gcc/doc/standards.texi

   1 @c Copyright (C) 2000, 2001, 2002, 2004, 2006, 2007, 2008, 2010
   2 @c Free Software Foundation, Inc.
   3 @c This is part of the GCC manual.
   4 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
   5
   6 @node Standards
   7 @chapter Language Standards Supported by GCC
   8
   9 For each language compiled by GCC for which there is a standard, GCC
  10 attempts to follow one or more versions of that standard, possibly
  11 with some exceptions, and possibly with some extensions.
  12
  13 @section C language
  14 @cindex C standard
  15 @cindex C standards
  16 @cindex ANSI C standard
  17 @cindex ANSI C
  18 @cindex ANSI C89
  19 @cindex C89
  20 @cindex ANSI X3.159-1989
  21 @cindex X3.159-1989
  22 @cindex ISO C standard
  23 @cindex ISO C
  24 @cindex ISO C90
  25 @cindex ISO/IEC 9899
  26 @cindex ISO 9899
  27 @cindex C90
  28 @cindex ISO C94
  29 @cindex C94
  30 @cindex ISO C95
  31 @cindex C95
  32 @cindex ISO C99
  33 @cindex C99
  34 @cindex ISO C9X
  35 @cindex C9X
  36 @cindex ISO C11
  37 @cindex C11
  38 @cindex ISO C1X
  39 @cindex C1X
  40 @cindex Technical Corrigenda
  41 @cindex TC1
  42 @cindex Technical Corrigendum 1
  43 @cindex TC2
  44 @cindex Technical Corrigendum 2
  45 @cindex TC3
  46 @cindex Technical Corrigendum 3
  47 @cindex AMD1
  48 @cindex freestanding implementation
  49 @cindex freestanding environment
  50 @cindex hosted implementation
  51 @cindex hosted environment
  52 @findex __STDC_HOSTED__
  53
  54 GCC supports three versions of the C standard, although support for
  55 the most recent version is not yet complete.
  56
  57 @opindex std
  58 @opindex ansi
  59 @opindex pedantic
  60 @opindex pedantic-errors
  61 The original ANSI C standard (X3.159-1989) was ratified in 1989 and
  62 published in 1990.  This standard was ratified as an ISO standard
  63 (ISO/IEC 9899:1990) later in 1990.  There were no technical
  64 differences between these publications, although the sections of the
  65 ANSI standard were renumbered and became clauses in the ISO standard.
  66 This standard, in both its forms, is commonly known as @dfn{C89}, or
  67 occasionally as @dfn{C90}, from the dates of ratification.  The ANSI
  68 standard, but not the ISO standard, also came with a Rationale
  69 document.  To select this standard in GCC, use one of the options
  70 @option{-ansi}, @option{-std=c90} or @option{-std=iso9899:1990}; to obtain
  71 all the diagnostics required by the standard, you should also specify
  72 @option{-pedantic} (or @option{-pedantic-errors} if you want them to be
  73 errors rather than warnings).  @xref{C Dialect Options,,Options
  74 Controlling C Dialect}.
  75
  76 Errors in the 1990 ISO C standard were corrected in two Technical
  77 Corrigenda published in 1994 and 1996.  GCC does not support the
  78 uncorrected version.
  79
  80 An amendment to the 1990 standard was published in 1995.  This
  81 amendment added digraphs and @code{__STDC_VERSION__} to the language,
  82 but otherwise concerned the library.  This amendment is commonly known
  83 as @dfn{AMD1}; the amended standard is sometimes known as @dfn{C94} or
  84 @dfn{C95}.  To select this standard in GCC, use the option
  85 @option{-std=iso9899:199409} (with, as for other standard versions,
  86 @option{-pedantic} to receive all required diagnostics).
