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Fix ENCODE example in gfortran manual
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / gcc / fortran / gfortran.texi
1 \input texinfo  @c -*-texinfo-*-
2 @c %**start of header
3 @setfilename gfortran.info
4 @set copyrights-gfortran 1999-2008
5
6 @include gcc-common.texi
7
8 @settitle The GNU Fortran Compiler
9
10 @c Create a separate index for command line options
11 @defcodeindex op
12 @c Merge the standard indexes into a single one.
13 @syncodeindex fn cp
14 @syncodeindex vr cp
15 @syncodeindex ky cp
16 @syncodeindex pg cp
17 @syncodeindex tp cp
18
19 @c TODO: The following "Part" definitions are included here temporarily
20 @c until they are incorporated into the official Texinfo distribution.
21 @c They borrow heavily from Texinfo's \unnchapentry definitions.
22
23 @tex
24 \gdef\part#1#2{%
25   \pchapsepmacro
26   \gdef\thischapter{}
27   \begingroup
28     \vglue\titlepagetopglue
29     \titlefonts \rm
30     \leftline{Part #1:@* #2}
31     \vskip4pt \hrule height 4pt width \hsize \vskip4pt
32   \endgroup
33   \writetocentry{part}{#2}{#1}
34 }
35 \gdef\blankpart{%
36   \writetocentry{blankpart}{}{}
37 }
38 % Part TOC-entry definition for summary contents.
39 \gdef\dosmallpartentry#1#2#3#4{%
40   \vskip .5\baselineskip plus.2\baselineskip
41   \begingroup
42     \let\rm=\bf \rm
43     \tocentry{Part #2: #1}{\doshortpageno\bgroup#4\egroup}
44   \endgroup
45 }
46 \gdef\dosmallblankpartentry#1#2#3#4{%
47   \vskip .5\baselineskip plus.2\baselineskip
48 }
49 % Part TOC-entry definition for regular contents.  This has to be
50 % equated to an existing entry to not cause problems when the PDF
51 % outline is created.
52 \gdef\dopartentry#1#2#3#4{%
53   \unnchapentry{Part #2: #1}{}{#3}{#4}
54 }
55 \gdef\doblankpartentry#1#2#3#4{}
56 @end tex
57
58 @c %**end of header
59
60 @c Use with @@smallbook.
61
62 @c %** start of document
63
64 @c Cause even numbered pages to be printed on the left hand side of
65 @c the page and odd numbered pages to be printed on the right hand
66 @c side of the page.  Using this, you can print on both sides of a
67 @c sheet of paper and have the text on the same part of the sheet.
68
69 @c The text on right hand pages is pushed towards the right hand
70 @c margin and the text on left hand pages is pushed toward the left
71 @c hand margin.
72 @c (To provide the reverse effect, set bindingoffset to -0.75in.)
73
74 @c @tex
75 @c \global\bindingoffset=0.75in
76 @c \global\normaloffset =0.75in
77 @c @end tex
78
79 @copying
80 Copyright @copyright{} @value{copyrights-gfortran} Free Software Foundation, Inc.
81
82 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
83 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.2 or
84 any later version published by the Free Software Foundation; with the
85 Invariant Sections being ``Funding Free Software'', the Front-Cover
86 Texts being (a) (see below), and with the Back-Cover Texts being (b)
87 (see below).  A copy of the license is included in the section entitled
88 ``GNU Free Documentation License''.
89
90 (a) The FSF's Front-Cover Text is:
91
92      A GNU Manual
93
94 (b) The FSF's Back-Cover Text is:
95
96      You have freedom to copy and modify this GNU Manual, like GNU
97      software.  Copies published by the Free Software Foundation raise
98      funds for GNU development.
99 @end copying
100
101 @ifinfo
102 @dircategory Software development
103 @direntry
104 * gfortran: (gfortran).                  The GNU Fortran Compiler.
105 @end direntry
106 This file documents the use and the internals of
107 the GNU Fortran compiler, (@command{gfortran}).
108
109 Published by the Free Software Foundation
110 51 Franklin Street, Fifth Floor
111 Boston, MA 02110-1301 USA
112
113 @insertcopying
114 @end ifinfo
115
116
117 @setchapternewpage odd
118 @titlepage
119 @title Using GNU Fortran
120 @versionsubtitle
121 @author The @t{gfortran} team
122 @page
123 @vskip 0pt plus 1filll
124 Published by the Free Software Foundation@*
125 51 Franklin Street, Fifth Floor@*
126 Boston, MA 02110-1301, USA@*
127 @c Last printed ??ber, 19??.@*
128 @c Printed copies are available for $? each.@*
129 @c ISBN ???
130 @sp 1
131 @insertcopying
132 @end titlepage
133
134 @c TODO: The following "Part" definitions are included here temporarily
135 @c until they are incorporated into the official Texinfo distribution.
136
137 @tex
138 \global\let\partentry=\dosmallpartentry
139 \global\let\blankpartentry=\dosmallblankpartentry
140 @end tex
141 @summarycontents
142
143 @tex
144 \global\let\partentry=\dopartentry
145 \global\let\blankpartentry=\doblankpartentry
146 @end tex
147 @contents
148
149 @page
150
151 @c ---------------------------------------------------------------------
152 @c TexInfo table of contents.
153 @c ---------------------------------------------------------------------
154
155 @ifnottex
156 @node Top
157 @top Introduction
158 @cindex Introduction
159
160 This manual documents the use of @command{gfortran}, 
161 the GNU Fortran compiler. You can find in this manual how to invoke
162 @command{gfortran}, as well as its features and incompatibilities.
163
164 @ifset DEVELOPMENT
165 @emph{Warning:} This document, and the compiler it describes, are still
166 under development.  While efforts are made to keep it up-to-date, it might
167 not accurately reflect the status of the most recent GNU Fortran compiler.
168 @end ifset
169
170 @comment
171 @comment  When you add a new menu item, please keep the right hand
172 @comment  aligned to the same column.  Do not use tabs.  This provides
173 @comment  better formatting.
174 @comment
175 @menu
176 * Introduction::
177
178 Part I: Invoking GNU Fortran
179 * Invoking GNU Fortran:: Command options supported by @command{gfortran}.
180 * Runtime::              Influencing runtime behavior with environment variables.
181
182 Part II: Language Reference
183 * Fortran 2003 and 2008 status::  Fortran 2003 and 2008 features supported by GNU Fortran.
184 * Compiler Characteristics::      KIND type parameters supported.
185 * Mixed-Language Programming::    Interoperability with C
186 * Extensions::           Language extensions implemented by GNU Fortran.
187 * Intrinsic Procedures:: Intrinsic procedures supported by GNU Fortran.
188 * Intrinsic Modules::    Intrinsic modules supported by GNU Fortran.
189
190 * Contributing::         How you can help.
191 * Copying::              GNU General Public License says
192                          how you can copy and share GNU Fortran.
193 * GNU Free Documentation License::
194                          How you can copy and share this manual.
195 * Funding::              How to help assure continued work for free software.
196 * Option Index::         Index of command line options
197 * Keyword Index::        Index of concepts
198 @end menu
199 @end ifnottex
200
201 @c ---------------------------------------------------------------------
202 @c Introduction
203 @c ---------------------------------------------------------------------
204
205 @node Introduction
206 @chapter Introduction
207
208 @c The following duplicates the text on the TexInfo table of contents.
209 @iftex
210 This manual documents the use of @command{gfortran}, the GNU Fortran
211 compiler. You can find in this manual how to invoke @command{gfortran},
212 as well as its features and incompatibilities.
213
214 @ifset DEVELOPMENT
215 @emph{Warning:} This document, and the compiler it describes, are still
216 under development.  While efforts are made to keep it up-to-date, it
217 might not accurately reflect the status of the most recent GNU Fortran
218 compiler.
219 @end ifset
220 @end iftex
221
222 The GNU Fortran compiler front end was
223 designed initially as a free replacement for,
224 or alternative to, the unix @command{f95} command;
225 @command{gfortran} is the command you'll use to invoke the compiler.
226
227 @menu
228 * About GNU Fortran::    What you should know about the GNU Fortran compiler.
229 * GNU Fortran and GCC::  You can compile Fortran, C, or other programs.
230 * Preprocessing and conditional compilation:: The Fortran preprocessor
231 * GNU Fortran and G77::  Why we chose to start from scratch.
232 * Project Status::       Status of GNU Fortran, roadmap, proposed extensions.
233 * Standards::            Standards supported by GNU Fortran.
234 @end menu
235
236
237 @c ---------------------------------------------------------------------
238 @c About GNU Fortran
239 @c ---------------------------------------------------------------------
240
241 @node About GNU Fortran
242 @section About GNU Fortran
243
244 The GNU Fortran compiler supports the Fortran 77, 90 and 95 standards
245 completely, parts of the Fortran 2003 and Fortran 2008 standards, and
246 several vendor extensions. The development goal is to provide the
247 following features:
248
249 @itemize @bullet
250 @item
251 Read a user's program,
252 stored in a file and containing instructions written
253 in Fortran 77, Fortran 90, Fortran 95, Fortran 2003 or Fortran 2008.
254 This file contains @dfn{source code}.
255
256 @item
257 Translate the user's program into instructions a computer
258 can carry out more quickly than it takes to translate the
259 instructions in the first
260 place.  The result after compilation of a program is
261 @dfn{machine code},
262 code designed to be efficiently translated and processed
263 by a machine such as your computer.
264 Humans usually aren't as good writing machine code
265 as they are at writing Fortran (or C++, Ada, or Java),
266 because it is easy to make tiny mistakes writing machine code.
267
268 @item
269 Provide the user with information about the reasons why
270 the compiler is unable to create a binary from the source code.
271 Usually this will be the case if the source code is flawed.
272 The Fortran 90 standard requires that the compiler can point out
273 mistakes to the user.
274 An incorrect usage of the language causes an @dfn{error message}.
275
276 The compiler will also attempt to diagnose cases where the
277 user's program contains a correct usage of the language,
278 but instructs the computer to do something questionable.
279 This kind of diagnostics message is called a @dfn{warning message}.
280
281 @item
282 Provide optional information about the translation passes
283 from the source code to machine code.
284 This can help a user of the compiler to find the cause of
285 certain bugs which may not be obvious in the source code,
286 but may be more easily found at a lower level compiler output.
287 It also helps developers to find bugs in the compiler itself.
288
289 @item
290 Provide information in the generated machine code that can
291 make it easier to find bugs in the program (using a debugging tool,
292 called a @dfn{debugger}, such as the GNU Debugger @command{gdb}). 
293
294 @item
295 Locate and gather machine code already generated to
296 perform actions requested by statements in the user's program.
297 This machine code is organized into @dfn{modules} and is located
298 and @dfn{linked} to the user program. 
299 @end itemize
300
301 The GNU Fortran compiler consists of several components:
302
303 @itemize @bullet
304 @item
305 A version of the @command{gcc} command
306 (which also might be installed as the system's @command{cc} command)
307 that also understands and accepts Fortran source code.
308 The @command{gcc} command is the @dfn{driver} program for
309 all the languages in the GNU Compiler Collection (GCC);
310 With @command{gcc},
311 you can compile the source code of any language for
312 which a front end is available in GCC.
313
314 @item
315 The @command{gfortran} command itself,
316 which also might be installed as the
317 system's @command{f95} command.
318 @command{gfortran} is just another driver program,
319 but specifically for the Fortran compiler only.
320 The difference with @command{gcc} is that @command{gfortran}
321 will automatically link the correct libraries to your program.
322
323 @item
324 A collection of run-time libraries.
325 These libraries contain the machine code needed to support
326 capabilities of the Fortran language that are not directly
327 provided by the machine code generated by the
328 @command{gfortran} compilation phase,
329 such as intrinsic functions and subroutines,
330 and routines for interaction with files and the operating system.
331 @c and mechanisms to spawn,
332 @c unleash and pause threads in parallelized code.
333
334 @item
335 The Fortran compiler itself, (@command{f951}).
336 This is the GNU Fortran parser and code generator,
337 linked to and interfaced with the GCC backend library.
338 @command{f951} ``translates'' the source code to
339 assembler code.  You would typically not use this
340 program directly;
341 instead, the @command{gcc} or @command{gfortran} driver
342 programs will call it for you.
343 @end itemize
344
345
346 @c ---------------------------------------------------------------------
347 @c GNU Fortran and GCC
348 @c ---------------------------------------------------------------------
349
350 @node GNU Fortran and GCC
351 @section GNU Fortran and GCC
352 @cindex GNU Compiler Collection
353 @cindex GCC
354
355 GNU Fortran is a part of GCC, the @dfn{GNU Compiler Collection}.  GCC
356 consists of a collection of front ends for various languages, which
357 translate the source code into a language-independent form called
358 @dfn{GENERIC}.  This is then processed by a common middle end which
359 provides optimization, and then passed to one of a collection of back
360 ends which generate code for different computer architectures and
361 operating systems.
362
363 Functionally, this is implemented with a driver program (@command{gcc})
364 which provides the command-line interface for the compiler.  It calls
365 the relevant compiler front-end program (e.g., @command{f951} for
366 Fortran) for each file in the source code, and then calls the assembler
367 and linker as appropriate to produce the compiled output. In a copy of
368 GCC which has been compiled with Fortran language support enabled,
369 @command{gcc} will recognize files with @file{.f}, @file{.for}, @file{.ftn},
370 @file{.f90}, @file{.f95}, @file{.f03} and @file{.f08} extensions as
371 Fortran source code, and compile it accordingly. A @command{gfortran}
372 driver program is also provided, which is identical to @command{gcc}
373 except that it automatically links the Fortran runtime libraries into the
374 compiled program.
