7529 a constant integral expression currently bounded between 101 and 65535
7530 inclusive.  Lower numbers indicate a higher priority.
7531
7532 In the following example, @code{A} would normally be created before
7533 @code{B}, but the @code{init_priority} attribute has reversed that order:
7534
7535 @smallexample
7536 Some_Class  A  __attribute__ ((init_priority (2000)));
7537 Some_Class  B  __attribute__ ((init_priority (543)));
7538 @end smallexample
7539
7540 @noindent
7541 Note that the particular values of @var{priority} do not matter; only their
7542 relative ordering.
7543
7544 @item java_interface
7545 @cindex java_interface attribute
7546
7547 This type attribute informs C++ that the class is a Java interface.  It may
7548 only be applied to classes declared within an @code{extern "Java"} block.
7549 Calls to methods declared in this interface will be dispatched using GCJ's
7550 interface table mechanism, instead of regular virtual table dispatch.
7551
7552 @end table
7553
7554 @node Java Exceptions
7555 @section Java Exceptions
7556
7557 The Java language uses a slightly different exception handling model
7558 from C++.  Normally, GNU C++ will automatically detect when you are
7559 writing C++ code that uses Java exceptions, and handle them
7560 appropriately.  However, if C++ code only needs to execute destructors
7561 when Java exceptions are thrown through it, GCC will guess incorrectly.
7562 Sample problematic code is:
7563
7564 @smallexample
7565   struct S @{ ~S(); @};
7566   extern void bar();    // is written in Java, and may throw exceptions
7567   void foo()
7568   @{
7569     S s;
7570     bar();
7571   @}
7572 @end smallexample
7573
7574 @noindent
7575 The usual effect of an incorrect guess is a link failure, complaining of
7576 a missing routine called @samp{__gxx_personality_v0}.
7577
7578 You can inform the compiler that Java exceptions are to be used in a
7579 translation unit, irrespective of what it might think, by writing
7580 @samp{@w{#pragma GCC java_exceptions}} at the head of the file.  This
7581 @samp{#pragma} must appear before any functions that throw or catch
7582 exceptions, or run destructors when exceptions are thrown through them.
7583
7584 You cannot mix Java and C++ exceptions in the same translation unit.  It
7585 is believed to be safe to throw a C++ exception from one file through
7586 another file compiled for the Java exception model, or vice versa, but
7587 there may be bugs in this area.
7588
7589 @node Deprecated Features
7590 @section Deprecated Features
7591
7592 In the past, the GNU C++ compiler was extended to experiment with new
7593 features, at a time when the C++ language was still evolving.  Now that
7594 the C++ standard is complete, some of those features are superseded by
7595 superior alternatives.  Using the old features might cause a warning in
7596 some cases that the feature will be dropped in the future.  In other
7597 cases, the feature might be gone already.
7598
7599 While the list below is not exhaustive, it documents some of the options
7600 that are now deprecated:
7601
7602 @table @code
7603 @item -fexternal-templates
7604 @itemx -falt-external-templates
7605 These are two of the many ways for g++ to implement template
7606 instantiation.  @xref{Template Instantiation}.  The C++ standard clearly
7607 defines how template definitions have to be organized across
7608 implementation units.  g++ has an implicit instantiation mechanism that
7609 should work just fine for standard-conforming code.
7610
7611 @item -fstrict-prototype
7612 @itemx -fno-strict-prototype
7613 Previously it was possible to use an empty prototype parameter list to
7614 indicate an unspecified number of parameters (like C), rather than no
7615 parameters, as C++ demands.  This feature has been removed, except where
7616 it is required for backwards compatibility @xref{Backwards Compatibility}.
7617 @end table
7618
7619 The named return value extension has been deprecated, and is now
7620 removed from g++.
7621
7622 The use of initializer lists with new expressions has been deprecated,
7623 and is now removed from g++.
7624
7625 Floating and complex non-type template parameters have been deprecated,
7626 and are now removed from g++.
7627
7628 The implicit typename extension has been deprecated and will be removed
7629 from g++ at some point.  In some cases g++ determines that a dependent
7630 type such as @code{TPL<T>::X} is a type without needing a
7631 @code{typename} keyword, contrary to the standard.
7632
7633 @node Backwards Compatibility
7634 @section Backwards Compatibility
7635 @cindex Backwards Compatibility
7636 @cindex ARM [Annotated C++ Reference Manual]
7637
7638 Now that there is a definitive ISO standard C++, G++ has a specification
7639 to adhere to.  The C++ language evolved over time, and features that
7640 used to be acceptable in previous drafts of the standard, such as the ARM
7641 [Annotated C++ Reference Manual], are no longer accepted.  In order to allow
7642 compilation of C++ written to such drafts, G++ contains some backwards
7643 compatibilities.  @emph{All such backwards compatibility features are
7644 liable to disappear in future versions of G++.} They should be considered
7645 deprecated @xref{Deprecated Features}.
7646
7647 @table @code
7648 @item For scope
7649 If a variable is declared at for scope, it used to remain in scope until
7650 the end of the scope which contained the for statement (rather than just
7651 within the for scope).  G++ retains this, but issues a warning, if such a
7652 variable is accessed outside the for scope.
7653
7654 @item Implicit C language
7655 Old C system header files did not contain an @code{extern "C" @{@dots{}@}}
7656 scope to set the language.  On such systems, all header files are
7657 implicitly scoped inside a C language scope.  Also, an empty prototype
7658 @code{()} will be treated as an unspecified number of arguments, rather
7659 than no arguments, as C++ demands.
7660 @end table