home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ OS/2 Professional / OS2PRO194.ISO / os2 / prgramer / unix / emx / gnu / doc / extend.tex < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-10-21  |  71.7 KB  |  1,976 lines

  1. @c Copyright (C) 1988, 1989, 1992 Free Software Foundation, Inc.
  2. @c This is part of the GCC manual.
  3. @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
  4.  
  5. @node Extensions
  6. @chapter GNU Extensions to the C Language
  7. @cindex extensions, C language
  8. @cindex GNU extensions to the C language
  9. @cindex C language extensions
  10.  
  11. GNU C provides several language features not found in ANSI standard C.
  12. (The @samp{-pedantic} option directs GNU CC to print a warning message if
  13. any of these features is used.)  To test for the availability of these
  14. features in conditional compilation, check for a predefined macro
  15. @code{__GNUC__}, which is always defined under GNU CC.
  16.  
  17. @menu
  18. * Statement Exprs::     Putting statements and declarations inside expressions.
  19. * Local Labels::        Labels local to a statement-expression.
  20. * Labels as Values::    Getting pointers to labels, and computed gotos.
  21. * Nested Functions::    As in Algol and Pascal, lexical scoping of functions.
  22. * Naming Types::        Giving a name to the type of some expression.
  23. * Typeof::              @code{typeof}: referring to the type of an expression.
  24. * Lvalues::             Using @samp{?:}, @samp{,} and casts in lvalues.
  25. * Conditionals::        Omitting the middle operand of a @samp{?:} expression.
  26. * Long Long::        Double-word integers---@code{long long int}.
  27. * Zero Length::         Zero-length arrays.
  28. * Variable Length::     Arrays whose length is computed at run time.
  29. * Macro Varargs::    Macros with variable number of arguments.
  30. * Subscripting::        Any array can be subscripted, even if not an lvalue.
  31. * Pointer Arith::       Arithmetic on @code{void}-pointers and function pointers.
  32. * Initializers::        Non-constant initializers.
  33. * Constructors::        Constructor expressions give structures, unions
  34.                          or arrays as values.
  35. * Labeled Elements::    Labeling elements of initializers.
  36. * Cast to Union::       Casting to union type from any member of the union.
  37. * Case Ranges::        `case 1 ... 9' and such.
  38. * Function Attributes:: Declaring that functions have no side effects,
  39.                          or that they can never return.
  40. * Function Prototypes:: Prototype declarations and old-style definitions.
  41. * Dollar Signs::        Dollar sign is allowed in identifiers.
  42. * Character Escapes::   @samp{\e} stands for the character @key{ESC}.
  43. * Variable Attributes::    Specifying attributes of variables.
  44. * Alignment::           Inquiring about the alignment of a type or variable.
  45. * Inline::              Defining inline functions (as fast as macros).
  46. * Extended Asm::        Assembler instructions with C expressions as operands.
  47.                          (With them you can define ``built-in'' functions.)
  48. * Asm Labels::          Specifying the assembler name to use for a C symbol.
  49. * Explicit Reg Vars::   Defining variables residing in specified registers.
  50. * Alternate Keywords::  @code{__const__}, @code{__asm__}, etc., for header files.
  51. * Incomplete Enums::    @code{enum foo;}, with details to follow.
  52. @end menu
  53.  
  54. @node Statement Exprs
  55. @section Statements and Declarations within Expressions
  56. @cindex statements inside expressions
  57. @cindex declarations inside expressions
  58. @cindex expressions containing statements
  59. @cindex macros, statements in expressions
  60.  
  61. A compound statement enclosed in parentheses may appear as an expression
  62. in GNU C.  This allows you to use loops, switches, and local variables
  63. within an expression.
  64.  
  65. Recall that a compound statement is a sequence of statements surrounded
  66. by braces; in this construct, parentheses go around the braces.  For
  67. example:
  68.  
  69. @example
  70. (@{ int y = foo (); int z;
  71.    if (y > 0) z = y;
  72.    else z = - y;
  73.    z; @})
  74. @end example
  75.  
  76. @noindent
  77. is a valid (though slightly more complex than necessary) expression
  78. for the absolute value of @code{foo ()}.
  79.  
  80. The last thing in the compound statement should be an expression
  81. followed by a semicolon; the value of this subexpression serves as the
  82. value of the entire construct.  (If you use some other kind of statement
  83. last within the braces, the construct has type @code{void}, and thus
  84. effectively no value.)
  85.  
  86. This feature is especially useful in making macro definitions ``safe'' (so
  87. that they evaluate each operand exactly once).  For example, the
  88. ``maximum'' function is commonly defined as a macro in standard C as
  89. follows:
  90.  
  91. @example
  92. #define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
  93. @end example
  94.  
  95. @noindent
  96. @cindex side effects, macro argument
  97. But this definition computes either @var{a} or @var{b} twice, with bad
  98. results if the operand has side effects.  In GNU C, if you know the
  99. type of the operands (here let's assume @code{int}), you can define
  100. the macro safely as follows:
  101.  
  102. @example
  103. #define maxint(a,b) \
  104.   (@{int _a = (a), _b = (b); _a > _b ? _a : _b; @})
  105. @end example
  106.  
  107. Embedded statements are not allowed in constant expressions, such as
  108. the value of an enumeration constant, the width of a bit field, or
  109. the initial value of a static variable.
  110.  
  111. If you don't know the type of the operand, you can still do this, but you
  112. must use @code{typeof} (@pxref{Typeof}) or type naming (@pxref{Naming
  113. Types}).
  114.  
  115. @node Local Labels
  116. @section Locally Declared Labels
  117. @cindex local labels
  118. @cindex macros, local labels
  119.  
  120. Each statement expression is a scope in which @dfn{local labels} can be
  121. declared.  A local label is simply an identifier; you can jump to it
  122. with an ordinary @code{goto} statement, but only from within the
  123. statement expression it belongs to.
  124.  
  125. A local label declaration looks like this:
  126.  
  127. @example
  128. __label__ @var{label};
  129. @end example
  130.  
  131. @noindent
  132. or
  133.  
  134. @example
  135. __label__ @var{label1}, @var{label2}, @dots{};
  136. @end example
  137.  
  138. Local label declarations must come at the beginning of the statement
  139. expression, right after the @samp{(@{}, before any ordinary
  140. declarations.
  141.  
  142. The label declaration defines the label @emph{name}, but does not define
  143. the label itself.  You must do this in the usual way, with
  144. @code{@var{label}:}, within the statements of the statement expression.
  145.  
  146. The local label feature is useful because statement expressions are
  147. often used in macros.  If the macro contains nested loops, a @code{goto}
  148. can be useful for breaking out of them.  However, an ordinary label
  149. whose scope is the whole function cannot be used: if the macro can be
  150. expanded several times in one function, the label will be multiply
  151. defined in that function.  A local label avoids this problem.  For
  152. example:
  153.  
  154. @example
  155. #define SEARCH(array, target)                     \
  156. (@{                                               \
  157.   __label__ found;                                \
  158.   typeof (target) _SEARCH_target = (target);      \
  159.   typeof (*(array)) *_SEARCH_array = (array);     \
  160.   int i, j;                                       \
  161.   int value;                                      \
  162.   for (i = 0; i < max; i++)                       \
  163.     for (j = 0; j < max; j++)                     \
  164.       if (_SEARCH_array[i][j] == _SEARCH_target)  \
  165.         @{ value = i; goto found; @}              \
  166.   value = -1;                                     \
  167.  found:                                           \
  168.   value;                                          \
  169. @})
  170. @end example
  171.  
  172. @node Labels as Values
  173. @section Labels as Values
  174. @cindex labels as values
  175. @cindex computed gotos
  176. @cindex goto with computed label 
  177. @cindex address of a label
  178.  
  179. You can get the address of a label defined in the current function
  180. (or a containing function) with the unary operator @samp{&&}.  The
  181. value has type @code{void *}.  This value is a constant and can be used 
  182. wherever a constant of that type is valid.  For example:
  183.  
  184. @example
  185. void *ptr;
  186. @dots{}
  187. ptr = &&foo;
  188. @end example
  189.  
  190. To use these values, you need to be able to jump to one.  This is done
  191. with the computed goto statement@footnote{The analogous feature in
  192. Fortran is called an assigned goto, but that name seems inappropriate in
  193. C, where one can do more than simply store label addresses in label
  194. variables.}, @code{goto *@var{exp};}.  For example,
  195.  
  196. @example
  197. goto *ptr;
  198. @end example
  199.  
  200. @noindent
  201. Any expression of type @code{void *} is allowed.
  202.  
  203. One way of using these constants is in initializing a static array that
  204. will serve as a jump table:
  205.  
  206. @example
  207. static void *array[] = @{ &&foo, &&bar, &&hack @};
  208. @end example
  209.  
  210. Then you can select a label with indexing, like this:
  211.  
  212. @example
  213. goto *array[i];
  214. @end example
  215.  
  216. @noindent
  217. Note that this does not check whether the subscript is in bounds---array
  218. indexing in C never does that.
  219.  
  220. Such an array of label values serves a purpose much like that of the
  221. @code{switch} statement.  The @code{switch} statement is cleaner, so
  222. use that rather than an array unless the problem does not fit a
  223. @code{switch} statement very well.
  224.  
  225. Another use of label values is in an interpreter for threaded code.
  226. The labels within the interpreter function can be stored in the
  227. threaded code for super-fast dispatching.  
  228.  
  229. You can use this mechanism to jump to code in a different function.  If
  230. you do that, totally unpredictable things will happen.  The best way to
  231. avoid this is to store the label address only in automatic variables and
  232. never pass it as an argument.
  233.  
  234. @node Nested Functions
  235. @section Nested Functions
  236. @cindex nested functions
  237. @cindex downward funargs
  238. @cindex thunks
  239.  