375
376 Source files with @file{.f}, @file{.for}, @file{.fpp}, @file{.ftn}, @file{.F},
377 @file{.FOR}, @file{.FPP}, and @file{.FTN} extensions are treated as fixed form.
378 Source files with @file{.f90}, @file{.f95}, @file{.f03}, @file{.f08},
379 @file{.F90}, @file{.F95}, @file{.F03} and @file{.F08} extensions are
380 treated as free form.  The capitalized versions of either form are run
381 through preprocessing. Source files with the lower case @file{.fpp}
382 extension are also run through preprocessing.
383
384 This manual specifically documents the Fortran front end, which handles
385 the programming language's syntax and semantics.  The aspects of GCC
386 which relate to the optimization passes and the back-end code generation
387 are documented in the GCC manual; see 
388 @ref{Top,,Introduction,gcc,Using the GNU Compiler Collection (GCC)}.
389 The two manuals together provide a complete reference for the GNU
390 Fortran compiler.
391
392
393 @c ---------------------------------------------------------------------
394 @c Preprocessing and conditional compilation
395 @c ---------------------------------------------------------------------
396
397 @node Preprocessing and conditional compilation
398 @section Preprocessing and conditional compilation
399 @cindex CPP
400 @cindex FPP
401 @cindex Conditional compilation
402 @cindex Preprocessing
403 @cindex preprocessor, include file handling
404
405 Many Fortran compilers including GNU Fortran allow passing the source code
406 through a C preprocessor (CPP; sometimes also called the Fortran preprocessor,
407 FPP) to allow for conditional compilation. In the case of GNU Fortran,
408 this is the GNU C Preprocessor in the traditional mode. On systems with
409 case-preserving file names, the preprocessor is automatically invoked if the
410 filename extension is @code{.F}, @code{.FOR}, @code{.FTN}, @code{.fpp},
411 @code{.FPP}, @code{.F90}, @code{.F95}, @code{.F03} or @code{.F08}. To manually
412 invoke the preprocessor on any file, use @option{-cpp}, to disable
413 preprocessing on files where the preprocessor is run automatically, use
414 @option{-nocpp}.
415
416 If a preprocessed file includes another file with the Fortran @code{INCLUDE}
417 statement, the included file is not preprocessed. To preprocess included
418 files, use the equivalent preprocessor statement @code{#include}.
419
420 If GNU Fortran invokes the preprocessor, @code{__GFORTRAN__}
421 is defined and @code{__GNUC__}, @code{__GNUC_MINOR__} and
422 @code{__GNUC_PATCHLEVEL__} can be used to determine the version of the
423 compiler. See @ref{Top,,Overview,cpp,The C Preprocessor} for details.
424
425 While CPP is the de-facto standard for preprocessing Fortran code,
426 Part 3 of the Fortran 95 standard (ISO/IEC 1539-3:1998) defines
427 Conditional Compilation, which is not widely used and not directly
428 supported by the GNU Fortran compiler. You can use the program coco
429 to preprocess such files (@uref{http://users.erols.com/dnagle/coco.html}).
430
431
432 @c ---------------------------------------------------------------------
433 @c GNU Fortran and G77
434 @c ---------------------------------------------------------------------
435
436 @node GNU Fortran and G77
437 @section GNU Fortran and G77
438 @cindex Fortran 77
439 @cindex @command{g77}
440
441 The GNU Fortran compiler is the successor to @command{g77}, the Fortran 
442 77 front end included in GCC prior to version 4.  It is an entirely new 
443 program that has been designed to provide Fortran 95 support and 
444 extensibility for future Fortran language standards, as well as providing 
445 backwards compatibility for Fortran 77 and nearly all of the GNU language 
446 extensions supported by @command{g77}.
447
448
449 @c ---------------------------------------------------------------------
450 @c Project Status
451 @c ---------------------------------------------------------------------
452
453 @node Project Status
454 @section Project Status
455
456 @quotation
457 As soon as @command{gfortran} can parse all of the statements correctly,
458 it will be in the ``larva'' state.
459 When we generate code, the ``puppa'' state.
460 When @command{gfortran} is done,
461 we'll see if it will be a beautiful butterfly,
462 or just a big bug....
463
464 --Andy Vaught, April 2000
465 @end quotation
466
467 The start of the GNU Fortran 95 project was announced on
468 the GCC homepage in March 18, 2000
469 (even though Andy had already been working on it for a while,
470 of course).
471
472 The GNU Fortran compiler is able to compile nearly all
473 standard-compliant Fortran 95, Fortran 90, and Fortran 77 programs,
474 including a number of standard and non-standard extensions, and can be
475 used on real-world programs.  In particular, the supported extensions
476 include OpenMP, Cray-style pointers, and several Fortran 2003 and Fortran
477 2008 features such as enumeration, stream I/O, and some of the
478 enhancements to allocatable array support from TR 15581.  However, it is
479 still under development and has a few remaining rough edges.
480
481 At present, the GNU Fortran compiler passes the
482 @uref{http://www.fortran-2000.com/ArnaudRecipes/fcvs21_f95.html, 
483 NIST Fortran 77 Test Suite}, and produces acceptable results on the
484 @uref{http://www.netlib.org/lapack/faq.html#1.21, LAPACK Test Suite}.
485 It also provides respectable performance on 
486 the @uref{http://www.polyhedron.com/pb05.html, Polyhedron Fortran
487 compiler benchmarks} and the
488 @uref{http://www.llnl.gov/asci_benchmarks/asci/limited/lfk/README.html,
489 Livermore Fortran Kernels test}.  It has been used to compile a number of
490 large real-world programs, including
491 @uref{http://mysite.verizon.net/serveall/moene.pdf, the HIRLAM
492 weather-forecasting code} and
493 @uref{http://www.theochem.uwa.edu.au/tonto/, the Tonto quantum 
494 chemistry package}; see @url{http://gcc.gnu.org/wiki/GfortranApps} for an
495 extended list.
496
497 Among other things, the GNU Fortran compiler is intended as a replacement
498 for G77.  At this point, nearly all programs that could be compiled with
499 G77 can be compiled with GNU Fortran, although there are a few minor known
500 regressions.
501
502 The primary work remaining to be done on GNU Fortran falls into three
503 categories: bug fixing (primarily regarding the treatment of invalid code
504 and providing useful error messages), improving the compiler optimizations
505 and the performance of compiled code, and extending the compiler to support
506 future standards---in particular, Fortran 2003 and Fortran 2008.
507
508
509 @c ---------------------------------------------------------------------
510 @c Standards
511 @c ---------------------------------------------------------------------
512
513 @node Standards
514 @section Standards
515 @cindex Standards
516
517 @menu
518 * Varying Length Character Strings::
519 @end menu
520
521 The GNU Fortran compiler implements
522 ISO/IEC 1539:1997 (Fortran 95).  As such, it can also compile essentially all
523 standard-compliant Fortran 90 and Fortran 77 programs.   It also supports
524 the ISO/IEC TR-15581 enhancements to allocatable arrays, and
525 the @uref{http://www.openmp.org/drupal/mp-documents/spec25.pdf,
526 OpenMP Application Program Interface v2.5} specification.
527
528 In the future, the GNU Fortran compiler will also support ISO/IEC
529 1539-1:2004 (Fortran 2003) and future Fortran standards. Partial support
530 of that standard is already provided; the current status of Fortran 2003
531 support is reported in the @ref{Fortran 2003 status} section of the
532 documentation.
533
534 The next version of the Fortran standard (Fortran 2008) is currently
535 being developed and the GNU Fortran compiler supports some of its new
536 features. This support is based on the latest draft of the standard
537 (available from @url{http://www.nag.co.uk/sc22wg5/}) and no guarantee of
538 future compatibility is made, as the final standard might differ from the
539 draft. For more information, see the @ref{Fortran 2008 status} section.
540
541 Additionally, the GNU Fortran compilers supports the OpenMP specification
542 (version 3.0, @url{http://openmp.org/wp/openmp-specifications/}).
543
544 @node Varying Length Character Strings
545 @subsection Varying Length Character Strings
546 @cindex Varying length character strings
547 @cindex Varying length strings
548 @cindex strings, varying length
549
550 The Fortran 95 standard specifies in Part 2 (ISO/IEC 1539-2:2000)
551 varying length character strings. While GNU Fortran currently does not
552 support such strings directly, there exist two Fortran implementations
553 for them, which work with GNU Fortran. They can be found at
554 @uref{http://www.fortran.com/@/iso_varying_string.f95} and at
555 @uref{ftp://ftp.nag.co.uk/@/sc22wg5/@/ISO_VARYING_STRING/}.
556
557
558
559 @c =====================================================================
560 @c PART I: INVOCATION REFERENCE
561 @c =====================================================================
562
563 @tex
564 \part{I}{Invoking GNU Fortran}
565 @end tex
566
567 @c ---------------------------------------------------------------------
568 @c Compiler Options
569 @c ---------------------------------------------------------------------
570
571 @include invoke.texi
572
573
574 @c ---------------------------------------------------------------------
575 @c Runtime
576 @c ---------------------------------------------------------------------
577
578 @node Runtime
579 @chapter Runtime:  Influencing runtime behavior with environment variables
580 @cindex environment variable
581
582 The behavior of the @command{gfortran} can be influenced by
583 environment variables.
584
585 Malformed environment variables are silently ignored.
586
587 @menu
588 * GFORTRAN_STDIN_UNIT:: Unit number for standard input
589 * GFORTRAN_STDOUT_UNIT:: Unit number for standard output
590 * GFORTRAN_STDERR_UNIT:: Unit number for standard error
591 * GFORTRAN_USE_STDERR:: Send library output to standard error
592 * GFORTRAN_TMPDIR:: Directory for scratch files
593 * GFORTRAN_UNBUFFERED_ALL:: Don't buffer I/O for all units.
594 * GFORTRAN_UNBUFFERED_PRECONNECTED:: Don't buffer I/O for preconnected units.
595 * GFORTRAN_SHOW_LOCUS::  Show location for runtime errors
596 * GFORTRAN_OPTIONAL_PLUS:: Print leading + where permitted
597 * GFORTRAN_DEFAULT_RECL:: Default record length for new files
598 * GFORTRAN_LIST_SEPARATOR::  Separator for list output
599 * GFORTRAN_CONVERT_UNIT::  Set endianness for unformatted I/O
600 * GFORTRAN_ERROR_DUMPCORE:: Dump core on run-time errors
601 * GFORTRAN_ERROR_BACKTRACE:: Show backtrace on run-time errors
602 @end menu
603
604 @node GFORTRAN_STDIN_UNIT
605 @section @env{GFORTRAN_STDIN_UNIT}---Unit number for standard input
606
607 This environment variable can be used to select the unit number
608 preconnected to standard input.  This must be a positive integer.
609 The default value is 5.
610
611 @node GFORTRAN_STDOUT_UNIT
612 @section @env{GFORTRAN_STDOUT_UNIT}---Unit number for standard output
613
614 This environment variable can be used to select the unit number
615 preconnected to standard output.  This must be a positive integer.
616 The default value is 6.
617
618 @node GFORTRAN_STDERR_UNIT
619 @section @env{GFORTRAN_STDERR_UNIT}---Unit number for standard error
620
621 This environment variable can be used to select the unit number
622 preconnected to standard error.  This must be a positive integer.
623 The default value is 0.
624
625 @node GFORTRAN_USE_STDERR
626 @section @env{GFORTRAN_USE_STDERR}---Send library output to standard error
627
628 This environment variable controls where library output is sent.
629 If the first letter is @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1}, standard
630 error is used. If the first letter is @samp{n}, @samp{N} or
631 @samp{0}, standard output is used.
632
633 @node GFORTRAN_TMPDIR
634 @section @env{GFORTRAN_TMPDIR}---Directory for scratch files
635
636 This environment variable controls where scratch files are
637 created.  If this environment variable is missing,
638 GNU Fortran searches for the environment variable @env{TMP}.  If
639 this is also missing, the default is @file{/tmp}.
640
641 @node GFORTRAN_UNBUFFERED_ALL
642 @section @env{GFORTRAN_UNBUFFERED_ALL}---Don't buffer I/O on all units
643
644 This environment variable controls whether all I/O is unbuffered.  If
645 the first letter is @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1}, all I/O is
646 unbuffered. This will slow down small sequential reads and writes.  If
647 the first letter is @samp{n}, @samp{N} or @samp{0}, I/O is buffered.
648 This is the default.
649
650 @node GFORTRAN_UNBUFFERED_PRECONNECTED
651 @section @env{GFORTRAN_UNBUFFERED_PRECONNECTED}---Don't buffer I/O on preconnected units
652
653 The environment variable named @env{GFORTRAN_UNBUFFERED_PRECONNECTED} controls
654 whether I/O on a preconnected unit (i.e.@: STDOUT or STDERR) is unbuffered.  If 
655 the first letter is @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1}, I/O is unbuffered. This
656 will slow down small sequential reads and writes.  If the first letter
657 is @samp{n}, @samp{N} or @samp{0}, I/O is buffered.  This is the default.
