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/ InfoMagic Source Code 1993 July / THE_SOURCE_CODE_CD_ROM.iso / gnu / gcc-2.4.5 / gcc.info-7 < prev    next >
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GNU Info File  |  1993-06-20  |  46.0 KB  |  1,129 lines

  1. This is Info file gcc.info, produced by Makeinfo-1.54 from the input
  2. file gcc.texi.
  3.  
  4.    This file documents the use and the internals of the GNU compiler.
  5.  
  6.    Published by the Free Software Foundation 675 Massachusetts Avenue
  7. Cambridge, MA 02139 USA
  8.  
  9.    Copyright (C) 1988, 1989, 1992, 1993 Free Software Foundation, Inc.
  10.  
  11.    Permission is granted to make and distribute verbatim copies of this
  12. manual provided the copyright notice and this permission notice are
  13. preserved on all copies.
  14.  
  15.    Permission is granted to copy and distribute modified versions of
  16. this manual under the conditions for verbatim copying, provided also
  17. that the sections entitled "GNU General Public License" and "Protect
  18. Your Freedom--Fight `Look And Feel'" are included exactly as in the
  19. original, and provided that the entire resulting derived work is
  20. distributed under the terms of a permission notice identical to this
  21. one.
  22.  
  23.    Permission is granted to copy and distribute translations of this
  24. manual into another language, under the above conditions for modified
  25. versions, except that the sections entitled "GNU General Public
  26. License" and "Protect Your Freedom--Fight `Look And Feel'", and this
  27. permission notice, may be included in translations approved by the Free
  28. Software Foundation instead of in the original English.
  29.  
  30. 
  31. File: gcc.info,  Node: Case Ranges,  Next: Function Attributes,  Prev: Cast to Union,  Up: C Extensions
  32.  
  33. Case Ranges
  34. ===========
  35.  
  36.    You can specify a range of consecutive values in a single `case'
  37. label, like this:
  38.  
  39.      case LOW ... HIGH:
  40.  
  41. This has the same effect as the proper number of individual `case'
  42. labels, one for each integer value from LOW to HIGH, inclusive.
  43.  
  44.    This feature is especially useful for ranges of ASCII character
  45. codes:
  46.  
  47.      case 'A' ... 'Z':
  48.  
  49.    *Be careful:* Write spaces around the `...', for otherwise it may be
  50. parsed wrong when you use it with integer values.  For example, write
  51. this:
  52.  
  53.      case 1 ... 5:
  54.  
  55. rather than this:
  56.  
  57.      case 1...5:
  58.  
  59.      *Warning to C++ users:* When compiling C++, you must write two dots
  60.      `..' rather than three to specify a range in case statements, thus:
  61.  
  62.           case 'A' .. 'Z':
  63.  
  64.      This is an anachronism in the GNU C++ front end, and will be
  65.      rectified in a future release.
  66.  
  67. 
  68. File: gcc.info,  Node: Cast to Union,  Next: Case Ranges,  Prev: Labeled Elements,  Up: C Extensions
  69.  
  70. Cast to a Union Type
  71. ====================
  72.  
  73.    A cast to union type is similar to other casts, except that the type
  74. specified is a union type.  You can specify the type either with `union
  75. TAG' or with a typedef name.  A cast to union is actually a constructor
  76. though, not a cast, and hence does not yield an lvalue like normal
  77. casts.  (*Note Constructors::.)
  78.  
  79.    The types that may be cast to the union type are those of the members
  80. of the union.  Thus, given the following union and variables:
  81.  
  82.      union foo { int i; double d; };
  83.      int x;
  84.      double y;
  85.  
  86. both `x' and `y' can be cast to type `union' foo.
  87.  
  88.    Using the cast as the right-hand side of an assignment to a variable
  89. of union type is equivalent to storing in a member of the union:
  90.  
  91.      union foo u;
  92.      ...
  93.      u = (union foo) x  ==  u.i = x
  94.      u = (union foo) y  ==  u.d = y
  95.  
  96.    You can also use the union cast as a function argument:
  97.  
  98.      void hack (union foo);
  99.      ...
  100.      hack ((union foo) x);
  101.  
  102. 