  240. A @dfn{nested function} is a function defined inside another function.
  241. The nested function's name is local to the block where it is defined.
  242. For example, here we define a nested function named @code{square},
  243. and call it twice:
  244.  
  245. @example
  246. foo (double a, double b)
  247. @{
  248.   double square (double z) @{ return z * z; @}
  249.  
  250.   return square (a) + square (b);
  251. @}
  252. @end example
  253.  
  254. The nested function can access all the variables of the containing
  255. function that are visible at the point of its definition.  This is
  256. called @dfn{lexical scoping}.  For example, here we show a nested
  257. function which uses an inherited variable named @code{offset}:
  258.  
  259. @example
  260. bar (int *array, int offset, int size)
  261. @{
  262.   int access (int *array, int index)
  263.     @{ return array[index + offset]; @}
  264.   int i;
  265.   @dots{}
  266.   for (i = 0; i < size; i++)
  267.     @dots{} access (array, i) @dots{}
  268. @}
  269. @end example
  270.  
  271. It is possible to call the nested function from outside the scope of its
  272. name by storing its address or passing the address to another function:
  273.  
  274. @example
  275. hack (int *array, int size)
  276. @{
  277.   void store (int index, int value)
  278.     @{ array[index] = value; @}
  279.  
  280.   intermediate (store, size);
  281. @}
  282. @end example
  283.  
  284. Here, the function @code{intermediate} receives the address of
  285. @code{store} as an argument.  If @code{intermediate} calls
  286. @code{store}, the arguments given to @code{store} are used to store
  287. into @code{array}.  But this technique works only so long as the
  288. containing function (@code{hack}, in this example) does not exit.  If
  289. you try to call the nested function through its address after the
  290. containing function has exited, all hell will break loose.
  291.  
  292. GNU CC implements taking the address of a nested function using a
  293. technique called @dfn{trampolines}.  A paper describing them is
  294. available from @samp{maya.idiap.ch} in the file
  295. @file{pub/tmb/usenix88-lexic.ps.Z}.
  296.  
  297. A nested function can jump to a label inherited from a containing
  298. function, provided the label was explicitly declared in the containing
  299. function (@pxref{Local Labels}).  Such a jump returns instantly to the
  300. containing function, exiting the nested function which did the
  301. @code{goto} and any intermediate functions as well.  Here is an example:
  302.  
  303. @example
  304. bar (int *array, int offset, int size)
  305. @{
  306.   __label__ failure;
  307.   int access (int *array, int index)
  308.     @{
  309.       if (index > size)
  310.         goto failure;
  311.       return array[index + offset];
  312.     @}
  313.   int i;
  314.   @dots{}
  315.   for (i = 0; i < size; i++)
  316.     @dots{} access (array, i) @dots{}
  317.   @dots{}
  318.   return 0;
  319.  
  320.  /* @r{Control comes here from @code{access}
  321.     if it detects an error.}  */
  322.  failure:
  323.   return -1;
  324. @}
  325. @end example
  326.  
  327. A nested function always has internal linkage.  Declaring one with
  328. @code{extern} is erroneous.  If you need to declare the nested function
  329. before its definition, use @code{auto} (which is otherwise meaningless
  330. for function declarations).
  331.  
  332. @example
  333. bar (int *array, int offset, int size)
  334. @{
  335.   __label__ failure;
  336.   auto int access (int *, int);
  337.   @dots{}
  338.   int access (int *array, int index)
  339.     @{
  340.       if (index > size)
  341.         goto failure;
  342.       return array[index + offset];
  343.     @}
  344.   @dots{}
  345. @}
  346. @end example
  347.  
  348. @node Naming Types
  349. @section Naming an Expression's Type
  350. @cindex naming types
  351.  
  352. You can give a name to the type of an expression using a @code{typedef}
  353. declaration with an initializer.  Here is how to define @var{name} as a
  354. type name for the type of @var{exp}:
  355.  
  356. @example
  357. typedef @var{name} = @var{exp};
  358. @end example
  359.  
  360. This is useful in conjunction with the statements-within-expressions
  361. feature.  Here is how the two together can be used to define a safe
  362. ``maximum'' macro that operates on any arithmetic type:
  363.  
  364. @example
  365. #define max(a,b) \
  366.   (@{typedef _ta = (a), _tb = (b);  \
  367.     _ta _a = (a); _tb _b = (b);     \
  368.     _a > _b ? _a : _b; @})
  369. @end example
  370.  
  371. @cindex underscores in variables in macros
  372. @cindex @samp{_} in variables in macros
  373. @cindex local variables in macros
  374. @cindex variables, local, in macros
  375. @cindex macros, local variables in
  376.  
  377. The reason for using names that start with underscores for the local
  378. variables is to avoid conflicts with variable names that occur within the
  379. expressions that are substituted for @code{a} and @code{b}.  Eventually we
  380. hope to design a new form of declaration syntax that allows you to declare
  381. variables whose scopes start only after their initializers; this will be a
  382. more reliable way to prevent such conflicts.
  383.  
  384. @node Typeof
  385. @section Referring to a Type with @code{typeof}
  386. @findex typeof
  387. @findex sizeof
  388. @cindex macros, types of arguments
  389.  
  390. Another way to refer to the type of an expression is with @code{typeof}.
  391. The syntax of using of this keyword looks like @code{sizeof}, but the
  392. construct acts semantically like a type name defined with @code{typedef}.
  393.  
  394. There are two ways of writing the argument to @code{typeof}: with an
  395. expression or with a type.  Here is an example with an expression:
  396.  
  397. @example
  398. typeof (x[0](1))
  399. @end example
  400.  
  401. @noindent
  402. This assumes that @code{x} is an array of functions; the type described
  403. is that of the values of the functions.
  404.  
  405. Here is an example with a typename as the argument:
  406.  
  407. @example
  408. typeof (int *)
  409. @end example
  410.  
  411. @noindent
  412. Here the type described is that of pointers to @code{int}.
  413.  
  414. If you are writing a header file that must work when included in ANSI C
  415. programs, write @code{__typeof__} instead of @code{typeof}.
  416. @xref{Alternate Keywords}.
  417.  
  418. A @code{typeof}-construct can be used anywhere a typedef name could be
  419. used.  For example, you can use it in a declaration, in a cast, or inside
  420. of @code{sizeof} or @code{typeof}.
  421.  
  422. @itemize @bullet
  423. @item
  424. This declares @code{y} with the type of what @code{x} points to.
  425.  
  426. @example
  427. typeof (*x) y;
  428. @end example
  429.  
  430. @item
  431. This declares @code{y} as an array of such values.
  432.  
  433. @example
  434. typeof (*x) y[4];
  435. @end example
  436.  
  437. @item
  438. This declares @code{y} as an array of pointers to characters:
  439.  
  440. @example
  441. typeof (typeof (char *)[4]) y;
  442. @end example
  443.  
  444. @noindent
  445. It is equivalent to the following traditional C declaration:
  446.  
  447. @example
  448. char *y[4];
  449. @end example
  450.  
  451. To see the meaning of the declaration using @code{typeof}, and why it
  452. might be a useful way to write, let's rewrite it with these macros:
  453.  
  454. @example
  455. #define pointer(T)  typeof(T *)
  456. #define array(T, N) typeof(T [N])
  457. @end example
  458.  
  459. @noindent
  460. Now the declaration can be rewritten this way:
  461.  
  462. @example
  463. array (pointer (char), 4) y;
  464. @end example
  465.  
  466. @noindent
  467. Thus, @code{array (pointer (char), 4)} is the type of arrays of 4
  468. pointers to @code{char}.
  469. @end itemize
  470.  
  471. @node Lvalues
  472. @section Generalized Lvalues
  473. @cindex compound expressions as lvalues
  474. @cindex expressions, compound, as lvalues
  475. @cindex conditional expressions as lvalues
  476. @cindex expressions, conditional, as lvalues
  477. @cindex casts as lvalues
  478. @cindex generalized lvalues
  479. @cindex lvalues, generalized
  480. @cindex extensions, @code{?:}
  481. @cindex @code{?:} extensions
  482. Compound expressions, conditional expressions and casts are allowed as
  483. lvalues provided their operands are lvalues.  This means that you can take
  484. their addresses or store values into them.
  485.  
  486. For example, a compound expression can be assigned, provided the last
  487. expression in the sequence is an lvalue.  These two expressions are
  488. equivalent:
  489.  
  490. @example
  491. (a, b) += 5
  492. a, (b += 5)
  493. @end example
  494.  
  495. Similarly, the address of the compound expression can be taken.  These two
  496. expressions are equivalent:
  497.  
  498. @example
  499. &(a, b)
  500. a, &b
  501. @end example
  502.  
  503. A conditional expression is a valid lvalue if its type is not void and the
  504. true and false branches are both valid lvalues.  For example, these two
  505. expressions are equivalent:
  506.  
  507. @example
  508. (a ? b : c) = 5
  509. (a ? b = 5 : (c = 5))
  510. @end example
  511.  
  512. A cast is a valid lvalue if its operand is an lvalue.  A simple
  513. assignment whose left-hand side is a cast works by converting the
  514. right-hand side first to the specified type, then to the type of the
  515. inner left-hand side expression.  After this is stored, the value is
  516. converted back to the specified type to become the value of the
  517. assignment.  Thus, if @code{a} has type @code{char *}, the following two
  518. expressions are equivalent:
  519.  
  520. @example
  521. (int)a = 5
  522. (int)(a = (char *)(int)5)
  523. @end example
  524.  
  525. An assignment-with-arithmetic operation such as @samp{+=} applied to a cast
  526. performs the arithmetic using the type resulting from the cast, and then
  527. continues as in the previous case.  Therefore, these two expressions are
  528. equivalent:
  529.  
  530. @example
  531. (int)a += 5
  532. (int)(a = (char *)(int) ((int)a + 5))
  533. @end example
  534.  