658
659 @node GFORTRAN_SHOW_LOCUS
660 @section @env{GFORTRAN_SHOW_LOCUS}---Show location for runtime errors
661
662 If the first letter is @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1}, filename and
663 line numbers for runtime errors are printed.  If the first letter is
664 @samp{n}, @samp{N} or @samp{0}, don't print filename and line numbers
665 for runtime errors. The default is to print the location.
666
667 @node GFORTRAN_OPTIONAL_PLUS
668 @section @env{GFORTRAN_OPTIONAL_PLUS}---Print leading + where permitted
669
670 If the first letter is @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1},
671 a plus sign is printed
672 where permitted by the Fortran standard.  If the first letter
673 is @samp{n}, @samp{N} or @samp{0}, a plus sign is not printed
674 in most cases. Default is not to print plus signs.
675
676 @node GFORTRAN_DEFAULT_RECL
677 @section @env{GFORTRAN_DEFAULT_RECL}---Default record length for new files
678
679 This environment variable specifies the default record length, in
680 bytes, for files which are opened without a @code{RECL} tag in the
681 @code{OPEN} statement.  This must be a positive integer.  The
682 default value is 1073741824 bytes (1 GB).
683
684 @node GFORTRAN_LIST_SEPARATOR
685 @section @env{GFORTRAN_LIST_SEPARATOR}---Separator for list output
686
687 This environment variable specifies the separator when writing
688 list-directed output.  It may contain any number of spaces and
689 at most one comma.  If you specify this on the command line,
690 be sure to quote spaces, as in
691 @smallexample
692 $ GFORTRAN_LIST_SEPARATOR='  ,  ' ./a.out
693 @end smallexample
694 when @command{a.out} is the compiled Fortran program that you want to run.
695 Default is a single space.
696
697 @node GFORTRAN_CONVERT_UNIT
698 @section @env{GFORTRAN_CONVERT_UNIT}---Set endianness for unformatted I/O
699
700 By setting the @env{GFORTRAN_CONVERT_UNIT} variable, it is possible
701 to change the representation of data for unformatted files.
702 The syntax for the @env{GFORTRAN_CONVERT_UNIT} variable is:
703 @smallexample
704 GFORTRAN_CONVERT_UNIT: mode | mode ';' exception | exception ;
705 mode: 'native' | 'swap' | 'big_endian' | 'little_endian' ;
706 exception: mode ':' unit_list | unit_list ;
707 unit_list: unit_spec | unit_list unit_spec ;
708 unit_spec: INTEGER | INTEGER '-' INTEGER ;
709 @end smallexample
710 The variable consists of an optional default mode, followed by
711 a list of optional exceptions, which are separated by semicolons
712 from the preceding default and each other.  Each exception consists
713 of a format and a comma-separated list of units.  Valid values for
714 the modes are the same as for the @code{CONVERT} specifier:
715
716 @itemize @w{}
717 @item @code{NATIVE} Use the native format.  This is the default.
718 @item @code{SWAP} Swap between little- and big-endian.
719 @item @code{LITTLE_ENDIAN} Use the little-endian format
720 for unformatted files.
721 @item @code{BIG_ENDIAN} Use the big-endian format for unformatted files.
722 @end itemize
723 A missing mode for an exception is taken to mean @code{BIG_ENDIAN}.
724 Examples of values for @env{GFORTRAN_CONVERT_UNIT} are:
725 @itemize @w{}
726 @item @code{'big_endian'}  Do all unformatted I/O in big_endian mode.
727 @item @code{'little_endian;native:10-20,25'}  Do all unformatted I/O 
728 in little_endian mode, except for units 10 to 20 and 25, which are in
729 native format.
730 @item @code{'10-20'}  Units 10 to 20 are big-endian, the rest is native.
731 @end itemize
732
733 Setting the environment variables should be done on the command
734 line or via the @command{export}
735 command for @command{sh}-compatible shells and via @command{setenv}
736 for @command{csh}-compatible shells.
737
738 Example for @command{sh}:
739 @smallexample
740 $ gfortran foo.f90
741 $ GFORTRAN_CONVERT_UNIT='big_endian;native:10-20' ./a.out
742 @end smallexample
743
744 Example code for @command{csh}:
745 @smallexample
746 % gfortran foo.f90
747 % setenv GFORTRAN_CONVERT_UNIT 'big_endian;native:10-20'
748 % ./a.out
749 @end smallexample
750
751 Using anything but the native representation for unformatted data
752 carries a significant speed overhead.  If speed in this area matters
753 to you, it is best if you use this only for data that needs to be
754 portable.
755
756 @xref{CONVERT specifier}, for an alternative way to specify the
757 data representation for unformatted files.  @xref{Runtime Options}, for
758 setting a default data representation for the whole program.  The
759 @code{CONVERT} specifier overrides the @option{-fconvert} compile options.
760
761 @emph{Note that the values specified via the GFORTRAN_CONVERT_UNIT
762 environment variable will override the CONVERT specifier in the
763 open statement}.  This is to give control over data formats to
764 users who do not have the source code of their program available.
765
766 @node GFORTRAN_ERROR_DUMPCORE
767 @section @env{GFORTRAN_ERROR_DUMPCORE}---Dump core on run-time errors
768
769 If the @env{GFORTRAN_ERROR_DUMPCORE} variable is set to
770 @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1} (only the first letter is relevant)
771 then library run-time errors cause core dumps. To disable the core
772 dumps, set the variable to @samp{n}, @samp{N}, @samp{0}. Default
773 is not to core dump unless the @option{-fdump-core} compile option
774 was used.
775
776 @node GFORTRAN_ERROR_BACKTRACE
777 @section @env{GFORTRAN_ERROR_BACKTRACE}---Show backtrace on run-time errors
778
779 If the @env{GFORTRAN_ERROR_BACKTRACE} variable is set to
780 @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1} (only the first letter is relevant)
781 then a backtrace is printed when a run-time error occurs.
782 To disable the backtracing, set the variable to
783 @samp{n}, @samp{N}, @samp{0}. Default is not to print a backtrace
784 unless the @option{-fbacktrace} compile option
785 was used.
786
787 @c =====================================================================
788 @c PART II: LANGUAGE REFERENCE
789 @c =====================================================================
790
791 @tex
792 \part{II}{Language Reference}
793 @end tex
794
795 @c ---------------------------------------------------------------------
796 @c Fortran 2003 and 2008 Status
797 @c ---------------------------------------------------------------------
798
799 @node Fortran 2003 and 2008 status
800 @chapter Fortran 2003 and 2008 Status
801
802 @menu
803 * Fortran 2003 status::
804 * Fortran 2008 status::
805 @end menu
806
807 @node Fortran 2003 status
808 @section Fortran 2003 status
809
810 GNU Fortran supports several Fortran 2003 features; an incomplete
811 list can be found below.
812
813 @itemize
814 @item 
815 Intrinsics @code{command_argument_count}, @code{get_command},
816 @code{get_command_argument}, @code{get_environment_variable}, and
817 @code{move_alloc}.
818
819 @item 
820 @cindex array, constructors
821 @cindex @code{[...]}
822 Array constructors using square brackets. That is, @code{[...]} rather
823 than @code{(/.../)}.
824
825 @item
826 @cindex @code{FLUSH} statement
827 @cindex statement, @code{FLUSH}
828 @code{FLUSH} statement.
829
830 @item
831 @cindex @code{IOMSG=} specifier
832 @code{IOMSG=} specifier for I/O statements.
833
834 @item
835 @cindex @code{ENUM} statement
836 @cindex @code{ENUMERATOR} statement
837 @cindex statement, @code{ENUM}
838 @cindex statement, @code{ENUMERATOR}
839 @opindex @code{fshort-enums}
840 Support for the declaration of enumeration constants via the
841 @code{ENUM} and @code{ENUMERATOR} statements.  Interoperability with
842 @command{gcc} is guaranteed also for the case where the
843 @command{-fshort-enums} command line option is given.
844
845 @item
846 @cindex TR 15581
847 TR 15581:
848 @itemize
849 @item
850 @cindex @code{ALLOCATABLE} dummy arguments
851 @code{ALLOCATABLE} dummy arguments.
852 @item
853 @cindex @code{ALLOCATABLE} function results
854 @code{ALLOCATABLE} function results
855 @item
856 @cindex @code{ALLOCATABLE} components of derived types
857 @code{ALLOCATABLE} components of derived types
858 @end itemize
859
860 @item
861 @cindex @code{ALLOCATE}
862 The @code{ERRMSG=} tag is now supported in @code{ALLOCATE} and
863 @code{DEALLOCATE} statements.  The @code{SOURCE=} tag is supported
864 in an @code{ALLOCATE} statement.  An @emph{intrinsic-type-spec}
865 can be used as the @emph{type-spec} in an @code{ALLOCATE} statement;
866 while the use of a @emph{derived-type-name} is currently unsupported.
867
868 @item
869 @cindex @code{STREAM} I/O
870 @cindex @code{ACCESS='STREAM'} I/O
871 The @code{OPEN} statement supports the @code{ACCESS='STREAM'} specifier,
872 allowing I/O without any record structure.
873
874 @item
875 Namelist input/output for internal files.
876
877 @item
878 @cindex @code{PROTECTED} statement
879 @cindex statement, @code{PROTECTED}
880 The @code{PROTECTED} statement and attribute.
881
882 @item
883 @cindex @code{VALUE} statement
884 @cindex statement, @code{VALUE}
885 The @code{VALUE} statement and attribute.
886
887 @item
888 @cindex @code{VOLATILE} statement
889 @cindex statement, @code{VOLATILE}
890 The @code{VOLATILE} statement and attribute.
891
892 @item
893 @cindex @code{IMPORT} statement
894 @cindex statement, @code{IMPORT}
895 The @code{IMPORT} statement, allowing to import
896 host-associated derived types.
897
898 @item
899 @cindex @code{USE, INTRINSIC} statement
900 @cindex statement, @code{USE, INTRINSIC}
901 @cindex @code{ISO_FORTRAN_ENV} statement
902 @cindex statement, @code{ISO_FORTRAN_ENV}
903 @code{USE} statement with @code{INTRINSIC} and @code{NON_INTRINSIC}
904 attribute; supported intrinsic modules: @code{ISO_FORTRAN_ENV},
905 @code{OMP_LIB} and @code{OMP_LIB_KINDS}.
906
907 @item
908 Renaming of operators in the @code{USE} statement.
909
910 @item
911 @cindex ISO C Bindings
912 Interoperability with C (ISO C Bindings)
913
914 @item
915 BOZ as argument of INT, REAL, DBLE and CMPLX.
916
917 @end itemize
918
919
920 @node Fortran 2008 status
921 @section Fortran 2008 status
922
923 The next version of the Fortran standard after Fortran 2003 is currently
924 being worked on by the Working Group 5 of Sub-Committee 22 of the Joint
925 Technical Committee 1 of the International Organization for
926 Standardization (ISO) and the International Electrotechnical Commission
927 (IEC). This group is known at @uref{http://www.nag.co.uk/sc22wg5/, WG5}.
928 The next revision of the Fortran standard is informally referred to as
929 Fortran 2008, reflecting its planned release year. The GNU Fortran
930 compiler has support for some of the new features in Fortran 2008. This
931 support is based on the latest draft, available from
932 @url{http://www.nag.co.uk/sc22wg5/}. However, as the final standard may
933 differ from the drafts, no guarantee of backward compatibility can be
934 made and you should only use it for experimental purposes.
935
936
937 @c ---------------------------------------------------------------------
938 @c Compiler Characteristics
939 @c ---------------------------------------------------------------------
940
941 @node Compiler Characteristics
942 @chapter Compiler Characteristics
943
944 @c TODO: Formulate this introduction a little more generally once
945 @c there is more here than KIND type parameters.
946
947 This chapter describes certain characteristics of the GNU Fortran compiler,
948 namely the KIND type parameter values supported.
949
950 @menu
951 * KIND Type Parameters::
952 @end menu
953
954
955 @node KIND Type Parameters
956 @section KIND Type Parameters
957 @cindex kind
958
959 The @code{KIND} type parameters supported by GNU Fortran for the primitive
960 data types are:
961
962 @table @code
963
964 @item INTEGER
965 1, 2, 4, 8*, 16*, default: 4 (1)
966
967 @item LOGICAL
968 1, 2, 4, 8*, 16*, default: 4 (1)
969
970 @item REAL
971 4, 8, 10**, 16**, default: 4 (2)
972
973 @item COMPLEX
974 4, 8, 10**, 16**, default: 4 (2)
975
976 @item CHARACTER
977 1, 4, default: 1
978
979 @end table
980
981 @noindent
982 * = not available on all systems @*
983 ** = not available on all systems; additionally 10 and 16 are never
984 available at the same time @*
985 (1) Unless -fdefault-integer-8 is used @*
986 (2) Unless -fdefault-real-8 is used
987
988 @noindent
989 The @code{KIND} value matches the storage size in bytes, except for
990 @code{COMPLEX} where the storage size is twice as much (or both real and
991 imaginary part are a real value of the given size).  It is recommended to use
992 the @code{SELECT_*_KIND} intrinsics instead of the concrete values.