  87
  88 A new edition of the ISO C standard was published in 1999 as ISO/IEC
  89 9899:1999, and is commonly known as @dfn{C99}.  GCC has incomplete
  90 support for this standard version; see
  91 @uref{http://gcc.gnu.org/c99status.html} for details.  To select this
  92 standard, use @option{-std=c99} or @option{-std=iso9899:1999}.  (While in
  93 development, drafts of this standard version were referred to as
  94 @dfn{C9X}.)
  95
  96 Errors in the 1999 ISO C standard were corrected in three Technical
  97 Corrigenda published in 2001, 2004 and 2007.  GCC does not support the
  98 uncorrected version.
  99
 100 A fourth version of the C standard, known as @dfn{C11}, was published
 101 in 2011 as ISO/IEC 9899:2011.  GCC has limited incomplete support for
 102 parts of this standard, enabled with @option{-std=c11} or
 103 @option{-std=iso9899:2011}.  (While in development, drafts of this
 104 standard version were referred to as @dfn{C1X}.)
 105
 106 By default, GCC provides some extensions to the C language that on
 107 rare occasions conflict with the C standard.  @xref{C
 108 Extensions,,Extensions to the C Language Family}.  Use of the
 109 @option{-std} options listed above will disable these extensions where
 110 they conflict with the C standard version selected.  You may also
 111 select an extended version of the C language explicitly with
 112 @option{-std=gnu90} (for C90 with GNU extensions), @option{-std=gnu99}
 113 (for C99 with GNU extensions) or @option{-std=gnu11} (for C11 with GNU
 114 extensions).  The default, if no C language dialect
 115 options are given, is @option{-std=gnu90}; this will change to
 116 @option{-std=gnu99} or @option{-std=gnu11} in some future release when
 117 the C99 or C11 support is
 118 complete.  Some features that are part of the C99 standard are
 119 accepted as extensions in C90 mode, and some features that are part of
 120 the C11 standard are accepted as extensions in C90 and C99 modes.
 121
 122 The ISO C standard defines (in clause 4) two classes of conforming
 123 implementation.  A @dfn{conforming hosted implementation} supports the
 124 whole standard including all the library facilities; a @dfn{conforming
 125 freestanding implementation} is only required to provide certain
 126 library facilities: those in @code{<float.h>}, @code{<limits.h>},
 127 @code{<stdarg.h>}, and @code{<stddef.h>}; since AMD1, also those in
 128 @code{<iso646.h>}; since C99, also those in @code{<stdbool.h>} and
 129 @code{<stdint.h>}; and since C11, also those in @code{<stdalign.h>}
 130 and @code{<stdnoreturn.h>}.  In addition, complex types, added in C99, are not
 131 required for freestanding implementations.  The standard also defines
 132 two environments for programs, a @dfn{freestanding environment},
 133 required of all implementations and which may not have library
 134 facilities beyond those required of freestanding implementations,
 135 where the handling of program startup and termination are
 136 implementation-defined, and a @dfn{hosted environment}, which is not
 137 required, in which all the library facilities are provided and startup
 138 is through a function @code{int main (void)} or @code{int main (int,
 139 char *[])}.  An OS kernel would be a freestanding environment; a
 140 program using the facilities of an operating system would normally be
 141 in a hosted implementation.
 142
 143 @opindex ffreestanding
 144 GCC aims towards being usable as a conforming freestanding
 145 implementation, or as the compiler for a conforming hosted
 146 implementation.  By default, it will act as the compiler for a hosted
 147 implementation, defining @code{__STDC_HOSTED__} as @code{1} and
 148 presuming that when the names of ISO C functions are used, they have
 149 the semantics defined in the standard.  To make it act as a conforming
 150 freestanding implementation for a freestanding environment, use the
 151 option @option{-ffreestanding}; it will then define
 152 @code{__STDC_HOSTED__} to @code{0} and not make assumptions about the
 153 meanings of function names from the standard library, with exceptions
 154 noted below.  To build an OS kernel, you may well still need to make
 155 your own arrangements for linking and startup.