  535. You cannot take the address of an lvalue cast, because the use of its
  536. address would not work out coherently.  Suppose that @code{&(int)f} were
  537. permitted, where @code{f} has type @code{float}.  Then the following
  538. statement would try to store an integer bit-pattern where a floating
  539. point number belongs:
  540.  
  541. @example
  542. *&(int)f = 1;
  543. @end example
  544.  
  545. This is quite different from what @code{(int)f = 1} would do---that
  546. would convert 1 to floating point and store it.  Rather than cause this
  547. inconsistency, we think it is better to prohibit use of @samp{&} on a cast.
  548.  
  549. If you really do want an @code{int *} pointer with the address of
  550. @code{f}, you can simply write @code{(int *)&f}.
  551.  
  552. @node Conditionals
  553. @section Conditional Expressions with Omitted Operands
  554. @cindex conditional expressions, extensions
  555. @cindex omitted middle-operands
  556. @cindex middle-operands, omitted
  557. @cindex extensions, @code{?:}
  558. @cindex @code{?:} extensions
  559.  
  560. The middle operand in a conditional expression may be omitted.  Then
  561. if the first operand is nonzero, its value is the value of the conditional
  562. expression.
  563.  
  564. Therefore, the expression
  565.  
  566. @example
  567. x ? : y
  568. @end example
  569.  
  570. @noindent
  571. has the value of @code{x} if that is nonzero; otherwise, the value of
  572. @code{y}.
  573.  
  574. This example is perfectly equivalent to
  575.  
  576. @example
  577. x ? x : y
  578. @end example
  579.  
  580. @cindex side effect in ?:
  581. @cindex ?: side effect
  582. @noindent
  583. In this simple case, the ability to omit the middle operand is not
  584. especially useful.  When it becomes useful is when the first operand does,
  585. or may (if it is a macro argument), contain a side effect.  Then repeating
  586. the operand in the middle would perform the side effect twice.  Omitting
  587. the middle operand uses the value already computed without the undesirable
  588. effects of recomputing it.
  589.  
  590. @node Long Long
  591. @section Double-Word Integers
  592. @cindex @code{long long} data types
  593. @cindex double-word arithmetic
  594. @cindex multiprecision arithmetic
  595.  
  596. GNU C supports data types for integers that are twice as long as
  597. @code{long int}.  Simply write @code{long long int} for a signed
  598. integer, or @code{unsigned long long int} for an unsigned integer.
  599.  
  600. You can use these types in arithmetic like any other integer types.
  601. Addition, subtraction, and bitwise boolean operations on these types
  602. are open-coded on all types of machines.  Multiplication is open-coded
  603. if the machine supports fullword-to-doubleword a widening multiply
  604. instruction.  Division and shifts are open-coded only on machines that
  605. provide special support.  The operations that are not open-coded use
  606. special library routines that come with GNU CC.
  607.  
  608. There may be pitfalls when you use @code{long long} types for function
  609. arguments, unless you declare function prototypes.  If a function
  610. expects type @code{int} for its argument, and you pass a value of type
  611. @code{long long int}, confusion will result because the caller and the
  612. subroutine will disagree about the number of bytes for the argument.
  613. Likewise, if the function expects @code{long long int} and you pass
  614. @code{int}.  The best way to avoid such problems is to use prototypes.
  615.  
  616. @node Zero Length
  617. @section Arrays of Length Zero
  618. @cindex arrays of length zero
  619. @cindex zero-length arrays
  620. @cindex length-zero arrays
  621.  
  622. Zero-length arrays are allowed in GNU C.  They are very useful as the last
  623. element of a structure which is really a header for a variable-length
  624. object:
  625.  
  626. @example
  627. struct line @{
  628.   int length;
  629.   char contents[0];
  630. @};
  631.  
  632. @{
  633.   struct line *thisline = (struct line *)
  634.     malloc (sizeof (struct line) + this_length);
  635.   thisline->length = this_length;
  636. @}
  637. @end example
  638.  
  639. In standard C, you would have to give @code{contents} a length of 1, which
  640. means either you waste space or complicate the argument to @code{malloc}.
  641.  
  642. @node Variable Length
  643. @section Arrays of Variable Length
  644. @cindex variable-length arrays
  645. @cindex arrays of variable length
  646.  
  647. Variable-length automatic arrays are allowed in GNU C.  These arrays are
  648. declared like any other automatic arrays, but with a length that is not
  649. a constant expression.  The storage is allocated at the point of
  650. declaration and deallocated when the brace-level is exited.  For
  651. example:
  652.  
  653. @example
  654. FILE *
  655. concat_fopen (char *s1, char *s2, char *mode)
  656. @{
  657.   char str[strlen (s1) + strlen (s2) + 1];
  658.   strcpy (str, s1);
  659.   strcat (str, s2);
  660.   return fopen (str, mode);
  661. @}
  662. @end example
  663.  
  664. @cindex scope of a variable length array
  665. @cindex variable-length array scope
  666. @cindex deallocating variable length arrays
  667. Jumping or breaking out of the scope of the array name deallocates the
  668. storage.  Jumping into the scope is not allowed; you get an error
  669. message for it.
  670.  
  671. @cindex @code{alloca} vs variable-length arrays
  672. You can use the function @code{alloca} to get an effect much like
  673. variable-length arrays.  The function @code{alloca} is available in
  674. many other C implementations (but not in all).  On the other hand,
  675. variable-length arrays are more elegant.
  676.  
  677. There are other differences between these two methods.  Space allocated
  678. with @code{alloca} exists until the containing @emph{function} returns.
  679. The space for a variable-length array is deallocated as soon as the array
  680. name's scope ends.  (If you use both variable-length arrays and
  681. @code{alloca} in the same function, deallocation of a variable-length array
  682. will also deallocate anything more recently allocated with @code{alloca}.)
  683.  
  684. You can also use variable-length arrays as arguments to functions:
  685.  
  686. @example
  687. struct entry
  688. tester (int len, char data[len][len])
  689. @{
  690.   @dots{}
  691. @}
  692. @end example
  693.  
  694. The length of an array is computed once when the storage is allocated
  695. and is remembered for the scope of the array in case you access it with
  696. @code{sizeof}.
  697.  
  698. If you want to pass the array first and the length afterward, you can
  699. use a forward declaration in the parameter list---another GNU extension.
  700.  
  701. @example
  702. struct entry
  703. tester (int len; char data[len][len], int len)
  704. @{
  705.   @dots{}
  706. @}
  707. @end example
  708.  
  709. @cindex parameter forward declaration
  710. The @samp{int len} before the semicolon is a @dfn{parameter forward
  711. declaration}, and it serves the purpose of making the name @code{len}
  712. known when the declaration of @code{data} is parsed.
  713.  
  714. You can write any number of such parameter forward declarations in the
  715. parameter list.  They can be separated by commas or semicolons, but the
  716. last one must end with a semicolon, which is followed by the ``real''
  717. parameter declarations.  Each forward declaration must match a ``real''
  718. declaration in parameter name and data type.
  719.  
  720. @node Macro Varargs
  721. @section Macros with Variable Numbers of Arguments
  722. @cindex variable number of arguments
  723. @cindex macro with variable arguments
  724. @cindex rest argument (in macro)
  725.  
  726. In GNU C, a macro can accept a variable number of arguments, much as a
  727. function can.  The syntax for defining the macro looks much like that
  728. used for a function.  Here is an example:
  729.  
  730. @example
  731. #define eprintf(format, args...)  \
  732.  fprintf (stderr, format, ## args)
  733. @end example
  734.  
  735. Here @code{args} is a @dfn{rest argument}: it takes in zero or more
  736. arguments, as many as the call contains.  All of them plus the commas
  737. between them form the value of @code{args}, which is substituted into
  738. the macro body where @code{args} is used.  Thus, we have these
  739. expansions:
  740.  
  741. @example
  742. eprintf ("%s:%d: ", input_file_name, line_number)
  743. @expansion{}
  744. fprintf (stderr, "%s:%d: ", input_file_name, line_number)
  745. @end example
  746.  
  747. @noindent
  748. Note that the comma after the string constant comes from the definition
  749. of @code{eprintf}, whereas the last comma comes from the value of
  750. @code{args}.
  751.  
  752. The reason for using @samp{##} is to handle the case when @code{args}
  753. matches no arguments at all.  In this case, @code{args} has an empty
  754. value.  In this case, the second comma in the definition becomes an
  755. embarrassment: if it got through to the expansion of the macro, we would
  756. get something like this:
  757.  
  758. @example
  759. fprintf (stderr, "success!\n", )
  760. @end example
  761.  
  762. @noindent
  763. which is invalid C syntax.  @samp{##} gets rid of the comma, so we get
  764. the following instead:
  765.  
  766. @example
  767. fprintf (stderr, "success!\n")
  768. @end example
  769.  
  770. This is a special feature of the GNU C preprocessor: @samp{##} adjacent
  771. to a rest argument discards the token on the other side of the
  772. @samp{##}, if the rest argument value is empty.
  773.  
  774. @node Subscripting
  775. @section Non-Lvalue Arrays May Have Subscripts
  776. @cindex subscripting
  777. @cindex arrays, non-lvalue
  778.  
  779. @cindex subscripting and function values
  780. Subscripting is allowed on arrays that are not lvalues, even though the
  781. unary @samp{&} operator is not.  For example, this is valid in GNU C though
  782. not valid in other C dialects:
  783.  
  784. @example
  785. struct foo @{int a[4];@};
  786.  
  787. struct foo f();
  788.  
  789. bar (int index)
  790. @{
  791.   return f().a[index];
  792. @}
  793. @end example
  794.  