993
994
995 @c ---------------------------------------------------------------------
996 @c Extensions
997 @c ---------------------------------------------------------------------
998
999 @c Maybe this chapter should be merged with the 'Standards' section,
1000 @c whenever that is written :-)
1001
1002 @node Extensions
1003 @chapter Extensions
1004 @cindex extensions
1005
1006 The two sections below detail the extensions to standard Fortran that are
1007 implemented in GNU Fortran, as well as some of the popular or
1008 historically important extensions that are not (or not yet) implemented.
1009 For the latter case, we explain the alternatives available to GNU Fortran
1010 users, including replacement by standard-conforming code or GNU
1011 extensions.
1012
1013 @menu
1014 * Extensions implemented in GNU Fortran::
1015 * Extensions not implemented in GNU Fortran::
1016 @end menu
1017
1018
1019 @node Extensions implemented in GNU Fortran
1020 @section Extensions implemented in GNU Fortran
1021 @cindex extensions, implemented
1022
1023 GNU Fortran implements a number of extensions over standard
1024 Fortran. This chapter contains information on their syntax and
1025 meaning.  There are currently two categories of GNU Fortran
1026 extensions, those that provide functionality beyond that provided
1027 by any standard, and those that are supported by GNU Fortran
1028 purely for backward compatibility with legacy compilers.  By default,
1029 @option{-std=gnu} allows the compiler to accept both types of
1030 extensions, but to warn about the use of the latter.  Specifying
1031 either @option{-std=f95}, @option{-std=f2003} or @option{-std=f2008}
1032 disables both types of extensions, and @option{-std=legacy} allows both
1033 without warning.
1034
1035 @menu
1036 * Old-style kind specifications::
1037 * Old-style variable initialization::
1038 * Extensions to namelist::
1039 * X format descriptor without count field::
1040 * Commas in FORMAT specifications::
1041 * Missing period in FORMAT specifications::
1042 * I/O item lists::
1043 * BOZ literal constants::
1044 * Real array indices::
1045 * Unary operators::
1046 * Implicitly convert LOGICAL and INTEGER values::
1047 * Hollerith constants support::
1048 * Cray pointers::
1049 * CONVERT specifier::
1050 * OpenMP::
1051 * Argument list functions::
1052 @end menu
1053
1054 @node Old-style kind specifications
1055 @subsection Old-style kind specifications
1056 @cindex kind, old-style
1057
1058 GNU Fortran allows old-style kind specifications in declarations. These
1059 look like:
1060 @smallexample
1061       TYPESPEC*size x,y,z
1062 @end smallexample
1063 @noindent
1064 where @code{TYPESPEC} is a basic type (@code{INTEGER}, @code{REAL},
1065 etc.), and where @code{size} is a byte count corresponding to the
1066 storage size of a valid kind for that type.  (For @code{COMPLEX}
1067 variables, @code{size} is the total size of the real and imaginary
1068 parts.)  The statement then declares @code{x}, @code{y} and @code{z} to
1069 be of type @code{TYPESPEC} with the appropriate kind.  This is
1070 equivalent to the standard-conforming declaration
1071 @smallexample
1072       TYPESPEC(k) x,y,z
1073 @end smallexample
1074 @noindent
1075 where @code{k} is the kind parameter suitable for the intended precision.  As
1076 kind parameters are implementation-dependent, use the @code{KIND},
1077 @code{SELECTED_INT_KIND} and @code{SELECTED_REAL_KIND} intrinsics to retrieve
1078 the correct value, for instance @code{REAL*8 x} can be replaced by:
1079 @smallexample
1080 INTEGER, PARAMETER :: dbl = KIND(1.0d0)
1081 REAL(KIND=dbl) :: x
1082 @end smallexample
1083
1084 @node Old-style variable initialization
1085 @subsection Old-style variable initialization
1086
1087 GNU Fortran allows old-style initialization of variables of the
1088 form:
1089 @smallexample
1090       INTEGER i/1/,j/2/
1091       REAL x(2,2) /3*0.,1./
1092 @end smallexample
1093 The syntax for the initializers is as for the @code{DATA} statement, but
1094 unlike in a @code{DATA} statement, an initializer only applies to the
1095 variable immediately preceding the initialization.  In other words,
1096 something like @code{INTEGER I,J/2,3/} is not valid.  This style of
1097 initialization is only allowed in declarations without double colons
1098 (@code{::}); the double colons were introduced in Fortran 90, which also
1099 introduced a standard syntax for initializing variables in type
1100 declarations.
1101
1102 Examples of standard-conforming code equivalent to the above example
1103 are:
1104 @smallexample
1105 ! Fortran 90
1106       INTEGER :: i = 1, j = 2
1107       REAL :: x(2,2) = RESHAPE((/0.,0.,0.,1./),SHAPE(x))
1108 ! Fortran 77
1109       INTEGER i, j
1110       REAL x(2,2)
1111       DATA i/1/, j/2/, x/3*0.,1./
1112 @end smallexample
1113
1114 Note that variables which are explicitly initialized in declarations
1115 or in @code{DATA} statements automatically acquire the @code{SAVE}
1116 attribute.
1117
1118 @node Extensions to namelist
1119 @subsection Extensions to namelist
1120 @cindex Namelist
1121
1122 GNU Fortran fully supports the Fortran 95 standard for namelist I/O
1123 including array qualifiers, substrings and fully qualified derived types.
1124 The output from a namelist write is compatible with namelist read.  The
1125 output has all names in upper case and indentation to column 1 after the
1126 namelist name.  Two extensions are permitted:
1127
1128 Old-style use of @samp{$} instead of @samp{&}
1129 @smallexample
1130 $MYNML
1131  X(:)%Y(2) = 1.0 2.0 3.0
1132  CH(1:4) = "abcd"
1133 $END
1134 @end smallexample
1135
1136 It should be noted that the default terminator is @samp{/} rather than
1137 @samp{&END}.
1138
1139 Querying of the namelist when inputting from stdin. After at least
1140 one space, entering @samp{?} sends to stdout the namelist name and the names of
1141 the variables in the namelist:
1142 @smallexample
1143  ?
1144
1145 &mynml
1146  x
1147  x%y
1148  ch
1149 &end
1150 @end smallexample
1151
1152 Entering @samp{=?} outputs the namelist to stdout, as if
1153 @code{WRITE(*,NML = mynml)} had been called:
1154 @smallexample
1155 =?
1156
1157 &MYNML
1158  X(1)%Y=  0.000000    ,  1.000000    ,  0.000000    ,
1159  X(2)%Y=  0.000000    ,  2.000000    ,  0.000000    ,
1160  X(3)%Y=  0.000000    ,  3.000000    ,  0.000000    ,
1161  CH=abcd,  /
1162 @end smallexample
1163
1164 To aid this dialog, when input is from stdin, errors send their
1165 messages to stderr and execution continues, even if @code{IOSTAT} is set.
1166
1167 @code{PRINT} namelist is permitted.  This causes an error if
1168 @option{-std=f95} is used.
1169 @smallexample
1170 PROGRAM test_print
1171   REAL, dimension (4)  ::  x = (/1.0, 2.0, 3.0, 4.0/)
1172   NAMELIST /mynml/ x
1173   PRINT mynml
1174 END PROGRAM test_print
1175 @end smallexample
1176
1177 Expanded namelist reads are permitted.  This causes an error if 
1178 @option{-std=f95} is used.  In the following example, the first element
1179 of the array will be given the value 0.00 and the two succeeding
1180 elements will be given the values 1.00 and 2.00.
1181 @smallexample
1182 &MYNML
1183   X(1,1) = 0.00 , 1.00 , 2.00
1184 /
1185 @end smallexample
1186
1187 @node X format descriptor without count field
1188 @subsection @code{X} format descriptor without count field
1189
1190 To support legacy codes, GNU Fortran permits the count field of the
1191 @code{X} edit descriptor in @code{FORMAT} statements to be omitted.
1192 When omitted, the count is implicitly assumed to be one.
1193
1194 @smallexample
1195        PRINT 10, 2, 3
1196 10     FORMAT (I1, X, I1)
1197 @end smallexample
1198
1199 @node Commas in FORMAT specifications
1200 @subsection Commas in @code{FORMAT} specifications
1201
1202 To support legacy codes, GNU Fortran allows the comma separator
1203 to be omitted immediately before and after character string edit
1204 descriptors in @code{FORMAT} statements.
1205
1206 @smallexample
1207        PRINT 10, 2, 3
1208 10     FORMAT ('FOO='I1' BAR='I2)
1209 @end smallexample
1210
1211
1212 @node Missing period in FORMAT specifications
1213 @subsection Missing period in @code{FORMAT} specifications
1214
1215 To support legacy codes, GNU Fortran allows missing periods in format
1216 specifications if and only if @option{-std=legacy} is given on the
1217 command line.  This is considered non-conforming code and is
1218 discouraged.
1219
1220 @smallexample
1221        REAL :: value
1222        READ(*,10) value
1223 10     FORMAT ('F4')
1224 @end smallexample
1225
1226 @node I/O item lists
1227 @subsection I/O item lists
1228 @cindex I/O item lists
1229
1230 To support legacy codes, GNU Fortran allows the input item list
1231 of the @code{READ} statement, and the output item lists of the
1232 @code{WRITE} and @code{PRINT} statements, to start with a comma.
1233
1234 @node BOZ literal constants
1235 @subsection BOZ literal constants
1236 @cindex BOZ literal constants
1237
1238 Besides decimal constants, Fortran also supports binary (@code{b}),
1239 octal (@code{o}) and hexadecimal (@code{z}) integer constants. The
1240 syntax is: @samp{prefix quote digits quote}, were the prefix is
1241 either @code{b}, @code{o} or @code{z}, quote is either @code{'} or
1242 @code{"} and the digits are for binary @code{0} or @code{1}, for
1243 octal between @code{0} and @code{7}, and for hexadecimal between
1244 @code{0} and @code{F}. (Example: @code{b'01011101'}.)
1245
1246 Up to Fortran 95, BOZ literals were only allowed to initialize
1247 integer variables in DATA statements. Since Fortran 2003 BOZ literals
1248 are also allowed as argument of @code{REAL}, @code{DBLE}, @code{INT}
1249 and @code{CMPLX}; the result is the same as if the integer BOZ
1250 literal had been converted by @code{TRANSFER} to, respectively,
1251 @code{real}, @code{double precision}, @code{integer} or @code{complex}.
1252 As GNU Fortran extension the intrinsic procedures @code{FLOAT},
1253 @code{DFLOAT}, @code{COMPLEX} and @code{DCMPLX} are treated alike.
1254
1255 As an extension, GNU Fortran allows hexadecimal BOZ literal constants to
1256 be specified using the @code{X} prefix, in addition to the standard
1257 @code{Z} prefix. The BOZ literal can also be specified by adding a
1258 suffix to the string, for example, @code{Z'ABC'} and @code{'ABC'Z} are
1259 equivalent.
1260
1261 Furthermore, GNU Fortran allows using BOZ literal constants outside
1262 DATA statements and the four intrinsic functions allowed by Fortran 2003.
1263 In DATA statements, in direct assignments, where the right-hand side
1264 only contains a BOZ literal constant, and for old-style initializers of
1265 the form @code{integer i /o'0173'/}, the constant is transferred
1266 as if @code{TRANSFER} had been used; for @code{COMPLEX} numbers, only
1267 the real part is initialized unless @code{CMPLX} is used. In all other
1268 cases, the BOZ literal constant is converted to an @code{INTEGER} value with
1269 the largest decimal representation.  This value is then converted
1270 numerically to the type and kind of the variable in question.
1271 (For instance, @code{real :: r = b'0000001' + 1} initializes @code{r}
1272 with @code{2.0}.) As different compilers implement the extension
1273 differently, one should be careful when doing bitwise initialization
1274 of non-integer variables.
1275
1276 Note that initializing an @code{INTEGER} variable with a statement such
1277 as @code{DATA i/Z'FFFFFFFF'/} will give an integer overflow error rather
1278 than the desired result of @math{-1} when @code{i} is a 32-bit integer
1279 on a system that supports 64-bit integers.  The @samp{-fno-range-check}
1280 option can be used as a workaround for legacy code that initializes
1281 integers in this manner.
1282
1283 @node Real array indices
1284 @subsection Real array indices
1285 @cindex array, indices of type real
1286
1287 As an extension, GNU Fortran allows the use of @code{REAL} expressions
1288 or variables as array indices.
1289
1290 @node Unary operators
1291 @subsection Unary operators
1292 @cindex operators, unary
1293
1294 As an extension, GNU Fortran allows unary plus and unary minus operators
1295 to appear as the second operand of binary arithmetic operators without
1296 the need for parenthesis.
1297
1298 @smallexample
1299        X = Y * -Z
1300 @end smallexample
1301
1302 @node Implicitly convert LOGICAL and INTEGER values
1303 @subsection Implicitly convert @code{LOGICAL} and @code{INTEGER} values
1304 @cindex conversion, to integer
1305 @cindex conversion, to logical
1306
1307 As an extension for backwards compatibility with other compilers, GNU
1308 Fortran allows the implicit conversion of @code{LOGICAL} values to
1309 @code{INTEGER} values and vice versa.  When converting from a
1310 @code{LOGICAL} to an @code{INTEGER}, @code{.FALSE.} is interpreted as
1311 zero, and @code{.TRUE.} is interpreted as one.  When converting from
1312 @code{INTEGER} to @code{LOGICAL}, the value zero is interpreted as
1313 @code{.FALSE.} and any nonzero value is interpreted as @code{.TRUE.}.