  103. File: gcc.info,  Node: Function Attributes,  Next: Function Prototypes,  Prev: Case Ranges,  Up: C Extensions
  104.  
  105. Declaring Attributes of Functions
  106. =================================
  107.  
  108.    In GNU C, you declare certain things about functions called in your
  109. program which help the compiler optimize function calls.
  110.  
  111.    A few standard library functions, such as `abort' and `exit', cannot
  112. return.  GNU CC knows this automatically.  Some programs define their
  113. own functions that never return.  You can declare them `volatile' to
  114. tell the compiler this fact.  For example,
  115.  
  116.      extern void volatile fatal ();
  117.      
  118.      void
  119.      fatal (...)
  120.      {
  121.        ... /* Print error message. */ ...
  122.        exit (1);
  123.      }
  124.  
  125.    The `volatile' keyword tells the compiler to assume that `fatal'
  126. cannot return.  This makes slightly better code, but more importantly
  127. it helps avoid spurious warnings of uninitialized variables.
  128.  
  129.    It does not make sense for a `volatile' function to have a return
  130. type other than `void'.
  131.  
  132.    Many functions do not examine any values except their arguments, and
  133. have no effects except the return value.  Such a function can be subject
  134. to common subexpression elimination and loop optimization just as an
  135. arithmetic operator would be.  These functions should be declared
  136. `const'.  For example,
  137.  
  138.      extern int const square ();
  139.  
  140. says that the hypothetical function `square' is safe to call fewer
  141. times than the program says.
  142.  
  143.    Note that a function that has pointer arguments and examines the data
  144. pointed to must *not* be declared `const'.  Likewise, a function that
  145. calls a non-`const' function usually must not be `const'.  It does not
  146. make sense for a `const' function to return `void'.
  147.  
  148.    We recommend placing the keyword `const' after the function's return
  149. type.  It makes no difference in the example above, but when the return
  150. type is a pointer, it is the only way to make the function itself
  151. const.  For example,
  152.  
  153.      const char *mincp (int);
  154.  
  155. says that `mincp' returns `const char *'--a pointer to a const object.
  156. To declare `mincp' const, you must write this:
  157.  
  158.      char * const mincp (int);
  159.  
  160.    Some people object to this feature, suggesting that ANSI C's
  161. `#pragma' should be used instead.  There are two reasons for not doing
  162. this.
  163.  
  164.   1. It is impossible to generate `#pragma' commands from a macro.
  165.  
  166.   2. The `#pragma' command is just as likely as these keywords to mean
  167.      something else in another compiler.
  168.  
  169.    These two reasons apply to almost any application that might be
  170. proposed for `#pragma'.  It is basically a mistake to use `#pragma' for
  171. *anything*.
  172.  
  173.    The keyword `__attribute__' allows you to specify special attributes
  174. when making a declaration.  This keyword is followed by an attribute
  175. specification inside double parentheses.  One attribute, `format', is
  176. currently defined for functions.  Others are implemented for variables
  177. and structure fields (*note Function Attributes::.).
  178.  
  179. `format (ARCHETYPE, STRING-INDEX, FIRST-TO-CHECK)'
  180.      The `format' attribute specifies that a function takes `printf' or
  181.      `scanf' style arguments which should be type-checked against a
  182.      format string.  For example, the declaration:
  183.  
  184.           extern int
  185.           my_printf (void *my_object, const char *my_format, ...)
  186.                 __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
  187.  
  188.      causes the compiler to check the arguments in calls to `my_printf'
  189.      for consistency with the `printf' style format string argument
  190.      `my_format'.
  191.  
  192.      The parameter ARCHETYPE determines how the format string is
  193.      interpreted, and should be either `printf' or `scanf'.  The
  194.      parameter STRING-INDEX specifies which argument is the format
  195.      string argument (starting from 1), while FIRST-TO-CHECK is the
  196.      number of the first argument to check against the format string.
  197.      For functions where the arguments are not available to be checked
  198.      (such as `vprintf'), specify the third parameter as zero.  In this
  199.      case the compiler only checks the format string for consistency.
  200.  
  201.      In the example above, the format string (`my_format') is the second
  202.      argument of the function `my_print', and the arguments to check
  203.      start with the third argument, so the correct parameters for the
  204.      format attribute are 2 and 3.