  795. @node Pointer Arith
  796. @section Arithmetic on @code{void}- and Function-Pointers
  797. @cindex void pointers, arithmetic
  798. @cindex void, size of pointer to
  799. @cindex function pointers, arithmetic
  800. @cindex function, size of pointer to
  801.  
  802. In GNU C, addition and subtraction operations are supported on pointers to
  803. @code{void} and on pointers to functions.  This is done by treating the
  804. size of a @code{void} or of a function as 1.
  805.  
  806. A consequence of this is that @code{sizeof} is also allowed on @code{void}
  807. and on function types, and returns 1.
  808.  
  809. The option @samp{-Wpointer-arith} requests a warning if these extensions
  810. are used.
  811.  
  812. @node Initializers
  813. @section Non-Constant Initializers
  814. @cindex initializers, non-constant
  815. @cindex non-constant initializers
  816.  
  817. The elements of an aggregate initializer for an automatic variable are
  818. not required to be constant expressions in GNU C.  Here is an example of
  819. an initializer with run-time varying elements:
  820.  
  821. @example
  822. foo (float f, float g)
  823. @{
  824.   float beat_freqs[2] = @{ f-g, f+g @};
  825.   @dots{}
  826. @}
  827. @end example
  828.  
  829. @node Constructors
  830. @section Constructor Expressions
  831. @cindex constructor expressions
  832. @cindex initializations in expressions
  833. @cindex structures, constructor expression
  834. @cindex expressions, constructor 
  835.  
  836. GNU C supports constructor expressions.  A constructor looks like
  837. a cast containing an initializer.  Its value is an object of the
  838. type specified in the cast, containing the elements specified in
  839. the initializer.
  840.  
  841. Usually, the specified type is a structure.  Assume that
  842. @code{struct foo} and @code{structure} are declared as shown:
  843.  
  844. @example
  845. struct foo @{int a; char b[2];@} structure;
  846. @end example
  847.  
  848. @noindent
  849. Here is an example of constructing a @code{struct foo} with a constructor:
  850.  
  851. @example
  852. structure = ((struct foo) @{x + y, 'a', 0@});
  853. @end example
  854.  
  855. @noindent
  856. This is equivalent to writing the following:
  857.  
  858. @example
  859. @{
  860.   struct foo temp = @{x + y, 'a', 0@};
  861.   structure = temp;
  862. @}
  863. @end example
  864.  
  865. You can also construct an array.  If all the elements of the constructor
  866. are (made up of) simple constant expressions, suitable for use in
  867. initializers, then the constructor is an lvalue and can be coerced to a
  868. pointer to its first element, as shown here:
  869.  
  870. @example
  871. char **foo = (char *[]) @{ "x", "y", "z" @};
  872. @end example
  873.  
  874. Array constructors whose elements are not simple constants are
  875. not very useful, because the constructor is not an lvalue.  There
  876. are only two valid ways to use it: to subscript it, or initialize
  877. an array variable with it.  The former is probably slower than a
  878. @code{switch} statement, while the latter does the same thing an
  879. ordinary C initializer would do.  Here is an example of
  880. subscripting an array constructor:
  881.  
  882. @example
  883. output = ((int[]) @{ 2, x, 28 @}) [input];
  884. @end example
  885.  
  886. Constructor expressions for scalar types and union types are is
  887. also allowed, but then the constructor expression is equivalent
  888. to a cast.
  889.  
  890. @node Labeled Elements
  891. @section Labeled Elements in Initializers
  892. @cindex initializers with labeled elements
  893. @cindex labeled elements in initializers
  894. @cindex case labels in initializers
  895.  
  896. Standard C requires the elements of an initializer to appear in a fixed
  897. order, the same as the order of the elements in the array or structure
  898. being initialized.
  899.  
  900. In GNU C you can give the elements in any order, specifying the array
  901. indices or structure field names they apply to.
  902.  
  903. To specify an array index, write @samp{[@var{index}]} before the
  904. element value.  For example,
  905.  
  906. @example
  907. int a[6] = @{ [4] 29, [2] 15 @};
  908. @end example
  909.  
  910. @noindent
  911. is equivalent to
  912.  
  913. @example
  914. int a[6] = @{ 0, 0, 15, 0, 29, 0 @};
  915. @end example
  916.  
  917. @noindent
  918. The index values must be constant expressions, even if the array being
  919. initialized is automatic.
  920.  
  921. In a structure initializer, specify the name of a field to initialize
  922. with @samp{@var{fieldname}:} before the element value.  For example,
  923. given the following structure, 
  924.  
  925. @example
  926. struct point @{ int x, y; @};
  927. @end example
  928.  
  929. @noindent
  930. the following initialization
  931.  
  932. @example
  933. struct point p = @{ y: yvalue, x: xvalue @};
  934. @end example
  935.  
  936. @noindent
  937. is equivalent to
  938.  
  939. @example
  940. struct point p = @{ xvalue, yvalue @};
  941. @end example
  942.  
  943. You can also use an element label when initializing a union, to
  944. specify which element of the union should be used.  For example,
  945.  
  946. @example
  947. union foo @{ int i; double d; @};
  948.  
  949. union foo f = @{ d: 4 @};
  950. @end example
  951.  
  952. @noindent
  953. will convert 4 to a @code{double} to store it in the union using
  954. the second element.  By contrast, casting 4 to type @code{union foo}
  955. would store it into the union as the integer @code{i}, since it is
  956. an integer.  (@xref{Cast to Union}.)
  957.  
  958. You can combine this technique of naming elements with ordinary C
  959. initialization of successive elements.  Each initializer element that
  960. does not have a label applies to the next consecutive element of the
  961. array or structure.  For example,
  962.  
  963. @example
  964. int a[6] = @{ [1] v1, v2, [4] v4 @};
  965. @end example
  966.  
  967. @noindent
  968. is equivalent to
  969.  
  970. @example
  971. int a[6] = @{ 0, v1, v2, 0, v4, 0 @};
  972. @end example
  973.  
  974. Labeling the elements of an array initializer is especially useful
  975. when the indices are characters or belong to an @code{enum} type.
  976. For example:
  977.  
  978. @example
  979. int whitespace[256]
  980.   = @{ [' '] 1, ['\t'] 1, ['\h'] 1,
  981.       ['\f'] 1, ['\n'] 1, ['\r'] 1 @};
  982. @end example
  983.  
  984. @node Case Ranges
  985. @section Case Ranges
  986. @cindex case ranges
  987. @cindex ranges in case statements
  988.  
  989. You can specify a range of consecutive values in a single @code{case} label,
  990. like this:
  991.  
  992. @example
  993. case @var{low} ... @var{high}:
  994. @end example
  995.  
  996. @noindent
  997. This has the same effect as the proper number of individual @code{case}
  998. labels, one for each integer value from @var{low} to @var{high}, inclusive.
  999.  
  1000. This feature is especially useful for ranges of ASCII character codes:
  1001.  
  1002. @example
  1003. case 'A' ... 'Z':
  1004. @end example
  1005.  
  1006. @strong{Be careful:} Write spaces around the @code{...}, for otherwise
  1007. it may be parsed wrong when you use it with integer values.  For example,
  1008. write this:
  1009.  
  1010. @example
  1011. case 1 ... 5:
  1012. @end example
  1013.  
  1014. @noindent 
  1015. rather than this:
  1016.  
  1017. @example
  1018. case 1...5:
  1019. @end example
  1020.  
  1021. @node Cast to Union
  1022. @section Cast to a Union Type
  1023. @cindex cast to a union
  1024. @cindex union, casting to a 
  1025.  
  1026. A cast to union type is like any other cast, except that the type
  1027. specified is a union type.  You can specify the type either with
  1028. @code{union @var{tag}} or with a typedef name.
  1029.  
  1030. The types that may be cast to the union type are those of the members
  1031. of the union.  Thus, given the following union and variables:
  1032.  
  1033. @example
  1034. union foo @{ int i; double d; @};
  1035. int x;
  1036. double y;
  1037. @end example
  1038.  
  1039. @noindent
  1040. both @code{x} and @code{y} can be cast to type @code{union} foo.
  1041.  
  1042. Using the cast as the right-hand side of an assignment to a variable of
  1043. union type is equivalent to storing in a member of the union:
  1044.  
  1045. @example
  1046. union foo u;
  1047. @dots{}
  1048. u = (union foo) x  @equiv{}  u.i = x
  1049. u = (union foo) y  @equiv{}  u.d = y
  1050. @end example
  1051.  
  1052. You can also use the union cast as a function argument:
  1053.  
  1054. @example
  1055. void hack (union foo);
  1056. @dots{}
  1057. hack ((union foo) x);
  1058. @end example
  1059.  
  1060. @node Function Attributes
  1061. @section Declaring Attributes of Functions
  1062. @cindex function attributes
  1063. @cindex declaring attributes of functions
  1064. @cindex functions that never return
  1065. @cindex functions that have no side effects
  1066. @cindex @code{volatile} applied to function
  1067. @cindex @code{const} applied to function
  1068.  
  1069. In GNU C, you declare certain things about functions called in your program
  1070. which help the compiler optimize function calls.
  1071.  
  1072. A few standard library functions, such as @code{abort} and @code{exit},
  1073. cannot return.  GNU CC knows this automatically.  Some programs define
  1074. their own functions that never return.  You can declare them
  1075. @code{volatile} to tell the compiler this fact.  For example,
  1076.  
  1077. @example
  1078. extern void volatile fatal ();
  1079.  
  1080. void
  1081. fatal (@dots{})
  1082. @{
  1083.   @dots{} /* @r{Print error message.} */ @dots{}
  1084.   exit (1);
  1085. @}
  1086. @end example
  1087.  
  1088. The @code{volatile} keyword tells the compiler to assume that
  1089. @code{fatal} cannot return.  This makes slightly better code, but more
  1090. importantly it helps avoid spurious warnings of uninitialized variables.
  1091.  