1314
1315 @smallexample
1316         LOGICAL :: l
1317         l = 1
1318 @end smallexample
1319 @smallexample
1320         INTEGER :: i
1321         i = .TRUE.
1322 @end smallexample
1323
1324 However, there is no implicit conversion of @code{INTEGER} values in
1325 @code{if}-statements, nor of @code{LOGICAL} or @code{INTEGER} values
1326 in I/O operations.
1327
1328 @node Hollerith constants support
1329 @subsection Hollerith constants support
1330 @cindex Hollerith constants
1331
1332 GNU Fortran supports Hollerith constants in assignments, function
1333 arguments, and @code{DATA} and @code{ASSIGN} statements.  A Hollerith
1334 constant is written as a string of characters preceded by an integer
1335 constant indicating the character count, and the letter @code{H} or
1336 @code{h}, and stored in bytewise fashion in a numeric (@code{INTEGER},
1337 @code{REAL}, or @code{complex}) or @code{LOGICAL} variable.  The
1338 constant will be padded or truncated to fit the size of the variable in
1339 which it is stored.
1340
1341 Examples of valid uses of Hollerith constants:
1342 @smallexample
1343       complex*16 x(2)
1344       data x /16Habcdefghijklmnop, 16Hqrstuvwxyz012345/
1345       x(1) = 16HABCDEFGHIJKLMNOP
1346       call foo (4h abc)
1347 @end smallexample
1348
1349 Invalid Hollerith constants examples:
1350 @smallexample
1351       integer*4 a
1352       a = 8H12345678 ! Valid, but the Hollerith constant will be truncated.
1353       a = 0H         ! At least one character is needed.
1354 @end smallexample
1355
1356 In general, Hollerith constants were used to provide a rudimentary
1357 facility for handling character strings in early Fortran compilers,
1358 prior to the introduction of @code{CHARACTER} variables in Fortran 77;
1359 in those cases, the standard-compliant equivalent is to convert the
1360 program to use proper character strings.  On occasion, there may be a
1361 case where the intent is specifically to initialize a numeric variable
1362 with a given byte sequence.  In these cases, the same result can be
1363 obtained by using the @code{TRANSFER} statement, as in this example.
1364 @smallexample
1365       INTEGER(KIND=4) :: a
1366       a = TRANSFER ("abcd", a)     ! equivalent to: a = 4Habcd
1367 @end smallexample
1368
1369
1370 @node Cray pointers
1371 @subsection Cray pointers
1372 @cindex pointer, Cray
1373
1374 Cray pointers are part of a non-standard extension that provides a
1375 C-like pointer in Fortran.  This is accomplished through a pair of
1376 variables: an integer "pointer" that holds a memory address, and a
1377 "pointee" that is used to dereference the pointer.
1378
1379 Pointer/pointee pairs are declared in statements of the form:
1380 @smallexample
1381         pointer ( <pointer> , <pointee> )
1382 @end smallexample
1383 or,
1384 @smallexample
1385         pointer ( <pointer1> , <pointee1> ), ( <pointer2> , <pointee2> ), ...
1386 @end smallexample
1387 The pointer is an integer that is intended to hold a memory address.
1388 The pointee may be an array or scalar.  A pointee can be an assumed
1389 size array---that is, the last dimension may be left unspecified by
1390 using a @code{*} in place of a value---but a pointee cannot be an
1391 assumed shape array.  No space is allocated for the pointee.
1392
1393 The pointee may have its type declared before or after the pointer
1394 statement, and its array specification (if any) may be declared
1395 before, during, or after the pointer statement.  The pointer may be
1396 declared as an integer prior to the pointer statement.  However, some
1397 machines have default integer sizes that are different than the size
1398 of a pointer, and so the following code is not portable:
1399 @smallexample
1400         integer ipt
1401         pointer (ipt, iarr)
1402 @end smallexample
1403 If a pointer is declared with a kind that is too small, the compiler
1404 will issue a warning; the resulting binary will probably not work
1405 correctly, because the memory addresses stored in the pointers may be
1406 truncated.  It is safer to omit the first line of the above example;
1407 if explicit declaration of ipt's type is omitted, then the compiler
1408 will ensure that ipt is an integer variable large enough to hold a
1409 pointer.
1410
1411 Pointer arithmetic is valid with Cray pointers, but it is not the same
1412 as C pointer arithmetic.  Cray pointers are just ordinary integers, so
1413 the user is responsible for determining how many bytes to add to a
1414 pointer in order to increment it.  Consider the following example:
1415 @smallexample
1416         real target(10)
1417         real pointee(10)
1418         pointer (ipt, pointee)
1419         ipt = loc (target)
1420         ipt = ipt + 1       
1421 @end smallexample
1422 The last statement does not set @code{ipt} to the address of
1423 @code{target(1)}, as it would in C pointer arithmetic.  Adding @code{1}
1424 to @code{ipt} just adds one byte to the address stored in @code{ipt}.
1425
1426 Any expression involving the pointee will be translated to use the
1427 value stored in the pointer as the base address.
1428
1429 To get the address of elements, this extension provides an intrinsic
1430 function @code{LOC()}.  The @code{LOC()} function is equivalent to the
1431 @code{&} operator in C, except the address is cast to an integer type:
1432 @smallexample
1433         real ar(10)
1434         pointer(ipt, arpte(10))
1435         real arpte
1436         ipt = loc(ar)  ! Makes arpte is an alias for ar
1437         arpte(1) = 1.0 ! Sets ar(1) to 1.0
1438 @end smallexample
1439 The pointer can also be set by a call to the @code{MALLOC} intrinsic
1440 (see @ref{MALLOC}).
1441
1442 Cray pointees often are used to alias an existing variable.  For
1443 example:
1444 @smallexample
1445         integer target(10)
1446         integer iarr(10)
1447         pointer (ipt, iarr)
1448         ipt = loc(target)
1449 @end smallexample
1450 As long as @code{ipt} remains unchanged, @code{iarr} is now an alias for
1451 @code{target}. The optimizer, however, will not detect this aliasing, so
1452 it is unsafe to use @code{iarr} and @code{target} simultaneously.  Using
1453 a pointee in any way that violates the Fortran aliasing rules or
1454 assumptions is illegal. It is the user's responsibility to avoid doing
1455 this; the compiler works under the assumption that no such aliasing
1456 occurs.
1457
1458 Cray pointers will work correctly when there is no aliasing (i.e., when
1459 they are used to access a dynamically allocated block of memory), and
1460 also in any routine where a pointee is used, but any variable with which
1461 it shares storage is not used.  Code that violates these rules may not
1462 run as the user intends.  This is not a bug in the optimizer; any code
1463 that violates the aliasing rules is illegal.  (Note that this is not
1464 unique to GNU Fortran; any Fortran compiler that supports Cray pointers
1465 will ``incorrectly'' optimize code with illegal aliasing.)
1466
1467 There are a number of restrictions on the attributes that can be applied
1468 to Cray pointers and pointees.  Pointees may not have the
1469 @code{ALLOCATABLE}, @code{INTENT}, @code{OPTIONAL}, @code{DUMMY},
1470 @code{TARGET}, @code{INTRINSIC}, or @code{POINTER} attributes. Pointers
1471 may not have the @code{DIMENSION}, @code{POINTER}, @code{TARGET},
1472 @code{ALLOCATABLE}, @code{EXTERNAL}, or @code{INTRINSIC} attributes.
1473 Pointees may not occur in more than one pointer statement.  A pointee
1474 cannot be a pointer.  Pointees cannot occur in equivalence, common, or
1475 data statements.
1476
1477 A Cray pointer may also point to a function or a subroutine.  For
1478 example, the following excerpt is valid:
1479 @smallexample
1480   implicit none
1481   external sub
1482   pointer (subptr,subpte)
1483   external subpte
1484   subptr = loc(sub)
1485   call subpte()
1486   [...]
1487   subroutine sub
1488   [...]
1489   end subroutine sub
1490 @end smallexample
1491
1492 A pointer may be modified during the course of a program, and this
1493 will change the location to which the pointee refers.  However, when
1494 pointees are passed as arguments, they are treated as ordinary
1495 variables in the invoked function.  Subsequent changes to the pointer
1496 will not change the base address of the array that was passed.
1497
1498 @node CONVERT specifier
1499 @subsection @code{CONVERT} specifier
1500 @cindex @code{CONVERT} specifier
1501
1502 GNU Fortran allows the conversion of unformatted data between little-
1503 and big-endian representation to facilitate moving of data
1504 between different systems.  The conversion can be indicated with
1505 the @code{CONVERT} specifier on the @code{OPEN} statement.
1506 @xref{GFORTRAN_CONVERT_UNIT}, for an alternative way of specifying
1507 the data format via an environment variable.
1508
1509 Valid values for @code{CONVERT} are:
1510 @itemize @w{}
1511 @item @code{CONVERT='NATIVE'} Use the native format.  This is the default.
1512 @item @code{CONVERT='SWAP'} Swap between little- and big-endian.
1513 @item @code{CONVERT='LITTLE_ENDIAN'} Use the little-endian representation
1514 for unformatted files.
1515 @item @code{CONVERT='BIG_ENDIAN'} Use the big-endian representation for
1516 unformatted files.
1517 @end itemize
1518
1519 Using the option could look like this:
1520 @smallexample
1521   open(file='big.dat',form='unformatted',access='sequential', &
1522        convert='big_endian')
1523 @end smallexample
1524
1525 The value of the conversion can be queried by using
1526 @code{INQUIRE(CONVERT=ch)}.  The values returned are
1527 @code{'BIG_ENDIAN'} and @code{'LITTLE_ENDIAN'}.
1528
1529 @code{CONVERT} works between big- and little-endian for
1530 @code{INTEGER} values of all supported kinds and for @code{REAL}
1531 on IEEE systems of kinds 4 and 8.  Conversion between different
1532 ``extended double'' types on different architectures such as
1533 m68k and x86_64, which GNU Fortran
1534 supports as @code{REAL(KIND=10)} and @code{REAL(KIND=16)}, will
1535 probably not work.
1536
1537 @emph{Note that the values specified via the GFORTRAN_CONVERT_UNIT
1538 environment variable will override the CONVERT specifier in the
1539 open statement}.  This is to give control over data formats to
1540 users who do not have the source code of their program available.
1541
1542 Using anything but the native representation for unformatted data
1543 carries a significant speed overhead.  If speed in this area matters
1544 to you, it is best if you use this only for data that needs to be
1545 portable.
1546
1547 @node OpenMP
1548 @subsection OpenMP
1549 @cindex OpenMP
1550
1551 OpenMP (Open Multi-Processing) is an application programming
1552 interface (API) that supports multi-platform shared memory 
1553 multiprocessing programming in C/C++ and Fortran on many 
1554 architectures, including Unix and Microsoft Windows platforms.
1555 It consists of a set of compiler directives, library routines,
1556 and environment variables that influence run-time behavior.
1557
1558 GNU Fortran strives to be compatible to the 
1559 @uref{http://www.openmp.org/mp-documents/spec30.pdf,
1560 OpenMP Application Program Interface v3.0}.
1561
1562 To enable the processing of the OpenMP directive @code{!$omp} in
1563 free-form source code; the @code{c$omp}, @code{*$omp} and @code{!$omp}
1564 directives in fixed form; the @code{!$} conditional compilation sentinels
1565 in free form; and the @code{c$}, @code{*$} and @code{!$} sentinels
1566 in fixed form, @command{gfortran} needs to be invoked with the
1567 @option{-fopenmp}. This also arranges for automatic linking of the
1568 GNU OpenMP runtime library @ref{Top,,libgomp,libgomp,GNU OpenMP
1569 runtime library}.
1570
1571 The OpenMP Fortran runtime library routines are provided both in a
1572 form of a Fortran 90 module named @code{omp_lib} and in a form of
1573 a Fortran @code{include} file named @file{omp_lib.h}.
1574
1575 An example of a parallelized loop taken from Appendix A.1 of
1576 the OpenMP Application Program Interface v2.5:
1577 @smallexample
1578 SUBROUTINE A1(N, A, B)
1579   INTEGER I, N
1580   REAL B(N), A(N)
1581 !$OMP PARALLEL DO !I is private by default
1582   DO I=2,N
1583     B(I) = (A(I) + A(I-1)) / 2.0
1584   ENDDO
1585 !$OMP END PARALLEL DO
1586 END SUBROUTINE A1
1587 @end smallexample
1588
1589 Please note:
1590 @itemize
1591 @item
1592 @option{-fopenmp} implies @option{-frecursive}, i.e., all local arrays
1593 will be allocated on the stack. When porting existing code to OpenMP,
1594 this may lead to surprising results, especially to segmentation faults
1595 if the stacksize is limited.
1596
1597 @item
1598 On glibc-based systems, OpenMP enabled applications cannot be statically
1599 linked due to limitations of the underlying pthreads-implementation. It
1600 might be possible to get a working solution if 
1601 @command{-Wl,--whole-archive -lpthread -Wl,--no-whole-archive} is added
1602 to the command line. However, this is not supported by @command{gcc} and
1603 thus not recommended.
1604 @end itemize
1605
1606 @node Argument list functions
1607 @subsection Argument list functions @code{%VAL}, @code{%REF} and @code{%LOC}
1608 @cindex argument list functions
1609 @cindex @code{%VAL}
1610 @cindex @code{%REF}
1611 @cindex @code{%LOC}
1612
1613 GNU Fortran supports argument list functions @code{%VAL}, @code{%REF} 
1614 and @code{%LOC} statements, for backward compatibility with g77. 