 156 @xref{C Dialect Options,,Options Controlling C Dialect}.
 157
 158 GCC does not provide the library facilities required only of hosted
 159 implementations, nor yet all the facilities required by C99 of
 160 freestanding implementations; to use the facilities of a hosted
 161 environment, you will need to find them elsewhere (for example, in the
 162 GNU C library).  @xref{Standard Libraries,,Standard Libraries}.
 163
 164 Most of the compiler support routines used by GCC are present in
 165 @file{libgcc}, but there are a few exceptions.  GCC requires the
 166 freestanding environment provide @code{memcpy}, @code{memmove},
 167 @code{memset} and @code{memcmp}.
 168 Finally, if @code{__builtin_trap} is used, and the target does
 169 not implement the @code{trap} pattern, then GCC will emit a call
 170 to @code{abort}.
 171
 172 For references to Technical Corrigenda, Rationale documents and
 173 information concerning the history of C that is available online, see
 174 @uref{http://gcc.gnu.org/readings.html}
 175
 176 @section C++ language
 177
 178 GCC supports the original ISO C++ standard (1998) and contains
 179 experimental support for the second ISO C++ standard (2011).
 180
 181 The original ISO C++ standard was published as the ISO standard (ISO/IEC
 182 14882:1998) and amended by a Technical Corrigenda published in 2003
 183 (ISO/IEC 14882:2003). These standards are referred to as C++98 and
 184 C++03, respectively. GCC implements the majority of C++98 (@code{export}
 185 is a notable exception) and most of the changes in C++03.  To select
 186 this standard in GCC, use one of the options @option{-ansi},
 187 @option{-std=c++98}, or @option{-std=c++03}; to obtain all the diagnostics
 188 required by the standard, you should also specify @option{-pedantic} (or
 189 @option{-pedantic-errors} if you want them to be errors rather than
 190 warnings).
 191
 192 A revised ISO C++ standard was published in 2011 as ISO/IEC
 193 14882:2011, and is referred to as C++11; before its publication it was
 194 commonly referred to as C++0x.  C++11 contains several
 195 changes to the C++ language, most of which have been implemented in an
 196 experimental C++11 mode in GCC@.  For information
 197 regarding the C++11 features available in the experimental C++11 mode,
 198 see @uref{http://gcc.gnu.org/projects/@/cxx0x.html}. To select this
 199 standard in GCC, use the option @option{-std=c++11}; to obtain all the
 200 diagnostics required by the standard, you should also specify
 201 @option{-pedantic} (or @option{-pedantic-errors} if you want them to
 202 be errors rather than warnings).
 203
 204 More information about the C++ standards is available on the ISO C++
 205 committee's web site at @uref{http://www.open-std.org/@/jtc1/@/sc22/@/wg21/}.
 206
 207 By default, GCC provides some extensions to the C++ language; @xref{C++
 208 Dialect Options,Options Controlling C++ Dialect}.  Use of the
 209 @option{-std} option listed above will disable these extensions.  You
 210 may also select an extended version of the C++ language explicitly with
 211 @option{-std=gnu++98} (for C++98 with GNU extensions) or
 212 @option{-std=gnu++11} (for C++11 with GNU extensions).  The default, if
 213 no C++ language dialect options are given, is @option{-std=gnu++98}.
 214
 215 @section Objective-C and Objective-C++ languages
 216 @cindex Objective-C
 217 @cindex Objective-C++
 218
 219 GCC supports ``traditional'' Objective-C (also known as ``Objective-C
 220 1.0'') and contains support for the Objective-C exception and
 221 synchronization syntax.  It has also support for a number of
 222 ``Objective-C 2.0'' language extensions, including properties, fast
 223 enumeration (only for Objective-C), method attributes and the
 224 @@optional and @@required keywords in protocols.  GCC supports
 225 Objective-C++ and features available in Objective-C are also available
 226 in Objective-C++@.