  1092. It does not make sense for a @code{volatile} function to have a return
  1093. type other than @code{void}.
  1094.  
  1095. Many functions do not examine any values except their arguments, and
  1096. have no effects except the return value.  Such a function can be subject
  1097. to common subexpression elimination and loop optimization just as an
  1098. arithmetic operator would be.  These functions should be declared
  1099. @code{const}.  For example,
  1100.  
  1101. @example
  1102. extern int const square ();
  1103. @end example
  1104.  
  1105. @noindent
  1106. says that the hypothetical function @code{square} is safe to call
  1107. fewer times than the program says.
  1108.  
  1109. @cindex pointer arguments
  1110. Note that a function that has pointer arguments and examines the data
  1111. pointed to must @emph{not} be declared @code{const}.  Likewise, a
  1112. function that calls a non-@code{const} function usually must not be
  1113. @code{const}.  It does not make sense for a @code{const} function to
  1114. return @code{void}.
  1115.  
  1116. We recommend placing the keyword @code{const} after the function's
  1117. return type.  It makes no difference in the example above, but when the
  1118. return type is a pointer, it is the only way to make the function itself
  1119. const.  For example,
  1120.  
  1121. @example
  1122. const char *mincp (int);
  1123. @end example
  1124.  
  1125. @noindent
  1126. says that @code{mincp} returns @code{const char *}---a pointer to a
  1127. const object.  To declare @code{mincp} const, you must write this:
  1128.  
  1129. @example
  1130. char * const mincp (int);
  1131. @end example
  1132.   
  1133. @cindex @code{#pragma}, reason for not using
  1134. @cindex pragma, reason for not using
  1135. Some people object to this feature, suggesting that ANSI C's
  1136. @code{#pragma} should be used instead.  There are two reasons for not
  1137. doing this.
  1138.  
  1139. @enumerate
  1140. @item
  1141. It is impossible to generate @code{#pragma} commands from a macro.
  1142.  
  1143. @item
  1144. The @code{#pragma} command is just as likely as these keywords to mean
  1145. something else in another compiler.
  1146. @end enumerate
  1147.  
  1148. These two reasons apply to almost any application that might be proposed
  1149. for @code{#pragma}.  It is basically a mistake to use @code{#pragma} for
  1150. @emph{anything}.
  1151.  
  1152. The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
  1153. attributes when making a declaration.  This keyword is followed by an
  1154. attribute specification inside double parentheses.  One attributes,
  1155. @code{format}, is currently defined for functions.  Others are
  1156. implemented for variables and structure fields (@pxref{Function
  1157. Attributes}).
  1158.  
  1159. @table @code
  1160. @item format (@var{archetype}, @var{string-index}, @var{first-to-check})
  1161. @cindex @code{format} attribute
  1162. The @code{format} attribute specifies that a function takes @code{printf}
  1163. or @code{scanf} style arguments which should be type-checked against a
  1164. format string.  For example, the declaration:
  1165.  
  1166. @example
  1167. extern int
  1168. my_printf (void *my_object, const char *my_format, ...)
  1169.       __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
  1170. @end example
  1171.  
  1172. @noindent
  1173. causes the compiler to check the arguments in calls to @code{my_printf}
  1174. for consistency with the @code{printf} style format string argument
  1175. @code{my_format}.
  1176.  
  1177. The parameter @var{archetype} determines how the format string is
  1178. interpreted, and should be either @code{printf} or @code{scanf}.  The
  1179. parameter @var{string-index} specifies which argument is the format
  1180. string argument (starting from 1), while @var{first-to-check} is the
  1181. number of the first argument to check against the format string.  For
  1182. functions where the arguments are not available to be checked (such as
  1183. @code{vprintf}), specify the third parameter as zero.  In this case the
  1184. compiler only checks the format string for consistency.
  1185.  
  1186. In the example above, the format string (@code{my_format}) is the second
  1187. argument of the function @code{my_print}, and the arguments to check
  1188. start with the third argument, so the correct parameters for the format
  1189. attribute are 2 and 3.
  1190.  
  1191. The @code{format} attribute allows you to identify your own functions
  1192. which take format strings as arguments, so that GNU CC can check the
  1193. calls to these functions for errors.  The compiler always checks formats
  1194. for the ANSI library functions @code{printf}, @code{fprintf},
  1195. @code{sprintf}, @code{scanf}, @code{fscanf}, @code{sscanf},
  1196. @code{vprintf}, @code{vfprintf} and @code{vsprintf} whenever such
  1197. warnings are requested (using @samp{-Wformat}), so there is no need to
  1198. modify the header file @file{stdio.h}.
  1199. @end table
  1200.  
  1201. @node Function Prototypes
  1202. @section Prototypes and Old-Style Function Definitions
  1203. @cindex function prototype declarations
  1204. @cindex old-style function definitions
  1205. @cindex promotion of formal parameters
  1206.  
  1207. GNU C extends ANSI C to allow a function prototype to override a later
  1208. old-style non-prototype definition.  Consider the following example:
  1209.  
  1210. @example
  1211. /* @r{Use prototypes unless the compiler is old-fashioned.}  */
  1212. #if __STDC__
  1213. #define P(x) (x)
  1214. #else
  1215. #define P(x) ()
  1216. #endif
  1217.  
  1218. /* @r{Prototype function declaration.}  */
  1219. int isroot P((uid_t));
  1220.  
  1221. /* @r{Old-style function definition.}  */
  1222. int
  1223. isroot (x)   /* ??? lossage here ??? */
  1224.      uid_t x;
  1225. @{
  1226.   return x == 0;
  1227. @}
  1228. @end example
  1229.  
  1230. Suppose the type @code{uid_t} happens to be @code{short}.  ANSI C does
  1231. not allow this example, because subword arguments in old-style
  1232. non-prototype definitions are promoted.  Therefore in this example the
  1233. function definition's argument is really an @code{int}, which does not
  1234. match the prototype argument type of @code{short}.
  1235.  
  1236. This restriction of ANSI C makes it hard to write code that is portable
  1237. to traditional C compilers, because the programmer does not know
  1238. whether the @code{uid_t} type is @code{short}, @code{int}, or
  1239. @code{long}.  Therefore, in cases like these GNU C allows a prototype
  1240. to override a later old-style definition.  More precisely, in GNU C, a
  1241. function prototype argument type overrides the argument type specified
  1242. by a later old-style definition if the former type is the same as the
  1243. latter type before promotion.  Thus in GNU C the above example is
  1244. equivalent to the following:
  1245.  
  1246. @example
  1247. int isroot (uid_t);
  1248.  
  1249. int
  1250. isroot (uid_t x)
  1251. @{
  1252.   return x == 0;
  1253. @}
  1254. @end example
  1255.  
  1256. @node Dollar Signs
  1257. @section Dollar Signs in Identifier Names
  1258. @cindex $
  1259. @cindex dollar signs in identifier names
  1260. @cindex identifier names, dollar signs in
  1261.  
  1262. In GNU C, you may use dollar signs in identifier names.  This is because
  1263. many traditional C implementations allow such identifiers.
  1264.  
  1265. On some machines, dollar signs are allowed in identifiers if you specify
  1266. @w{@samp{-traditional}}.  On a few systems they are allowed by default,
  1267. even if you do not use @w{@samp{-traditional}}.  But they are never
  1268. allowed if you specify @w{@samp{-ansi}}.
  1269.  
  1270. There are certain ANSI C programs (obscure, to be sure) that would
  1271. compile incorrectly if dollar signs were permitted in identifiers.  For
  1272. example:
  1273.  
  1274. @example
  1275. #define foo(a) #a
  1276. #define lose(b) foo (b)
  1277. #define test$
  1278. lose (test)
  1279. @end example
  1280.  
  1281. @node Character Escapes
  1282. @section The Character @key{ESC} in Constants
  1283.  
  1284. You can use the sequence @samp{\e} in a string or character constant to
  1285. stand for the ASCII character @key{ESC}.
  1286.  
  1287. @node Alignment
  1288. @section Inquiring on Alignment of Types or Variables
  1289. @cindex alignment
  1290. @cindex type alignment
  1291. @cindex variable alignment
  1292.  
  1293. The keyword @code{__alignof__} allows you to inquire about how an object
  1294. is aligned, or the minimum alignment usually required by a type.  Its
  1295. syntax is just like @code{sizeof}.
  1296.  
  1297. For example, if the target machine requires a @code{double} value to be
  1298. aligned on an 8-byte boundary, then @code{__alignof__ (double)} is 8.
  1299. This is true on many RISC machines.  On more traditional machine
  1300. designs, @code{__alignof__ (double)} is 4 or even 2.
  1301.  
  1302. Some machines never actually require alignment; they allow reference to any
  1303. data type even at an odd addresses.  For these machines, @code{__alignof__}
  1304. reports the @emph{recommended} alignment of a type.
  1305.  
  1306. When the operand of @code{__alignof__} is an lvalue rather than a type, the
  1307. value is the largest alignment that the lvalue is known to have.  It may
  1308. have this alignment as a result of its data type, or because it is part of
  1309. a structure and inherits alignment from that structure. For example, after
  1310. this declaration:
  1311.  
  1312. @example
  1313. struct foo @{ int x; char y; @} foo1;
  1314. @end example
  1315.  
  1316. @noindent
  1317. the value of @code{__alignof__ (foo1.y)} is probably 2 or 4, the same as
  1318. @code{__alignof__ (int)}, even though the data type of @code{foo1.y}
  1319. does not itself demand any alignment.@refill
  1320.  
  1321. A related feature which lets you specify the alignment of an object is
  1322. @code{__attribute__ ((aligned (@var{alignment})))}; see the following
  1323. section.
  1324.  
  1325. @node Variable Attributes
  1326. @section Specifying Attributes of Variables
  1327. @cindex attribute of variables
  1328. @cindex variable attributes
  1329.  