1615 It is recommended that these should be used only for code that is 
1616 accessing facilities outside of GNU Fortran, such as operating system 
1617 or windowing facilities. It is best to constrain such uses to isolated 
1618 portions of a program--portions that deal specifically and exclusively 
1619 with low-level, system-dependent facilities. Such portions might well 
1620 provide a portable interface for use by the program as a whole, but are 
1621 themselves not portable, and should be thoroughly tested each time they 
1622 are rebuilt using a new compiler or version of a compiler.
1623
1624 @code{%VAL} passes a scalar argument by value, @code{%REF} passes it by 
1625 reference and @code{%LOC} passes its memory location.  Since gfortran 
1626 already passes scalar arguments by reference, @code{%REF} is in effect 
1627 a do-nothing.  @code{%LOC} has the same effect as a Fortran pointer.
1628
1629 An example of passing an argument by value to a C subroutine foo.:
1630 @smallexample
1631 C
1632 C prototype      void foo_ (float x);
1633 C
1634       external foo
1635       real*4 x
1636       x = 3.14159
1637       call foo (%VAL (x))
1638       end
1639 @end smallexample
1640
1641 For details refer to the g77 manual
1642 @uref{http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-3.4.6/g77/index.html#Top}.
1643
1644 Also, @code{c_by_val.f} and its partner @code{c_by_val.c} of the
1645 GNU Fortran testsuite are worth a look.
1646
1647
1648 @node Extensions not implemented in GNU Fortran
1649 @section Extensions not implemented in GNU Fortran
1650 @cindex extensions, not implemented
1651
1652 The long history of the Fortran language, its wide use and broad
1653 userbase, the large number of different compiler vendors and the lack of
1654 some features crucial to users in the first standards have lead to the
1655 existence of a number of important extensions to the language.  While
1656 some of the most useful or popular extensions are supported by the GNU
1657 Fortran compiler, not all existing extensions are supported.  This section
1658 aims at listing these extensions and offering advice on how best make
1659 code that uses them running with the GNU Fortran compiler.
1660
1661 @c More can be found here:
1662 @c   -- http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-3.4.6/g77/Missing-Features.html
1663 @c   -- the list of Fortran and libgfortran bugs closed as WONTFIX:
1664 @c      http://tinyurl.com/2u4h5y
1665
1666 @menu
1667 * STRUCTURE and RECORD::
1668 @c * UNION and MAP::
1669 * ENCODE and DECODE statements::
1670 * Variable FORMAT expressions::
1671 @c * Q edit descriptor::
1672 @c * AUTOMATIC statement::
1673 @c * TYPE and ACCEPT I/O Statements::
1674 @c * .XOR. operator::
1675 @c * CARRIAGECONTROL, DEFAULTFILE, DISPOSE and RECORDTYPE I/O specifiers::
1676 @c * Omitted arguments in procedure call:
1677 @end menu
1678
1679
1680 @node STRUCTURE and RECORD
1681 @subsection @code{STRUCTURE} and @code{RECORD}
1682 @cindex @code{STRUCTURE}
1683 @cindex @code{RECORD}
1684
1685 Structures are user-defined aggregate data types; this functionality was
1686 standardized in Fortran 90 with an different syntax, under the name of
1687 ``derived types''. Here is an example of code using the non portable
1688 structure syntax:
1689
1690 @example
1691 ! Declaring a structure named ``item'' and containing three fields:
1692 ! an integer ID, an description string and a floating-point price.
1693 STRUCTURE /item/
1694   INTEGER id
1695   CHARACTER(LEN=200) description
1696   REAL price
1697 END STRUCTURE
1698
1699 ! Define two variables, an single record of type ``item''
1700 ! named ``pear'', and an array of items named ``store_catalog''
1701 RECORD /item/ pear, store_catalog(100)
1702
1703 ! We can directly access the fields of both variables
1704 pear.id = 92316
1705 pear.description = "juicy D'Anjou pear"
1706 pear.price = 0.15
1707 store_catalog(7).id = 7831
1708 store_catalog(7).description = "milk bottle"
1709 store_catalog(7).price = 1.2
1710
1711 ! We can also manipulate the whole structure
1712 store_catalog(12) = pear
1713 print *, store_catalog(12)
1714 @end example
1715
1716 @noindent
1717 This code can easily be rewritten in the Fortran 90 syntax as following:
1718
1719 @example
1720 ! ``STRUCTURE /name/ ... END STRUCTURE'' becomes
1721 ! ``TYPE name ... END TYPE''
1722 TYPE item
1723   INTEGER id
1724   CHARACTER(LEN=200) description
1725   REAL price
1726 END TYPE
1727
1728 ! ``RECORD /name/ variable'' becomes ``TYPE(name) variable''
1729 TYPE(item) pear, store_catalog(100)
1730
1731 ! Instead of using a dot (.) to access fields of a record, the
1732 ! standard syntax uses a percent sign (%)
1733 pear%id = 92316
1734 pear%description = "juicy D'Anjou pear"
1735 pear%price = 0.15
1736 store_catalog(7)%id = 7831
1737 store_catalog(7)%description = "milk bottle"
1738 store_catalog(7)%price = 1.2
1739
1740 ! Assignments of a whole variable don't change
1741 store_catalog(12) = pear
1742 print *, store_catalog(12)
1743 @end example
1744
1745
1746 @c @node UNION and MAP
1747 @c @subsection @code{UNION} and @code{MAP}
1748 @c @cindex @code{UNION}
1749 @c @cindex @code{MAP}
1750 @c
1751 @c For help writing this one, see
1752 @c http://www.eng.umd.edu/~nsw/ench250/fortran1.htm#UNION and
1753 @c http://www.tacc.utexas.edu/services/userguides/pgi/pgiws_ug/pgi32u06.htm
1754
1755
1756 @node ENCODE and DECODE statements
1757 @subsection @code{ENCODE} and @code{DECODE} statements
1758 @cindex @code{ENCODE}
1759 @cindex @code{DECODE}
1760
1761 GNU Fortran doesn't support the @code{ENCODE} and @code{DECODE}
1762 statements.  These statements are best replaced by @code{READ} and
1763 @code{WRITE} statements involving internal files (@code{CHARACTER}
1764 variables and arrays), which have been part of the Fortran standard since
1765 Fortran 77. For example, replace a code fragment like
1766
1767 @smallexample
1768       INTEGER*1 LINE(80)
1769       REAL A, B, C
1770 c     ... Code that sets LINE
1771       DECODE (80, 9000, LINE) A, B, C
1772  9000 FORMAT (1X, 3(F10.5))
1773 @end smallexample
1774
1775 @noindent
1776 with the following:
1777
1778 @smallexample
1779       CHARACTER(LEN=80) LINE
1780       REAL A, B, C
1781 c     ... Code that sets LINE
1782       READ (UNIT=LINE, FMT=9000) A, B, C
1783  9000 FORMAT (1X, 3(F10.5))
1784 @end smallexample
1785
1786 Similarly, replace a code fragment like
1787
1788 @smallexample
1789       INTEGER*1 LINE(80)
1790       REAL A, B, C
1791 c     ... Code that sets A, B and C
1792       ENCODE (80, 9000, LINE) A, B, C
1793  9000 FORMAT (1X, 'OUTPUT IS ', 3(F10.5))
1794 @end smallexample
1795
1796 @noindent
1797 with the following:
1798
1799 @smallexample
1800       CHARACTER(LEN=80) LINE
1801       REAL A, B, C
1802 c     ... Code that sets A, B and C
1803       WRITE (UNIT=LINE, FMT=9000) A, B, C
1804  9000 FORMAT (1X, 'OUTPUT IS ', 3(F10.5))
1805 @end smallexample
1806
1807
1808 @node Variable FORMAT expressions
1809 @subsection Variable @code{FORMAT} expressions
1810 @cindex @code{FORMAT}
1811
1812 A variable @code{FORMAT} expression is format statement which includes
1813 angle brackets enclosing a Fortran expression: @code{FORMAT(I<N>)}. GNU
1814 Fortran does not support this legacy extension. The effect of variable
1815 format expressions can be reproduced by using the more powerful (and
1816 standard) combination of internal output and string formats. For example,
1817 replace a code fragment like this:
1818
1819 @smallexample
1820       WRITE(6,20) INT1
1821  20   FORMAT(I<N+1>)
1822 @end smallexample
1823
1824 @noindent
1825 with the following:
1826
1827 @smallexample
1828 c     Variable declaration
1829       CHARACTER(LEN=20) F
1830 c     
1831 c     Other code here...
1832 c
1833       WRITE(FMT,'("(I", I0, ")")') N+1
1834       WRITE(6,FM) INT1
1835 @end smallexample
1836
1837 @noindent
1838 or with:
1839
1840 @smallexample
1841 c     Variable declaration
1842       CHARACTER(LEN=20) FMT
1843 c     
1844 c     Other code here...
1845 c
1846       WRITE(FMT,*) N+1
1847       WRITE(6,"(I" // ADJUSTL(FMT) // ")") INT1
1848 @end smallexample
1849
1850
1851 @c ---------------------------------------------------------------------
1852 @c Mixed-Language Programming
1853 @c ---------------------------------------------------------------------
1854
1855 @node Mixed-Language Programming
1856 @chapter Mixed-Language Programming
1857 @cindex Interoperability
1858 @cindex Mixed-language programming
1859
1860 @menu
1861 * Interoperability with C::
1862 * GNU Fortran Compiler Directives::
1863 * Non-Fortran Main Program::
1864 @end menu
1865
1866 This chapter is about mixed-language interoperability, but also applies
1867 if one links Fortran code compiled by different compilers. In most cases,
1868 use of the C Binding features of the Fortran 2003 standard is sufficient,
1869 and their use is highly recommended.
1870
1871
1872 @node Interoperability with C
1873 @section Interoperability with C
1874
1875 @menu
1876 * Intrinsic Types::
1877 * Further Interoperability of Fortran with C::
1878 * Derived Types and struct::
1879 * Interoperable Global Variables::
1880 * Interoperable Subroutines and Functions::
1881 @end menu
1882
1883 Since Fortran 2003 (ISO/IEC 1539-1:2004(E)) there is a
1884 standardized way to generate procedure and derived-type
1885 declarations and global variables which are interoperable with C
1886 (ISO/IEC 9899:1999). The @code{bind(C)} attribute has been added
1887 to inform the compiler that a symbol shall be interoperable with C;
1888 also, some constraints are added. Note, however, that not
1889 all C features have a Fortran equivalent or vice versa. For instance,
1890 neither C's unsigned integers nor C's functions with variable number
1891 of arguments have an equivalent in Fortran.
1892
1893
1894 @node Intrinsic Types
1895 @subsection Intrinsic Types
1896
1897 In order to ensure that exactly the same variable type and kind is used
1898 in C and Fortran, the named constants shall be used which are defined in the
1899 @code{ISO_C_BINDING} intrinsic module. That module contains named constants
1900 for kind parameters and character named constants for the escape sequences
1901 in C. For a list of the constants, see @ref{ISO_C_BINDING}.
1902
1903 @node Derived Types and struct
1904 @subsection Derived Types and struct
1905
1906 For compatibility of derived types with @code{struct}, one needs to use
1907 the @code{BIND(C)} attribute in the type declaration. For instance, the
1908 following type declaration
1909
1910 @smallexample
1911  USE ISO_C_BINDING
1912  TYPE, BIND(C) :: myType
1913    INTEGER(C_INT) :: i1, i2
1914    INTEGER(C_SIGNED_CHAR) :: i3
1915    REAL(C_DOUBLE) :: d1
1916    COMPLEX(C_FLOAT_COMPLEX) :: c1
1917    CHARACTER(KIND=C_CHAR) :: str(5)
1918  END TYPE
1919 @end smallexample
1920
1921 matches the following @code{struct} declaration in C
1922
1923 @smallexample
1924  struct @{
1925    int i1, i2;
1926    /* Note: "char" might be signed or unsigned.  */
1927    signed char i3;
1928    double d1;
1929    float _Complex c1;
1930    char str[5];
1931  @} myType;
1932 @end smallexample
1933
1934 Derived types with the C binding attribute shall not have the @code{sequence}
1935 attribute, type parameters, the @code{extends} attribute, nor type-bound
1936 procedures. Every component must be of interoperable type and kind and may not
1937 have the @code{pointer} or @code{allocatable} attribute. The names of the
1938 variables are irrelevant for interoperability.
1939
1940 As there exist no direct Fortran equivalents, neither unions nor structs
1941 with bit field or variable-length array members are interoperable.
1942
1943 @node Interoperable Global Variables
1944 @subsection Interoperable Global Variables
1945
1946 Variables can be made accessible from C using the C binding attribute,
1947 optionally together with specifying a binding name. Those variables
1948 have to be declared in the declaration part of a @code{MODULE},
1949 be of interoperable type, and have neither the @code{pointer} nor
1950 the @code{allocatable} attribute.
1951
1952 @smallexample
1953   MODULE m
1954     USE myType_module
1955     USE ISO_C_BINDING
1956     integer(C_INT), bind(C, name="_MyProject_flags") :: global_flag
1957     type(myType), bind(C) :: tp
1958   END MODULE
1959 @end smallexample
1960
1961 Here, @code{_MyProject_flags} is the case-sensitive name of the variable
1962 as seen from C programs while @code{global_flag} is the case-insensitive
1963 name as seen from Fortran. If no binding name is specified, as for
1964 @var{tp}, the C binding name is the (lowercase) Fortran binding name.