  205.  
  206.      The `format' attribute allows you to identify your own functions
  207.      which take format strings as arguments, so that GNU CC can check
  208.      the calls to these functions for errors.  The compiler always
  209.      checks formats for the ANSI library functions `printf', `fprintf',
  210.      `sprintf', `scanf', `fscanf', `sscanf', `vprintf', `vfprintf' and
  211.      `vsprintf' whenever such warnings are requested (using
  212.      `-Wformat'), so there is no need to modify the header file
  213.      `stdio.h'.
  214.  
  215. 
  216. File: gcc.info,  Node: Function Prototypes,  Next: Dollar Signs,  Prev: Function Attributes,  Up: C Extensions
  217.  
  218. Prototypes and Old-Style Function Definitions
  219. =============================================
  220.  
  221.    GNU C extends ANSI C to allow a function prototype to override a
  222. later old-style non-prototype definition.  Consider the following
  223. example:
  224.  
  225.      /* Use prototypes unless the compiler is old-fashioned.  */
  226.      #if __STDC__
  227.      #define P(x) (x)
  228.      #else
  229.      #define P(x) ()
  230.      #endif
  231.      
  232.      /* Prototype function declaration.  */
  233.      int isroot P((uid_t));
  234.      
  235.      /* Old-style function definition.  */
  236.      int
  237.      isroot (x)   /* ??? lossage here ??? */
  238.           uid_t x;
  239.      {
  240.        return x == 0;
  241.      }
  242.  
  243.    Suppose the type `uid_t' happens to be `short'.  ANSI C does not
  244. allow this example, because subword arguments in old-style
  245. non-prototype definitions are promoted.  Therefore in this example the
  246. function definition's argument is really an `int', which does not match
  247. the prototype argument type of `short'.
  248.  
  249.    This restriction of ANSI C makes it hard to write code that is
  250. portable to traditional C compilers, because the programmer does not
  251. know whether the `uid_t' type is `short', `int', or `long'.  Therefore,
  252. in cases like these GNU C allows a prototype to override a later
  253. old-style definition.  More precisely, in GNU C, a function prototype
  254. argument type overrides the argument type specified by a later
  255. old-style definition if the former type is the same as the latter type
  256. before promotion.  Thus in GNU C the above example is equivalent to the
  257. following:
  258.  
  259.      int isroot (uid_t);
  260.      
  261.      int
  262.      isroot (uid_t x)
  263.      {
  264.        return x == 0;
  265.      }
  266.  
  267. 
  268. File: gcc.info,  Node: Dollar Signs,  Next: Character Escapes,  Prev: Function Prototypes,  Up: C Extensions
  269.  
  270. Dollar Signs in Identifier Names
  271. ================================
  272.  
  273.    In GNU C, you may use dollar signs in identifier names.  This is
  274. because many traditional C implementations allow such identifiers.
  275.  
  276.    On some machines, dollar signs are allowed in identifiers if you
  277. specify `-traditional'.  On a few systems they are allowed by default,
  278. even if you do not use `-traditional'.  But they are never allowed if
  279. you specify `-ansi'.
  280.  
  281.    There are certain ANSI C programs (obscure, to be sure) that would
  282. compile incorrectly if dollar signs were permitted in identifiers.  For
  283. example:
  284.  
  285.      #define foo(a) #a
  286.      #define lose(b) foo (b)
  287.      #define test$
  288.      lose (test)
  289.  
  290. 
  291. File: gcc.info,  Node: Character Escapes,  Next: Variable Attributes,  Prev: Dollar Signs,  Up: C Extensions
  292.  
  293. The Character ESC in Constants
  294. ==============================
  295.  
  296.    You can use the sequence `\e' in a string or character constant to
  297. stand for the ASCII character ESC.
  298.  
  299. 
  300. File: gcc.info,  Node: Alignment,  Next: Inline,  Prev: Variable Attributes,  Up: C Extensions
  301.  
  302. Inquiring on Alignment of Types or Variables
  303. ============================================
  304.  