  1330. The keyword @code{__attribute__} allows you to specify special
  1331. attributes of variables or structure fields.  This keyword is followed
  1332. by an attribute specification inside double parentheses.  Four
  1333. attributes are currently defined: @code{aligned}, @code{format},
  1334. @code{mode} and @code{packed}.  @code{format} is used for functions,
  1335. and thus not documented here; see @ref{Function Attributes}.
  1336.  
  1337. @table @code
  1338. @cindex @code{aligned} attribute
  1339. @item aligned (@var{alignment})
  1340. This attribute specifies the alignment of the variable or structure
  1341. field, measured in bytes.  For example, the declaration:
  1342.  
  1343. @example
  1344. int x __attribute__ ((aligned (16))) = 0;
  1345. @end example
  1346.  
  1347. @noindent
  1348. causes the compiler to allocate the global variable @code{x} on a
  1349. 16-byte boundary.  On a 68040, this could be used in conjunction with
  1350. an @code{asm} expression to access the @code{move16} instruction which
  1351. requires 16-byte aligned operands.
  1352.  
  1353. You can also specify the alignment of structure fields.  For example, to
  1354. create a double-word aligned @code{int} pair, you could write:
  1355.  
  1356. @example
  1357. struct foo @{ int x[2] __attribute__ ((aligned (8))); @};
  1358. @end example
  1359.  
  1360. @noindent
  1361. This is an alternative to creating a union with a @code{double} member
  1362. that forces the union to be double-word aligned.
  1363.  
  1364. It is not possible to specify the alignment of functions; the alignment
  1365. of functions is determined by the machine's requirements and cannot be
  1366. changed.  You cannot specify alignment for a typedef name because such a
  1367. name is just an alias, not a distinct type.
  1368.  
  1369. The linker of your operating system imposes a maximum alignment.  If the
  1370. linker aligns each object file on a four byte boundary, then it is
  1371. beyond the compiler's power to cause anything to be aligned to a larger
  1372. boundary than that.  For example, if  the linker happens to put this object
  1373. file at address 136 (eight more than a multiple of 64), then the compiler
  1374. cannot guarantee an alignment of more than 8 just by aligning variables in
  1375. the object file.
  1376.  
  1377. @item mode (@var{mode})
  1378. @cindex @code{mode} attribute
  1379. This attribute specifies the data type for the declaration---whichever
  1380. type corresponds to the mode @var{mode}.  This in effect lets you
  1381. request an integer or floating point type according to its width.
  1382.  
  1383. @item packed
  1384. @cindex @code{packed} attribute
  1385. The @code{packed} attribute specifies that a variable or structure field
  1386. should have the smallest possible alignment---one byte for a variable,
  1387. and one bit for a field, unless you specify a larger value with the
  1388. @code{aligned} attribute.
  1389. @end table
  1390.  
  1391. @node Inline
  1392. @section An Inline Function is As Fast As a Macro
  1393. @cindex inline functions
  1394. @cindex integrating function code
  1395. @cindex open coding
  1396. @cindex macros, inline alternative
  1397.  
  1398. By declaring a function @code{inline}, you can direct GNU CC to
  1399. integrate that function's code into the code for its callers.  This
  1400. makes execution faster by eliminating the function-call overhead; in
  1401. addition, if any of the actual argument values are constant, their known
  1402. values may permit simplifications at compile time so that not all of the
  1403. inline function's code needs to be included.  Inlining of functions is
  1404. an optimization and it really ``works'' only in optimizing compilation.
  1405. If you don't use @samp{-O}, no function is really inline.
  1406.  
  1407. To declare a function inline, use the @code{inline} keyword in its
  1408. declaration, like this:
  1409.  
  1410. @example
  1411. inline int
  1412. inc (int *a)
  1413. @{
  1414.   (*a)++;
  1415. @}
  1416. @end example
  1417.  
  1418. (If you are writing a header file to be included in ANSI C programs, write
  1419. @code{__inline__} instead of @code{inline}.  @xref{Alternate Keywords}.)
  1420.  
  1421. You can also make all ``simple enough'' functions inline with the option
  1422. @samp{-finline-functions}.  Note that certain usages in a function
  1423. definition can make it unsuitable for inline substitution.
  1424.  
  1425. @cindex inline functions, omission of
  1426. When a function is both inline and @code{static}, if all calls to the
  1427. function are integrated into the caller, and the function's address is
  1428. never used, then the function's own assembler code is never referenced.
  1429. In this case, GNU CC does not actually output assembler code for the
  1430. function, unless you specify the option @samp{-fkeep-inline-functions}.
  1431. Some calls cannot be integrated for various reasons (in particular,
  1432. calls that precede the function's definition cannot be integrated, and
  1433. neither can recursive calls within the definition).  If there is a
  1434. nonintegrated call, then the function is compiled to assembler code as
  1435. usual.  The function must also be compiled as usual if the program
  1436. refers to its address, because that can't be inlined.
  1437.  
  1438. @cindex non-static inline function
  1439. When an inline function is not @code{static}, then the compiler must assume
  1440. that there may be calls from other source files; since a global symbol can
  1441. be defined only once in any program, the function must not be defined in
  1442. the other source files, so the calls therein cannot be integrated.
  1443. Therefore, a non-@code{static} inline function is always compiled on its
  1444. own in the usual fashion.
  1445.  
  1446. If you specify both @code{inline} and @code{extern} in the function
  1447. definition, then the definition is used only for inlining.  In no case
  1448. is the function compiled on its own, not even if you refer to its
  1449. address explicitly.  Such an address becomes an external reference, as
  1450. if you had only declared the function, and had not defined it.
  1451.  
  1452. This combination of @code{inline} and @code{extern} has almost the
  1453. effect of a macro.  The way to use it is to put a function definition in
  1454. a header file with these keywords, and put another copy of the
  1455. definition (lacking @code{inline} and @code{extern}) in a library file.
  1456. The definition in the header file will cause most calls to the function
  1457. to be inlined.  If any uses of the function remain, they will refer to
  1458. the single copy in the library.
  1459.  
  1460. GNU C does not inline any functions when not optimizing.  It is not
  1461. clear whether it is better to inline or not, in this case, but we found
  1462. that a correct implementation when not optimizing was difficult.  So we
  1463. did the easy thing, and turned it off.
  1464.  
  1465. @node Extended Asm
  1466. @section Assembler Instructions with C Expression Operands
  1467. @cindex extended @code{asm}
  1468. @cindex @code{asm} expressions
  1469. @cindex assembler instructions
  1470. @cindex registers
  1471.  
  1472. In an assembler instruction using @code{asm}, you can now specify the
  1473. operands of the instruction using C expressions.  This means no more
  1474. guessing which registers or memory locations will contain the data you want
  1475. to use.
  1476.  
  1477. You must specify an assembler instruction template much like what appears
  1478. in a machine description, plus an operand constraint string for each
  1479. operand.
  1480.  
  1481. For example, here is how to use the 68881's @code{fsinx} instruction:
  1482.  
  1483. @example
  1484. asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
  1485. @end example
  1486.  
  1487. @noindent
  1488. @ifset INTERNALS
  1489. Here @code{angle} is the C expression for the input operand while
  1490. @code{result} is that of the output operand.  Each has @samp{"f"} as its
  1491. operand constraint, saying that a floating point register is required.  The
  1492. @samp{=} in @samp{=f} indicates that the operand is an output; all output
  1493. operands' constraints must use @samp{=}.  The constraints use the same
  1494. language used in the machine description (@pxref{Constraints}).
  1495. @end ifset
  1496. @ifclear INTERNALS
  1497. Here @code{angle} is the C expression for the input operand while
  1498. @code{result} is that of the output operand.  Each has @samp{"f"} as its
  1499. operand constraint, saying that a floating point register is required.  The
  1500. @samp{=} in @samp{=f} indicates that the operand is an output; all output
  1501. operands' constraints must use @samp{=}.  The constraints use the same
  1502. language used in the machine description (@pxref{Constraints,,Operand
  1503. Constraints, gcc.info, Using and Porting GCC}).
  1504. @end ifclear
  1505.  
  1506. Each operand is described by an operand-constraint string followed by the C
  1507. expression in parentheses.  A colon separates the assembler template from
  1508. the first output operand, and another separates the last output operand
  1509. from the first input, if any.  Commas separate output operands and separate
  1510. inputs.  The total number of operands is limited to ten or to the maximum
  1511. number of operands in any instruction pattern in the machine description,
  1512. whichever is greater.
  1513.  
  1514. If there are no output operands, and there are input operands, then there
  1515. must be two consecutive colons surrounding the place where the output
  1516. operands would go.
  1517.  
  1518. Output operand expressions must be lvalues; the compiler can check this.
  1519. The input operands need not be lvalues.  The compiler cannot check whether
  1520. the operands have data types that are reasonable for the instruction being
  1521. executed.  It does not parse the assembler instruction template and does
  1522. not know what it means, or whether it is valid assembler input.  The
  1523. extended @code{asm} feature is most often used for machine instructions
  1524. that the compiler itself does not know exist.
  1525.  
  1526. The output operands must be write-only; GNU CC will assume that the values
  1527. in these operands before the instruction are dead and need not be
  1528. generated.  Extended asm does not support input-output or read-write
  1529. operands.  For this reason, the constraint character @samp{+}, which
  1530. indicates such an operand, may not be used.
  1531.  
  1532. When the assembler instruction has a read-write operand, or an operand
  1533. in which only some of the bits are to be changed, you must logically
  1534. split its function into two separate operands, one input operand and one
  1535. write-only output operand.  The connection between them is expressed by
  1536. constraints which say they need to be in the same location when the
  1537. instruction executes.  You can use the same C expression for both
  1538. operands, or different expressions.  For example, here we write the
  1539. (fictitious) @samp{combine} instruction with @code{bar} as its read-only
  1540. source operand and @code{foo} as its read-write destination:
  1541.  