1965 If a binding name is specified, only a single variable may be after the
1966 double colon. Note of warning: You cannot use a global variable to
1967 access @var{errno} of the C library as the C standard allows it to be
1968 a macro. Use the @code{IERRNO} intrinsic (GNU extension) instead.
1969
1970 @node Interoperable Subroutines and Functions
1971 @subsection Interoperable Subroutines and Functions
1972
1973 Subroutines and functions have to have the @code{BIND(C)} attribute to
1974 be compatible with C. The dummy argument declaration is relatively
1975 straightforward. However, one needs to be careful because C uses
1976 call-by-value by default while Fortran behaves usually similar to
1977 call-by-reference. Furthermore, strings and pointers are handled
1978 differently. Note that only explicit size and assumed-size arrays are
1979 supported but not assumed-shape or allocatable arrays.
1980
1981 To pass a variable by value, use the @code{VALUE} attribute.
1982 Thus the following C prototype
1983
1984 @smallexample
1985 @code{int func(int i, int *j)}
1986 @end smallexample
1987
1988 matches the Fortran declaration
1989
1990 @smallexample
1991   integer(c_int) func(i,j)
1992     integer, VALUE :: i
1993     integer :: j
1994 @end smallexample
1995
1996 Note that pointer arguments also frequently need the @code{VALUE} attribute.
1997
1998 Strings are handled quite differently in C and Fortran. In C a string
1999 is a @code{NUL}-terminated array of characters while in Fortran each string
2000 has a length associated with it and is thus not terminated (by e.g.
2001 @code{NUL}). For example, if one wants to use the following C function,
2002
2003 @smallexample
2004   #include <stdio.h>
2005   void print_C(char *string) /* equivalent: char string[]  */
2006   @{
2007      printf("%s\n", string);
2008   @}
2009 @end smallexample
2010
2011 to print ``Hello World'' from Fortran, one can call it using
2012
2013 @smallexample
2014   use iso_c_binding, only: C_CHAR, C_NULL_CHAR
2015   interface
2016     subroutine print_c(string) bind(C, name="print_C")
2017       use iso_c_binding, only: c_char
2018       character(kind=c_char) :: string(*)
2019     end subroutine print_c
2020   end interface
2021   call print_c(C_CHAR_"Hello World"//C_NULL_CHAR)
2022 @end smallexample
2023
2024 As the example shows, one needs to ensure that the
2025 string is @code{NUL} terminated. Additionally, the dummy argument
2026 @var{string} of @code{print_C} is a length-one assumed-size
2027 array; using @code{character(len=*)} is not allowed. The example
2028 above uses @code{c_char_"Hello World"} to ensure the string
2029 literal has the right type; typically the default character
2030 kind and @code{c_char} are the same and thus @code{"Hello World"}
2031 is equivalent. However, the standard does not guarantee this.
2032
2033 The use of pointers is now illustrated using the C library
2034 function @code{strncpy}, whose prototype is
2035
2036 @smallexample
2037   char *strncpy(char *restrict s1, const char *restrict s2, size_t n);
2038 @end smallexample
2039
2040 The function @code{strncpy} copies at most @var{n} characters from
2041 string @var{s2} to @var{s1} and returns @var{s1}. In the following
2042 example, we ignore the return value:
2043
2044 @smallexample
2045   use iso_c_binding
2046   implicit none
2047   character(len=30) :: str,str2
2048   interface
2049     ! Ignore the return value of strncpy -> subroutine
2050     ! "restrict" is always assumed if we do not pass a pointer
2051     subroutine strncpy(dest, src, n) bind(C)
2052       import
2053       character(kind=c_char),  intent(out) :: dest(*)
2054       character(kind=c_char),  intent(in)  :: src(*)
2055       integer(c_size_t), value, intent(in) :: n
2056     end subroutine strncpy
2057   end interface
2058   str = repeat('X',30) ! Initialize whole string with 'X'
2059   call strncpy(str, c_char_"Hello World"//C_NULL_CHAR, &
2060                len(c_char_"Hello World",kind=c_size_t))
2061   print '(a)', str ! prints: "Hello WorldXXXXXXXXXXXXXXXXXXX"
2062   end
2063 @end smallexample
2064
2065 C pointers are represented in Fortran via the special derived type
2066 @code{type(c_ptr)}, with private components. Thus one needs to
2067 use intrinsic conversion procedures to convert from or to C pointers.
2068 For example,
2069
2070 @smallexample
2071   use iso_c_binding
2072   type(c_ptr) :: cptr1, cptr2
2073   integer, target :: array(7), scalar
2074   integer, pointer :: pa(:), ps
2075   cptr1 = c_loc(array(1)) ! The programmer needs to ensure that the
2076                           ! array is contiguous if required by the C
2077                           ! procedure
2078   cptr2 = c_loc(scalar)
2079   call c_f_pointer(cptr2, ps)
2080   call c_f_pointer(cptr2, pa, shape=[7])
2081 @end smallexample
2082
2083 When converting C to Fortran arrays, the one-dimensional @code{SHAPE} argument
2084 has to be passed. Note: A pointer argument @code{void *} matches
2085 @code{TYPE(C_PTR), VALUE} while @code{TYPE(C_PTR)} matches @code{void **}.
2086
2087 Procedure pointers are handled analogously to pointers; the C type is
2088 @code{TYPE(C_FUNPTR)} and the intrinsic conversion procedures are
2089 @code{C_F_PROC_POINTER} and @code{C_FUNLOC}.
2090
2091 The intrinsic procedures are described in @ref{Intrinsic Procedures}.
2092
2093 @node Further Interoperability of Fortran with C
2094 @subsection Further Interoperability of Fortran with C
2095
2096 Assumed-shape and allocatable arrays are passed using an array descriptor
2097 (dope vector). The internal structure of the array descriptor used
2098 by GNU Fortran is not yet documented and will change. There will also be
2099 a Technical Report (TR 29113) which standardizes an interoperable
2100 array descriptor. Until then, you can use the Chasm Language
2101 Interoperability Tools, @url{http://chasm-interop.sourceforge.net/},
2102 which provide an interface to GNU Fortran's array descriptor.
2103
2104 The technical report 29113 will presumably also include support for
2105 C-interoperable @code{OPTIONAL} and for assumed-rank and assumed-type
2106 dummy arguments. However, the TR has neither been approved nor implemented
2107 in GNU Fortran; therefore, these features are not yet available.
2108
2109
2110
2111 @node GNU Fortran Compiler Directives
2112 @section GNU Fortran Compiler Directives
2113
2114 The Fortran standard standard describes how a conforming program shall
2115 behave; however, the exact implementation is not standardized. In order
2116 to allow the user to choose specific implementation details, compiler
2117 directives can be used to set attributes of variables and procedures
2118 which are not part of the standard. Whether a given attribute is
2119 supported and its exact effects depend on both the operating system and
2120 on the processor; see
2121 @ref{Top,,C Extensions,gcc,Using the GNU Compiler Collection (GCC)}
2122 for details.
2123
2124 For procedures and procedure pointers, the following attributes can
2125 be used to change the calling convention:
2126
2127 @itemize
2128 @item @code{CDECL} -- standard C calling convention
2129 @item @code{STDCALL} -- convention where the called procedure pops the stack
2130 @item @code{FASTCALL} -- part of the arguments are passed via registers
2131 instead using the stack
2132 @end itemize
2133
2134 Besides changing the calling convention, the attributes also influence
2135 the decoration of the symbol name, e.g., by a leading underscore or by
2136 a trailing at-sign followed by the number of bytes on the stack. When
2137 assigning a procedure to a procedure pointer, both should use the same
2138 calling convention.
2139
2140 On some systems, procedures and global variables (module variables and
2141 @code{COMMON} blocks) need special handling to be accessible when they
2142 are in a shared library. The following attributes are available:
2143
2144 @itemize
2145 @item @code{DLLEXPORT} -- provide a global pointer to a pointer in the DLL
2146 @item @code{DLLIMPORT} -- reference the function or variable using a global pointer 
2147 @end itemize
2148
2149 The attributes are specified using the syntax
2150
2151 @code{!GCC$ ATTRIBUTES} @var{attribute-list} @code{::} @var{variable-list}
2152
2153 where in free-form source code only whitespace is allowed before @code{!GCC$}
2154 and in fixed-form source code @code{!GCC$}, @code{cGCC$} or @code{*GCC$} shall
2155 start in the first column.
2156
2157 For procedures, the compiler directives shall be placed into the body
2158 of the procedure; for variables and procedure pointers, they shall be in
2159 the same declaration part as the variable or procedure pointer.
2160
2161
2162
2163 @node Non-Fortran Main Program
2164 @section Non-Fortran Main Program
2165
2166 @menu
2167 * _gfortran_set_args:: Save command-line arguments
2168 * _gfortran_set_options:: Set library option flags
2169 * _gfortran_set_convert:: Set endian conversion
2170 * _gfortran_set_record_marker:: Set length of record markers
2171 * _gfortran_set_max_subrecord_length:: Set subrecord length
2172 @end menu
2173
2174 Even if you are doing mixed-language programming, it is very
2175 likely that you do not need to know or use the information in this
2176 section. Since it is about the internal structure of GNU Fortran,
2177 it may also change in GCC minor releases.
2178
2179 When you compile a @code{PROGRAM} with GNU Fortran, a function
2180 with the name @code{main} (in the symbol table of the object file)
2181 is generated, which initializes the libgfortran library and then
2182 calls the actual program which uses the name @code{MAIN__}, for
2183 historic reasons. If you link GNU Fortran compiled procedures
2184 to, e.g., a C or C++ program or to a Fortran program compiled by
2185 a different compiler, the libgfortran library is not initialized
2186 and thus a few intrinsic procedures do not work properly, e.g.
2187 those for obtaining the command-line arguments.
2188
2189 Therefore, if your @code{PROGRAM} is not compiled with
2190 GNU Fortran and the GNU Fortran compiled procedures require
2191 intrinsics relying on the library initialization, you need to
2192 initialize the library yourself. Using the default options,
2193 gfortran calls @code{_gfortran_set_args} and
2194 @code{_gfortran_set_options}. The initialization of the former
2195 is needed if the called procedures access the command line
2196 (and for backtracing); the latter sets some flags based on the
2197 standard chosen or to enable backtracing. In typical programs,
2198 it is not necessary to call any initialization function.
2199
2200 If your @code{PROGRAM} is compiled with GNU Fortran, you shall
2201 not call any of the following functions. The libgfortran
2202 initialization functions are shown in C syntax but using C
2203 bindings they are also accessible from Fortran.
2204
2205
2206 @node _gfortran_set_args
2207 @subsection @code{_gfortran_set_args} --- Save command-line arguments
2208 @fnindex _gfortran_set_args
2209 @cindex libgfortran initialization, set_args
2210
2211 @table @asis
2212 @item @emph{Description}:
2213 @code{_gfortran_set_args} saves the command-line arguments; this
2214 initialization is required if any of the command-line intrinsics
2215 is called. Additionally, it shall be called if backtracing is
2216 enabled (see @code{_gfortran_set_options}).
2217
2218 @item @emph{Syntax}:
2219 @code{void _gfortran_set_args (int argc, char *argv[])}
2220
2221 @item @emph{Arguments}:
2222 @multitable @columnfractions .15 .70
2223 @item @var{argc} @tab number of command line argument strings
2224 @item @var{argv} @tab the command-line argument strings; argv[0]
2225 is the pathname of the executable itself.
2226 @end multitable
2227
2228 @item @emph{Example}:
2229 @smallexample
2230 int main (int argc, char *argv[])
2231 @{
2232   /* Initialize libgfortran.  */
2233   _gfortran_set_args (argc, argv);
2234   return 0;
2235 @}
2236 @end smallexample
2237 @end table
2238
2239
2240 @node _gfortran_set_options
2241 @subsection @code{_gfortran_set_options} --- Set library option flags
2242 @fnindex _gfortran_set_options
2243 @cindex libgfortran initialization, set_options
2244
2245 @table @asis
2246 @item @emph{Description}:
2247 @code{_gfortran_set_options} sets several flags related to the Fortran
2248 standard to be used, whether backtracing or core dumps should be enabled
2249 and whether range checks should be performed. The syntax allows for
2250 upward compatibility since the number of passed flags is specified; for
2251 non-passed flags, the default value is used. See also
2252 @pxref{Code Gen Options}. Please note that not all flags are actually
2253 used.
2254
2255 @item @emph{Syntax}:
2256 @code{void _gfortran_set_options (int num, int options[])}
2257
2258 @item @emph{Arguments}:
2259 @multitable @columnfractions .15 .70
2260 @item @var{num} @tab number of options passed
2261 @item @var{argv} @tab The list of flag values
2262 @end multitable
2263
2264 @item @emph{option flag list}:
2265 @multitable @columnfractions .15 .70
2266 @item @var{option}[0] @tab Allowed standard; can give run-time errors
2267 if e.g. an input-output edit descriptor is invalid in a given standard.