  305.    The keyword `__alignof__' allows you to inquire about how an object
  306. is aligned, or the minimum alignment usually required by a type.  Its
  307. syntax is just like `sizeof'.
  308.  
  309.    For example, if the target machine requires a `double' value to be
  310. aligned on an 8-byte boundary, then `__alignof__ (double)' is 8.  This
  311. is true on many RISC machines.  On more traditional machine designs,
  312. `__alignof__ (double)' is 4 or even 2.
  313.  
  314.    Some machines never actually require alignment; they allow reference
  315. to any data type even at an odd addresses.  For these machines,
  316. `__alignof__' reports the *recommended* alignment of a type.
  317.  
  318.    When the operand of `__alignof__' is an lvalue rather than a type,
  319. the value is the largest alignment that the lvalue is known to have.
  320. It may have this alignment as a result of its data type, or because it
  321. is part of a structure and inherits alignment from that structure.  For
  322. example, after this declaration:
  323.  
  324.      struct foo { int x; char y; } foo1;
  325.  
  326. the value of `__alignof__ (foo1.y)' is probably 2 or 4, the same as
  327. `__alignof__ (int)', even though the data type of `foo1.y' does not
  328. itself demand any alignment.
  329.  
  330.    A related feature which lets you specify the alignment of an object
  331. is `__attribute__ ((aligned (ALIGNMENT)))'; see the following section.
  332.  
  333. 
  334. File: gcc.info,  Node: Variable Attributes,  Next: Alignment,  Prev: Character Escapes,  Up: C Extensions
  335.  
  336. Specifying Attributes of Variables
  337. ==================================
  338.  
  339.    The keyword `__attribute__' allows you to specify special attributes
  340. of variables or structure fields.  This keyword is followed by an
  341. attribute specification inside double parentheses.  Four attributes are
  342. currently defined: `aligned', `format', `mode' and `packed'.  `format'
  343. is used for functions, and thus not documented here; see *Note Function
  344. Attributes::.
  345.  
  346. `aligned (ALIGNMENT)'
  347.      This attribute specifies a minimum alignment for the variable or
  348.      structure field, measured in bytes.  For example, the declaration:
  349.  
  350.           int x __attribute__ ((aligned (16))) = 0;
  351.  
  352.      causes the compiler to allocate the global variable `x' on a
  353.      16-byte boundary.  On a 68040, this could be used in conjunction
  354.      with an `asm' expression to access the `move16' instruction which
  355.      requires 16-byte aligned operands.
  356.  
  357.      You can also specify the alignment of structure fields.  For
  358.      example, to create a double-word aligned `int' pair, you could
  359.      write:
  360.  
  361.           struct foo { int x[2] __attribute__ ((aligned (8))); };
  362.  
  363.      This is an alternative to creating a union with a `double' member
  364.      that forces the union to be double-word aligned.
  365.  
  366.      It is not possible to specify the alignment of functions; the
  367.      alignment of functions is determined by the machine's requirements
  368.      and cannot be changed.  You cannot specify alignment for a typedef
  369.      name because such a name is just an alias, not a distinct type.
  370.  
  371.      The `aligned' attribute can only increase the alignment; but you
  372.      can decrease it by specifying `packed' as well.  See below.
  373.  
  374.      The linker of your operating system imposes a maximum alignment.
  375.      If the linker aligns each object file on a four byte boundary,
  376.      then it is beyond the compiler's power to cause anything to be
  377.      aligned to a larger boundary than that.  For example, if  the
  378.      linker happens to put this object file at address 136 (eight more
  379.      than a multiple of 64), then the compiler cannot guarantee an
  380.      alignment of more than 8 just by aligning variables in the object
  381.      file.
  382.  
  383. `mode (MODE)'
  384.      This attribute specifies the data type for the
  385.      declaration--whichever type corresponds to the mode MODE.  This in
  386.      effect lets you request an integer or floating point type
  387.      according to its width.
  388.  
  389. `packed'
  390.      The `packed' attribute specifies that a variable or structure field
  391.      should have the smallest possible alignment--one byte for a
  392.      variable, and one bit for a field, unless you specify a larger
  393.      value with the `aligned' attribute.
  394.  
  395. 