  1542. @example
  1543. asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "0" (foo), "g" (bar));
  1544. @end example
  1545.  
  1546. @noindent
  1547. The constraint @samp{"0"} for operand 1 says that it must occupy the same
  1548. location as operand 0.  A digit in constraint is allowed only in an input
  1549. operand, and it must refer to an output operand.
  1550.  
  1551. Only a digit in the constraint can guarantee that one operand will be in
  1552. the same place as another.  The mere fact that @code{foo} is the value of
  1553. both operands is not enough to guarantee that they will be in the same
  1554. place in the generated assembler code.  The following would not work:
  1555.  
  1556. @example
  1557. asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "r" (foo), "g" (bar));
  1558. @end example
  1559.  
  1560. Various optimizations or reloading could cause operands 0 and 1 to be in
  1561. different registers; GNU CC knows no reason not to do so.  For example, the
  1562. compiler might find a copy of the value of @code{foo} in one register and
  1563. use it for operand 1, but generate the output operand 0 in a different
  1564. register (copying it afterward to @code{foo}'s own address).  Of course,
  1565. since the register for operand 1 is not even mentioned in the assembler
  1566. code, the result will not work, but GNU CC can't tell that.
  1567.  
  1568. Some instructions clobber specific hard registers.  To describe this, write
  1569. a third colon after the input operands, followed by the names of the
  1570. clobbered hard registers (given as strings).  Here is a realistic example
  1571. for the Vax:
  1572.  
  1573. @example
  1574. asm volatile ("movc3 %0,%1,%2"
  1575.               : /* no outputs */
  1576.               : "g" (from), "g" (to), "g" (count)
  1577.               : "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5");
  1578. @end example
  1579.  
  1580. If you refer to a particular hardware register from the assembler code,
  1581. then you will probably have to list the register after the third colon
  1582. to tell the compiler that the register's value is modified.  In many
  1583. assemblers, the register names begin with @samp{%}; to produce one
  1584. @samp{%} in the assembler code, you must write @samp{%%} in the input.
  1585.  
  1586. If your assembler instruction can alter the condition code register,
  1587. add @samp{cc} to the list of clobbered registers.  GNU CC on some
  1588. machines represents the condition codes as a specific hardware
  1589. register; @samp{cc} serves to name this register.  On other machines,
  1590. the condition code is handled differently, and specifying @samp{cc}
  1591. has no effect.  But it is valid no matter what the machine.
  1592.  
  1593. If your assembler instruction modifies memory in an unpredicable
  1594. fashion, add @samp{memory} to the list of clobbered registers.
  1595. This will cause GNU CC to not keep memory values cached in
  1596. registers across the assembler instruction.
  1597.  
  1598. You can put multiple assembler instructions together in a single @code{asm}
  1599. template, separated either with newlines (written as @samp{\n}) or with
  1600. semicolons if the assembler allows such semicolons.  The GNU assembler
  1601. allows semicolons and all Unix assemblers seem to do so.  The input
  1602. operands are guaranteed not to use any of the clobbered registers, and
  1603. neither will the output operands' addresses, so you can read and write the
  1604. clobbered registers as many times as you like.  Here is an example of
  1605. multiple instructions in a template; it assumes that the subroutine
  1606. @code{_foo} accepts arguments in registers 9 and 10:
  1607.  
  1608. @example
  1609. asm ("movl %0,r9;movl %1,r10;call _foo"
  1610.      : /* no outputs */
  1611.      : "g" (from), "g" (to)
  1612.      : "r9", "r10");
  1613. @end example
  1614.  
  1615. @ifset INTERNALS
  1616. Unless an output operand has the @samp{&} constraint modifier, GNU CC may
  1617. allocate it in the same register as an unrelated input operand, on the
  1618. assumption that the inputs are consumed before the outputs are produced.
  1619. This assumption may be false if the assembler code actually consists of
  1620. more than one instruction.  In such a case, use @samp{&} for each output
  1621. operand that may not overlap an input.
  1622. @xref{Modifiers}.
  1623. @end ifset
  1624. @ifclear INTERNALS
  1625. Unless an output operand has the @samp{&} constraint modifier, GNU CC may
  1626. allocate it in the same register as an unrelated input operand, on the
  1627. assumption that the inputs are consumed before the outputs are produced.
  1628. This assumption may be false if the assembler code actually consists of
  1629. more than one instruction.  In such a case, use @samp{&} for each output
  1630. operand that may not overlap an input.
  1631. @xref{Modifiers,,Constraint Modifier Characters,gcc.info,Using and
  1632. Porting GCC}.
  1633. @end ifclear
  1634.  
  1635. If you want to test the condition code produced by an assembler instruction,
  1636. you must include a branch and a label in the @code{asm} construct, as follows:
  1637.  
  1638. @example
  1639. asm ("clr %0;frob %1;beq 0f;mov #1,%0;0:"
  1640.      : "g" (result)
  1641.      : "g" (input));
  1642. @end example
  1643.  
  1644. @noindent
  1645. This assumes your assembler supports local labels, as the GNU assembler
  1646. and most Unix assemblers do.
  1647.  
  1648. @cindex macros containing @code{asm}
  1649. Usually the most convenient way to use these @code{asm} instructions is to
  1650. encapsulate them in macros that look like functions.  For example,
  1651.  
  1652. @example
  1653. #define sin(x)       \
  1654. (@{ double __value, __arg = (x);   \
  1655.    asm ("fsinx %1,%0": "=f" (__value): "f" (__arg));  \
  1656.    __value; @})
  1657. @end example
  1658.  
  1659. @noindent
  1660. Here the variable @code{__arg} is used to make sure that the instruction
  1661. operates on a proper @code{double} value, and to accept only those
  1662. arguments @code{x} which can convert automatically to a @code{double}.
  1663.  
  1664. Another way to make sure the instruction operates on the correct data type
  1665. is to use a cast in the @code{asm}.  This is different from using a
  1666. variable @code{__arg} in that it converts more different types.  For
  1667. example, if the desired type were @code{int}, casting the argument to
  1668. @code{int} would accept a pointer with no complaint, while assigning the
  1669. argument to an @code{int} variable named @code{__arg} would warn about
  1670. using a pointer unless the caller explicitly casts it.
  1671.  
  1672. If an @code{asm} has output operands, GNU CC assumes for optimization
  1673. purposes that the instruction has no side effects except to change the
  1674. output operands.  This does not mean that instructions with a side effect
  1675. cannot be used, but you must be careful, because the compiler may eliminate
  1676. them if the output operands aren't used, or move them out of loops, or
  1677. replace two with one if they constitute a common subexpression.  Also, if
  1678. your instruction does have a side effect on a variable that otherwise
  1679. appears not to change, the old value of the variable may be reused later if
  1680. it happens to be found in a register.
  1681.  
  1682. You can prevent an @code{asm} instruction from being deleted, moved
  1683. significantly, or combined, by writing the keyword @code{volatile} after
  1684. the @code{asm}.  For example:
  1685.  
  1686. @example
  1687. #define set_priority(x)  \
  1688. asm volatile ("set_priority %0": /* no outputs */ : "g" (x))
  1689. @end example
  1690.  
  1691. @noindent
  1692. An instruction without output operands will not be deleted or moved
  1693. significantly, regardless, unless it is unreachable.
  1694.  
  1695. Note that even a volatile @code{asm} instruction can be moved in ways
  1696. that appear insignificant to the compiler, such as across jump
  1697. instructions.  You can't expect a sequence of volatile @code{asm}
  1698. instructions to remain perfectly consecutive.  If you want consecutive
  1699. output, use a single @code{asm}.
  1700.  
  1701. It is a natural idea to look for a way to give access to the condition
  1702. code left by the assembler instruction.  However, when we attempted to
  1703. implement this, we found no way to make it work reliably.  The problem
  1704. is that output operands might need reloading, which would result in
  1705. additional following ``store'' instructions.  On most machines, these
  1706. instructions would alter the condition code before there was time to
  1707. test it.  This problem doesn't arise for ordinary ``test'' and
  1708. ``compare'' instructions because they don't have any output operands.
  1709.  
  1710. If you are writing a header file that should be includable in ANSI C
  1711. programs, write @code{__asm__} instead of @code{asm}.  @xref{Alternate
  1712. Keywords}.
  1713.  
  1714. @node Asm Labels
  1715. @section Controlling Names Used in Assembler Code
  1716. @cindex assembler names for identifiers
  1717. @cindex names used in assembler code
  1718. @cindex identifiers, names in assembler code
  1719.  
  1720. You can specify the name to be used in the assembler code for a C
  1721. function or variable by writing the @code{asm} (or @code{__asm__})
  1722. keyword after the declarator as follows:
  1723.  
  1724. @example
  1725. int foo asm ("myfoo") = 2;
  1726. @end example
  1727.  
  1728. @noindent
  1729. This specifies that the name to be used for the variable @code{foo} in
  1730. the assembler code should be @samp{myfoo} rather than the usual
  1731. @samp{_foo}.
  1732.  
  1733. On systems where an underscore is normally prepended to the name of a C
  1734. function or variable, this feature allows you to define names for the
  1735. linker that do not start with an underscore.
  1736.  
  1737. You cannot use @code{asm} in this way in a function @emph{definition}; but
  1738. you can get the same effect by writing a declaration for the function
  1739. before its definition and putting @code{asm} there, like this:
  1740.  
  1741. @example
  1742. extern func () asm ("FUNC");
  1743.  
  1744. func (x, y)
  1745.      int x, y;
  1746. @dots{}
  1747. @end example
  1748.  