2268 Possible values are (bitwise or-ed) @code{GFC_STD_F77} (1),
2269 @code{GFC_STD_F95_OBS} (2), @code{GFC_STD_F95_DEL} (4), @code{GFC_STD_F95}
2270 (8), @code{GFC_STD_F2003} (16), @code{GFC_STD_GNU} (32),
2271 @code{GFC_STD_LEGACY} (64), and @code{GFC_STD_F2008} (128).
2272 Default: @code{GFC_STD_F95_OBS | GFC_STD_F95_DEL | GFC_STD_F2003
2273 | GFC_STD_F2008 | GFC_STD_F95 | GFC_STD_F77 | GFC_STD_GNU | GFC_STD_LEGACY}.
2274 @item @var{option}[1] @tab Standard-warning flag; prints a warning to
2275 standard error. Default: @code{GFC_STD_F95_DEL | GFC_STD_LEGACY}.
2276 @item @var{option}[2] @tab If non zero, enable pedantic checking.
2277 Default: off.
2278 @item @var{option}[3] @tab If non zero, enable core dumps on run-time
2279 errors. Default: off.
2280 @item @var{option}[4] @tab If non zero, enable backtracing on run-time
2281 errors. Default: off.
2282 Note: Installs a signal handler and requires command-line
2283 initialization using @code{_gfortran_set_args}.
2284 @item @var{option}[5] @tab If non zero, supports signed zeros.
2285 Default: enabled.
2286 @item @var{option}[6] @tab Enables run-time checking. Possible values
2287 are (bitwise or-ed): GFC_RTCHECK_BOUNDS (1), GFC_RTCHECK_ARRAY_TEMPS (2),
2288 GFC_RTCHECK_RECURSION (4), GFC_RTCHECK_DO (16), GFC_RTCHECK_POINTER (32).
2289 Default: disabled.
2290 @item @var{option}[7] @tab If non zero, range checking is enabled.
2291 Default: enabled. See -frange-check (@pxref{Code Gen Options}).
2292 @end multitable
2293
2294 @item @emph{Example}:
2295 @smallexample
2296   /* Use gfortran 4.5 default options.  */
2297   static int options[] = @{68, 255, 0, 0, 0, 1, 0, 1@};
2298   _gfortran_set_options (8, &options);
2299 @end smallexample
2300 @end table
2301
2302
2303 @node _gfortran_set_convert
2304 @subsection @code{_gfortran_set_convert} --- Set endian conversion
2305 @fnindex _gfortran_set_convert
2306 @cindex libgfortran initialization, set_convert
2307
2308 @table @asis
2309 @item @emph{Description}:
2310 @code{_gfortran_set_convert} set the representation of data for
2311 unformatted files.
2312
2313 @item @emph{Syntax}:
2314 @code{void _gfortran_set_convert (int conv)}
2315
2316 @item @emph{Arguments}:
2317 @multitable @columnfractions .15 .70
2318 @item @var{conv} @tab Endian conversion, possible values:
2319 GFC_CONVERT_NATIVE (0, default), GFC_CONVERT_SWAP (1),
2320 GFC_CONVERT_BIG (2), GFC_CONVERT_LITTLE (3).
2321 @end multitable
2322
2323 @item @emph{Example}:
2324 @smallexample
2325 int main (int argc, char *argv[])
2326 @{
2327   /* Initialize libgfortran.  */
2328   _gfortran_set_args (argc, argv);
2329   _gfortran_set_convert (1);
2330   return 0;
2331 @}
2332 @end smallexample
2333 @end table
2334
2335
2336 @node _gfortran_set_record_marker
2337 @subsection @code{_gfortran_set_record_marker} --- Set length of record markers
2338 @fnindex _gfortran_set_record_marker
2339 @cindex libgfortran initialization, set_record_marker
2340
2341 @table @asis
2342 @item @emph{Description}:
2343 @code{_gfortran_set_record_marker} set the length of record markers
2344 for unformatted files.
2345
2346 @item @emph{Syntax}:
2347 @code{void _gfortran_set_record_marker (int val)}
2348
2349 @item @emph{Arguments}:
2350 @multitable @columnfractions .15 .70
2351 @item @var{val} @tab Length of the record marker; valid values
2352 are 4 and 8. Default is 4.
2353 @end multitable
2354
2355 @item @emph{Example}:
2356 @smallexample
2357 int main (int argc, char *argv[])
2358 @{
2359   /* Initialize libgfortran.  */
2360   _gfortran_set_args (argc, argv);
2361   _gfortran_set_record_marker (8);
2362   return 0;
2363 @}
2364 @end smallexample
2365 @end table
2366
2367
2368 @node _gfortran_set_max_subrecord_length
2369 @subsection @code{_gfortran_set_max_subrecord_length} --- Set subrecord length
2370 @fnindex _gfortran_set_max_subrecord_length
2371 @cindex libgfortran initialization, set_max_subrecord_length
2372
2373 @table @asis
2374 @item @emph{Description}:
2375 @code{_gfortran_set_max_subrecord_length} set the maximum length
2376 for a subrecord. This option only makes sense for testing and
2377 debugging of unformatted I/O.
2378
2379 @item @emph{Syntax}:
2380 @code{void _gfortran_set_max_subrecord_length (int val)}
2381
2382 @item @emph{Arguments}:
2383 @multitable @columnfractions .15 .70
2384 @item @var{val} @tab the maximum length for a subrecord;
2385 the maximum permitted value is 2147483639, which is also
2386 the default.
2387 @end multitable
2388
2389 @item @emph{Example}:
2390 @smallexample
2391 int main (int argc, char *argv[])
2392 @{
2393   /* Initialize libgfortran.  */
2394   _gfortran_set_args (argc, argv);
2395   _gfortran_set_max_subrecord_length (8);
2396   return 0;
2397 @}
2398 @end smallexample
2399 @end table
2400
2401
2402
2403 @c Intrinsic Procedures
2404 @c ---------------------------------------------------------------------
2405
2406 @include intrinsic.texi
2407
2408
2409 @tex
2410 \blankpart
2411 @end tex
2412
2413 @c ---------------------------------------------------------------------
2414 @c Contributing
2415 @c ---------------------------------------------------------------------
2416
2417 @node Contributing
2418 @unnumbered Contributing
2419 @cindex Contributing
2420
2421 Free software is only possible if people contribute to efforts
2422 to create it.
2423 We're always in need of more people helping out with ideas
2424 and comments, writing documentation and contributing code.
2425
2426 If you want to contribute to GNU Fortran,
2427 have a look at the long lists of projects you can take on.
2428 Some of these projects are small,
2429 some of them are large;
2430 some are completely orthogonal to the rest of what is
2431 happening on GNU Fortran,
2432 but others are ``mainstream'' projects in need of enthusiastic hackers.
2433 All of these projects are important!
2434 We'll eventually get around to the things here,
2435 but they are also things doable by someone who is willing and able.
2436
2437 @menu
2438 * Contributors::
2439 * Projects::
2440 * Proposed Extensions::
2441 @end menu
2442
2443
2444 @node Contributors
2445 @section Contributors to GNU Fortran
2446 @cindex Contributors
2447 @cindex Credits
2448 @cindex Authors
2449
2450 Most of the parser was hand-crafted by @emph{Andy Vaught}, who is
2451 also the initiator of the whole project.  Thanks Andy!
2452 Most of the interface with GCC was written by @emph{Paul Brook}.
2453
2454 The following individuals have contributed code and/or
2455 ideas and significant help to the GNU Fortran project
2456 (in alphabetical order):
2457
2458 @itemize @minus
2459 @item Janne Blomqvist
2460 @item Steven Bosscher
2461 @item Paul Brook
2462 @item Tobias Burnus
2463 @item Fran@,{c}ois-Xavier Coudert
2464 @item Bud Davis
2465 @item Jerry DeLisle
2466 @item Erik Edelmann
2467 @item Bernhard Fischer
2468 @item Daniel Franke
2469 @item Richard Guenther
2470 @item Richard Henderson
2471 @item Katherine Holcomb
2472 @item Jakub Jelinek
2473 @item Niels Kristian Bech Jensen
2474 @item Steven Johnson
2475 @item Steven G. Kargl
2476 @item Thomas Koenig
2477 @item Asher Langton
2478 @item H. J. Lu
2479 @item Toon Moene
2480 @item Brooks Moses
2481 @item Andrew Pinski
2482 @item Tim Prince
2483 @item Christopher D. Rickett
2484 @item Richard Sandiford
2485 @item Tobias Schl@"uter
2486 @item Roger Sayle
2487 @item Paul Thomas
2488 @item Andy Vaught
2489 @item Feng Wang
2490 @item Janus Weil
2491 @item Daniel Kraft
2492 @end itemize
2493
2494 The following people have contributed bug reports,
2495 smaller or larger patches,
2496 and much needed feedback and encouragement for the
2497 GNU Fortran project: 
2498
2499 @itemize @minus
2500 @item Bill Clodius
2501 @item Dominique d'Humi@`eres
2502 @item Kate Hedstrom
2503 @item Erik Schnetter
2504 @item Joost VandeVondele
2505 @end itemize
2506
2507 Many other individuals have helped debug,
2508 test and improve the GNU Fortran compiler over the past few years,
2509 and we welcome you to do the same!
2510 If you already have done so,
2511 and you would like to see your name listed in the
2512 list above, please contact us.
2513
2514
2515 @node Projects
2516 @section Projects
2517
2518 @table @emph
2519
2520 @item Help build the test suite
2521 Solicit more code for donation to the test suite: the more extensive the
2522 testsuite, the smaller the risk of breaking things in the future! We can
2523 keep code private on request.
2524
2525 @item Bug hunting/squishing
2526 Find bugs and write more test cases! Test cases are especially very
2527 welcome, because it allows us to concentrate on fixing bugs instead of
2528 isolating them. Going through the bugzilla database at
2529 @url{http://gcc.gnu.org/bugzilla/} to reduce testcases posted there and
2530 add more information (for example, for which version does the testcase
2531 work, for which versions does it fail?) is also very helpful.
2532
2533 @end table
2534
2535
2536 @node Proposed Extensions
2537 @section Proposed Extensions
2538
2539 Here's a list of proposed extensions for the GNU Fortran compiler, in no particular
2540 order.  Most of these are necessary to be fully compatible with
2541 existing Fortran compilers, but they are not part of the official
2542 J3 Fortran 95 standard.
2543
2544 @subsection Compiler extensions: 
2545 @itemize @bullet
2546 @item
2547 User-specified alignment rules for structures.
2548
2549 @item
2550 Flag to generate @code{Makefile} info.
2551
2552 @item
2553 Automatically extend single precision constants to double.
2554
2555 @item
2556 Compile code that conserves memory by dynamically allocating common and
2557 module storage either on stack or heap.
2558
2559 @item
2560 Compile flag to generate code for array conformance checking (suggest -CC).
2561
2562 @item
2563 User control of symbol names (underscores, etc).
2564
2565 @item
2566 Compile setting for maximum size of stack frame size before spilling
2567 parts to static or heap.
2568
2569 @item
2570 Flag to force local variables into static space.
2571
2572 @item
2573 Flag to force local variables onto stack.
2574 @end itemize
2575
2576
2577 @subsection Environment Options
2578 @itemize @bullet
2579 @item
2580 Pluggable library modules for random numbers, linear algebra.
2581 LA should use BLAS calling conventions.
2582
2583 @item
2584 Environment variables controlling actions on arithmetic exceptions like
2585 overflow, underflow, precision loss---Generate NaN, abort, default.
2586 action.
2587
2588 @item
2589 Set precision for fp units that support it (i387).
2590
2591 @item
2592 Variable for setting fp rounding mode.
2593
2594 @item
2595 Variable to fill uninitialized variables with a user-defined bit
2596 pattern.
2597
2598 @item
2599 Environment variable controlling filename that is opened for that unit
2600 number.
2601
2602 @item
2603 Environment variable to clear/trash memory being freed.
2604
2605 @item
2606 Environment variable to control tracing of allocations and frees.
2607
2608 @item
2609 Environment variable to display allocated memory at normal program end.
2610
2611 @item
2612 Environment variable for filename for * IO-unit.
2613
2614 @item
2615 Environment variable for temporary file directory.
2616
2617 @item
2618 Environment variable forcing standard output to be line buffered (unix).
2619
2620 @end itemize
2621
2622
2623 @c ---------------------------------------------------------------------
2624 @c GNU General Public License
2625 @c ---------------------------------------------------------------------
2626
2627 @include gpl_v3.texi
2628
2629
2630
2631 @c ---------------------------------------------------------------------
2632 @c GNU Free Documentation License
2633 @c ---------------------------------------------------------------------
2634
2635 @include fdl.texi
2636
2637
2638
2639 @c ---------------------------------------------------------------------
2640 @c Funding Free Software
2641 @c ---------------------------------------------------------------------
2642
2643 @include funding.texi
2644
2645 @c ---------------------------------------------------------------------
2646 @c Indices
2647 @c ---------------------------------------------------------------------
2648
2649 @node Option Index
2650 @unnumbered Option Index
2651 @command{gfortran}'s command line options are indexed here without any
2652 initial @samp{-} or @samp{--}. Where an option has both positive and
2653 negative forms (such as -foption and -fno-option), relevant entries in
2654 the manual are indexed under the most appropriate form; it may sometimes
2655 be useful to look up both forms.
2656 @printindex op
2657
2658 @node Keyword Index
2659 @unnumbered Keyword Index
2660 @printindex cp
2661
2662 @bye