  396. File: gcc.info,  Node: Inline,  Next: Extended Asm,  Prev: Alignment,  Up: C Extensions
  397.  
  398. An Inline Function is As Fast As a Macro
  399. ========================================
  400.  
  401.    By declaring a function `inline', you can direct GNU CC to integrate
  402. that function's code into the code for its callers.  This makes
  403. execution faster by eliminating the function-call overhead; in
  404. addition, if any of the actual argument values are constant, their known
  405. values may permit simplifications at compile time so that not all of the
  406. inline function's code needs to be included.  The effect on code size is
  407. less predictable; object code may be larger or smaller with function
  408. inlining, depending on the particular case.  Inlining of functions is an
  409. optimization and it really "works" only in optimizing compilation.  If
  410. you don't use `-O', no function is really inline.
  411.  
  412.    To declare a function inline, use the `inline' keyword in its
  413. declaration, like this:
  414.  
  415.      inline int
  416.      inc (int *a)
  417.      {
  418.        (*a)++;
  419.      }
  420.  
  421.    (If you are writing a header file to be included in ANSI C programs,
  422. write `__inline__' instead of `inline'.  *Note Alternate Keywords::.)
  423.  
  424.    You can also make all "simple enough" functions inline with the
  425. option `-finline-functions'.  Note that certain usages in a function
  426. definition can make it unsuitable for inline substitution.
  427.  
  428.    For C++ programs, GNU CC automatically inlines member functions even
  429. if they are not explicitly declared `inline'.  (You can override this
  430. with `-fno-default-inline'; *note Options Controlling C++ Dialect: C++
  431. Dialect Options..)
  432.  
  433.    When a function is both inline and `static', if all calls to the
  434. function are integrated into the caller, and the function's address is
  435. never used, then the function's own assembler code is never referenced.
  436. In this case, GNU CC does not actually output assembler code for the
  437. function, unless you specify the option `-fkeep-inline-functions'.
  438. Some calls cannot be integrated for various reasons (in particular,
  439. calls that precede the function's definition cannot be integrated, and
  440. neither can recursive calls within the definition).  If there is a
  441. nonintegrated call, then the function is compiled to assembler code as
  442. usual.  The function must also be compiled as usual if the program
  443. refers to its address, because that can't be inlined.
  444.  
  445.    When an inline function is not `static', then the compiler must
  446. assume that there may be calls from other source files; since a global
  447. symbol can be defined only once in any program, the function must not
  448. be defined in the other source files, so the calls therein cannot be
  449. integrated.  Therefore, a non-`static' inline function is always
  450. compiled on its own in the usual fashion.
  451.  
  452.    If you specify both `inline' and `extern' in the function
  453. definition, then the definition is used only for inlining.  In no case
  454. is the function compiled on its own, not even if you refer to its
  455. address explicitly.  Such an address becomes an external reference, as
  456. if you had only declared the function, and had not defined it.
  457.  
  458.    This combination of `inline' and `extern' has almost the effect of a
  459. macro.  The way to use it is to put a function definition in a header
  460. file with these keywords, and put another copy of the definition
  461. (lacking `inline' and `extern') in a library file.  The definition in
  462. the header file will cause most calls to the function to be inlined.
  463. If any uses of the function remain, they will refer to the single copy
  464. in the library.
  465.  
  466.    GNU C does not inline any functions when not optimizing.  It is not
  467. clear whether it is better to inline or not, in this case, but we found
  468. that a correct implementation when not optimizing was difficult.  So we
  469. did the easy thing, and turned it off.
  470.  
  471. 
  472. File: gcc.info,  Node: Extended Asm,  Next: Asm Labels,  Prev: Inline,  Up: C Extensions
  473.  
  474. Assembler Instructions with C Expression Operands
  475. =================================================
  476.  
  477.    In an assembler instruction using `asm', you can now specify the
  478. operands of the instruction using C expressions.  This means no more
  479. guessing which registers or memory locations will contain the data you
  480. want to use.
  481.  
  482.    You must specify an assembler instruction template much like what
  483. appears in a machine description, plus an operand constraint string for
  484. each operand.
  485.  
  486.    For example, here is how to use the 68881's `fsinx' instruction:
  487.  
  488.      asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
  489.  