 227
 228 GCC by default uses the GNU Objective-C runtime library, which is part
 229 of GCC and is not the same as the Apple/NeXT Objective-C runtime
 230 library used on Apple systems.  There are a number of differences
 231 documented in this manual.  The options @option{-fgnu-runtime} and
 232 @option{-fnext-runtime} allow you to switch between producing output
 233 that works with the GNU Objective-C runtime library and output that
 234 works with the Apple/NeXT Objective-C runtime library.
 235
 236 There is no formal written standard for Objective-C or Objective-C++@.
 237 The authoritative manual on traditional Objective-C (1.0) is
 238 ``Object-Oriented Programming and the Objective-C Language'',
 239 available at a number of web sites:
 240 @itemize
 241 @item
 242 @uref{http://www.gnustep.org/@/resources/@/documentation/@/ObjectivCBook.pdf}
 243 is the original NeXTstep document;
 244 @item
 245 @uref{http://objc.toodarkpark.net}
 246 is the same document in another format;
 247 @item
 248 @uref{http://developer.apple.com/@/mac/@/library/@/documentation/@/Cocoa/@/Conceptual/@/ObjectiveC/}
 249 has an updated version but make sure you search for ``Object Oriented Programming and the Objective-C Programming Language 1.0'',
 250 not documentation on the newer ``Objective-C 2.0'' language
 251 @end itemize
 252
 253 The Objective-C exception and synchronization syntax (that is, the
 254 keywords @@try, @@throw, @@catch, @@finally and @@synchronized) is
 255 supported by GCC and is enabled with the option
 256 @option{-fobjc-exceptions}.  The syntax is briefly documented in this
 257 manual and in the Objective-C 2.0 manuals from Apple.
 258
 259 The Objective-C 2.0 language extensions and features are automatically
 260 enabled; they include properties (via the @@property, @@synthesize and
 261 @@dynamic keywords), fast enumeration (not available in
 262 Objective-C++), attributes for methods (such as deprecated, noreturn,
 263 sentinel, format), the unused attribute for method arguments, the
 264 @@package keyword for instance variables and the @@optional and
 265 @@required keywords in protocols.  You can disable all these
 266 Objective-C 2.0 language extensions with the option
 267 @option{-fobjc-std=objc1}, which causes the compiler to recognize the
 268 same Objective-C language syntax recognized by GCC 4.0, and to produce
 269 an error if one of the new features is used.
 270
 271 GCC has currently no support for non-fragile instance variables.
 272
 273 The authoritative manual on Objective-C 2.0 is available from Apple:
 274 @itemize
 275 @item
 276 @uref{http://developer.apple.com/@/mac/@/library/@/documentation/@/Cocoa/@/Conceptual/@/ObjectiveC/}
 277 @end itemize
 278
 279 For more information concerning the history of Objective-C that is
 280 available online, see @uref{http://gcc.gnu.org/readings.html}
 281
 282 @section Go language
 283
 284 The Go language continues to evolve as of this writing; see the
 285 @uref{http://golang.org/@/doc/@/go_spec.html, current language
 286 specifications}.  At present there are no specific versions of Go, and
 287 there is no way to describe the language supported by GCC in terms of
 288 a specific version.  In general GCC tracks the evolving specification
 289 closely, and any given release will support the language as of the
 290 date that the release was frozen.
 291
 292 @section References for other languages
 293
 294 @xref{Top, GNAT Reference Manual, About This Guide, gnat_rm,
 295 GNAT Reference Manual}, for information on standard
 296 conformance and compatibility of the Ada compiler.
 297
 298 @xref{Standards,,Standards, gfortran, The GNU Fortran Compiler}, for details
 299 of standards supported by GNU Fortran.
 300
 301 @xref{Compatibility,,Compatibility with the Java Platform, gcj, GNU gcj},
 302 for details of compatibility between @command{gcj} and the Java Platform.