  1749. It is up to you to make sure that the assembler names you choose do not
  1750. conflict with any other assembler symbols.  Also, you must not use a
  1751. register name; that would produce completely invalid assembler code.  GNU
  1752. CC does not as yet have the ability to store static variables in registers.
  1753. Perhaps that will be added.
  1754.  
  1755. @node Explicit Reg Vars
  1756. @section Variables in Specified Registers
  1757. @cindex explicit register variables
  1758. @cindex variables in specified registers
  1759. @cindex specified registers
  1760. @cindex registers, global allocation
  1761.  
  1762. GNU C allows you to put a few global variables into specified hardware
  1763. registers.  You can also specify the register in which an ordinary
  1764. register variable should be allocated.
  1765.  
  1766. @itemize @bullet
  1767. @item
  1768. Global register variables reserve registers throughout the program.
  1769. This may be useful in programs such as programming language
  1770. interpreters which have a couple of global variables that are accessed
  1771. very often.
  1772.  
  1773. @item
  1774. Local register variables in specific registers do not reserve the
  1775. registers.  The compiler's data flow analysis is capable of determining
  1776. where the specified registers contain live values, and where they are
  1777. available for other uses.
  1778.  
  1779. These local variables are sometimes convenient for use with the extended
  1780. @code{asm} feature (@pxref{Extended Asm}), if you want to write one
  1781. output of the assembler instruction directly into a particular register.
  1782. (This will work provided the register you specify fits the constraints
  1783. specified for that operand in the @code{asm}.)
  1784. @end itemize
  1785.  
  1786. @menu
  1787. * Global Reg Vars::
  1788. * Local Reg Vars::
  1789. @end menu
  1790.  
  1791. @node Global Reg Vars
  1792. @subsection Defining Global Register Variables
  1793. @cindex global register variables
  1794. @cindex registers, global variables in
  1795.  
  1796. You can define a global register variable in GNU C like this:
  1797.  
  1798. @example
  1799. register int *foo asm ("a5");
  1800. @end example
  1801.  
  1802. @noindent
  1803. Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Choose a
  1804. register which is normally saved and restored by function calls on your
  1805. machine, so that library routines will not clobber it.
  1806.  
  1807. Naturally the register name is cpu-dependent, so you would need to
  1808. conditionalize your program according to cpu type.  The register
  1809. @code{a5} would be a good choice on a 68000 for a variable of pointer
  1810. type.  On machines with register windows, be sure to choose a ``global''
  1811. register that is not affected magically by the function call mechanism.
  1812.  
  1813. In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
  1814. name the registers; then you would need additional conditionals.  For
  1815. example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
  1816.  
  1817. Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a register
  1818. automatically, but first we need to figure out how it should choose and
  1819. how to enable you to guide the choice.  No solution is evident.
  1820.  
  1821. Defining a global register variable in a certain register reserves that
  1822. register entirely for this use, at least within the current compilation.
  1823. The register will not be allocated for any other purpose in the functions
  1824. in the current compilation.  The register will not be saved and restored by
  1825. these functions.  Stores into this register are never deleted even if they
  1826. would appear to be dead, but references may be deleted or moved or
  1827. simplified.
  1828.  
  1829. It is not safe to access the global register variables from signal
  1830. handlers, or from more than one thread of control, because the system
  1831. library routines may temporarily use the register for other things (unless
  1832. you recompile them specially for the task at hand).
  1833.  
  1834. @cindex @code{qsort}, and global register variables
  1835. It is not safe for one function that uses a global register variable to
  1836. call another such function @code{foo} by way of a third function
  1837. @code{lose} that was compiled without knowledge of this variable (i.e. in a
  1838. different source file in which the variable wasn't declared).  This is
  1839. because @code{lose} might save the register and put some other value there.
  1840. For example, you can't expect a global register variable to be available in
  1841. the comparison-function that you pass to @code{qsort}, since @code{qsort}
  1842. might have put something else in that register.  (If you are prepared to
  1843. recompile @code{qsort} with the same global register variable, you can
  1844. solve this problem.)
  1845.  
  1846. If you want to recompile @code{qsort} or other source files which do not
  1847. actually use your global register variable, so that they will not use that
  1848. register for any other purpose, then it suffices to specify the compiler
  1849. option @samp{-ffixed-@var{reg}}.  You need not actually add a global
  1850. register declaration to their source code.
  1851.  
  1852. A function which can alter the value of a global register variable cannot
  1853. safely be called from a function compiled without this variable, because it
  1854. could clobber the value the caller expects to find there on return.
  1855. Therefore, the function which is the entry point into the part of the
  1856. program that uses the global register variable must explicitly save and
  1857. restore the value which belongs to its caller.
  1858.  
  1859. @cindex register variable after @code{longjmp}
  1860. @cindex global register after @code{longjmp}
  1861. @cindex value after @code{longjmp}
  1862. @findex longjmp
  1863. @findex setjmp
  1864. On most machines, @code{longjmp} will restore to each global register
  1865. variable the value it had at the time of the @code{setjmp}.  On some
  1866. machines, however, @code{longjmp} will not change the value of global
  1867. register variables.  To be portable, the function that called @code{setjmp}
  1868. should make other arrangements to save the values of the global register
  1869. variables, and to restore them in a @code{longjmp}.  This way, the same
  1870. thing will happen regardless of what @code{longjmp} does.
  1871.  
  1872. All global register variable declarations must precede all function
  1873. definitions.  If such a declaration could appear after function
  1874. definitions, the declaration would be too late to prevent the register from
  1875. being used for other purposes in the preceding functions.
  1876.  
  1877. Global register variables may not have initial values, because an
  1878. executable file has no means to supply initial contents for a register.
  1879.  
  1880. On the Sparc, there are reports that g3 @dots{} g7 are suitable
  1881. registers, but certain library functions, such as @code{getwd}, as well
  1882. as the subroutines for division and remainder, modify g3 and g4.  g1 and
  1883. g2 are local temporaries.
  1884.  
  1885. On the 68000, a2 @dots{} a5 should be suitable, as should d2 @dots{} d7.
  1886. Of course, it will not do to use more than a few of those.
  1887.  
  1888. @node Local Reg Vars
  1889. @subsection Specifying Registers for Local Variables
  1890. @cindex local variables, specifying registers 
  1891. @cindex specifying registers for local variables
  1892. @cindex registers for local variables
  1893.  
  1894. You can define a local register variable with a specified register
  1895. like this:
  1896.  
  1897. @example
  1898. register int *foo asm ("a5");
  1899. @end example
  1900.  
  1901. @noindent
  1902. Here @code{a5} is the name of the register which should be used.  Note
  1903. that this is the same syntax used for defining global register
  1904. variables, but for a local variable it would appear within a function.
  1905.  
  1906. Naturally the register name is cpu-dependent, but this is not a
  1907. problem, since specific registers are most often useful with explicit
  1908. assembler instructions (@pxref{Extended Asm}).  Both of these things
  1909. generally require that you conditionalize your program according to
  1910. cpu type.
  1911.  
  1912. In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how they
  1913. name the registers; then you would need additional conditionals.  For
  1914. example, some 68000 operating systems call this register @code{%a5}.
  1915.  
  1916. Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a register
  1917. automatically, but first we need to figure out how it should choose and
  1918. how to enable you to guide the choice.  No solution is evident.
  1919.  
  1920. Defining such a register variable does not reserve the register; it
  1921. remains available for other uses in places where flow control determines
  1922. the variable's value is not live.  However, these registers are made
  1923. unavailable for use in the reload pass.  I would not be surprised if
  1924. excessive use of this feature leaves the compiler too few available
  1925. registers to compile certain functions.
  1926.  
  1927. @node Alternate Keywords
  1928. @section Alternate Keywords
  1929. @cindex alternate keywords
  1930. @cindex keywords, alternate
  1931.  
  1932. The option @samp{-traditional} disables certain keywords; @samp{-ansi}
  1933. disables certain others.  This causes trouble when you want to use GNU C
  1934. extensions, or ANSI C features, in a general-purpose header file that
  1935. should be usable by all programs, including ANSI C programs and traditional
  1936. ones.  The keywords @code{asm}, @code{typeof} and @code{inline} cannot be
  1937. used since they won't work in a program compiled with @samp{-ansi}, while
  1938. the keywords @code{const}, @code{volatile}, @code{signed}, @code{typeof}
  1939. and @code{inline} won't work in a program compiled with
  1940. @samp{-traditional}.@refill
  1941.  
  1942. The way to solve these problems is to put @samp{__} at the beginning and
  1943. end of each problematical keyword.  For example, use @code{__asm__}
  1944. instead of @code{asm}, @code{__const__} instead of @code{const}, and
  1945. @code{__inline__} instead of @code{inline}.
  1946.  
  1947. Other C compilers won't accept these alternative keywords; if you want to
  1948. compile with another compiler, you can define the alternate keywords as
  1949. macros to replace them with the customary keywords.  It looks like this:
  1950.  
  1951. @example
  1952. #ifndef __GNUC__
  1953. #define __asm__ asm
  1954. #endif
  1955. @end example
  1956.  
  1957. @samp{-pedantic} causes warnings for many GNU C extensions.  You can
  1958. prevent such warnings within one expression by writing
  1959. @code{__extension__} before the expression.  @code{__extension__} has no
  1960. effect aside from this.
  1961.  
  1962. @node Incomplete Enums
  1963. @section Incomplete @code{enum} Types
  1964.  
  1965. You can define an @code{enum} tag without specifying its possible values.
  1966. This results in an incomplete type, much like what you get if you write
  1967. @code{struct foo} without describing the elements.  A later declaration
  1968. which does specify the possible values completes the type.
  1969.  
  1970. You can't allocate variables or storage using the type while it is
  1971. incomplete.  However, you can work with pointers to that type.
  1972.  
  1973. This extension may not be very useful, but it makes the handling of
  1974. @code{enum} more consistent with the way @code{struct} and @code{union}
  1975. are handled.
  1976.