  490. Here `angle' is the C expression for the input operand while `result'
  491. is that of the output operand.  Each has `"f"' as its operand
  492. constraint, saying that a floating point register is required.  The `='
  493. in `=f' indicates that the operand is an output; all output operands'
  494. constraints must use `='.  The constraints use the same language used
  495. in the machine description (*note Constraints::.).
  496.  
  497.    Each operand is described by an operand-constraint string followed
  498. by the C expression in parentheses.  A colon separates the assembler
  499. template from the first output operand, and another separates the last
  500. output operand from the first input, if any.  Commas separate output
  501. operands and separate inputs.  The total number of operands is limited
  502. to ten or to the maximum number of operands in any instruction pattern
  503. in the machine description, whichever is greater.
  504.  
  505.    If there are no output operands, and there are input operands, then
  506. there must be two consecutive colons surrounding the place where the
  507. output operands would go.
  508.  
  509.    Output operand expressions must be lvalues; the compiler can check
  510. this.  The input operands need not be lvalues.  The compiler cannot
  511. check whether the operands have data types that are reasonable for the
  512. instruction being executed.  It does not parse the assembler
  513. instruction template and does not know what it means, or whether it is
  514. valid assembler input.  The extended `asm' feature is most often used
  515. for machine instructions that the compiler itself does not know exist.
  516.  
  517.    The output operands must be write-only; GNU CC will assume that the
  518. values in these operands before the instruction are dead and need not be
  519. generated.  Extended asm does not support input-output or read-write
  520. operands.  For this reason, the constraint character `+', which
  521. indicates such an operand, may not be used.
  522.  
  523.    When the assembler instruction has a read-write operand, or an
  524. operand in which only some of the bits are to be changed, you must
  525. logically split its function into two separate operands, one input
  526. operand and one write-only output operand.  The connection between them
  527. is expressed by constraints which say they need to be in the same
  528. location when the instruction executes.  You can use the same C
  529. expression for both operands, or different expressions.  For example,
  530. here we write the (fictitious) `combine' instruction with `bar' as its
  531. read-only source operand and `foo' as its read-write destination:
  532.  
  533.      asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "0" (foo), "g" (bar));
  534.  
  535. The constraint `"0"' for operand 1 says that it must occupy the same
  536. location as operand 0.  A digit in constraint is allowed only in an
  537. input operand, and it must refer to an output operand.
  538.  
  539.    Only a digit in the constraint can guarantee that one operand will
  540. be in the same place as another.  The mere fact that `foo' is the value
  541. of both operands is not enough to guarantee that they will be in the
  542. same place in the generated assembler code.  The following would not
  543. work:
  544.  
  545.      asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "r" (foo), "g" (bar));
  546.  
  547.    Various optimizations or reloading could cause operands 0 and 1 to
  548. be in different registers; GNU CC knows no reason not to do so.  For
  549. example, the compiler might find a copy of the value of `foo' in one
  550. register and use it for operand 1, but generate the output operand 0 in
  551. a different register (copying it afterward to `foo''s own address).  Of
  552. course, since the register for operand 1 is not even mentioned in the
  553. assembler code, the result will not work, but GNU CC can't tell that.
  554.  
  555.    Some instructions clobber specific hard registers.  To describe
  556. this, write a third colon after the input operands, followed by the
  557. names of the clobbered hard registers (given as strings).  Here is a
  558. realistic example for the Vax:
  559.  
  560.      asm volatile ("movc3 %0,%1,%2"
  561.                    : /* no outputs */
  562.                    : "g" (from), "g" (to), "g" (count)
  563.                    : "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5");
  564.  
  565.    If you refer to a particular hardware register from the assembler
  566. code, then you will probably have to list the register after the third
  567. colon to tell the compiler that the register's value is modified.  In
  568. many assemblers, the register names begin with `%'; to produce one `%'
  569. in the assembler code, you must write `%%' in the input.
  570.  
  571.    If your assembler instruction can alter the condition code register,
  572. add `cc' to the list of clobbered registers.  GNU CC on some machines
  573. represents the condition codes as a specific hardware register; `cc'
  574. serves to name this register.  On other machines, the condition code is
  575. handled differently, and specifying `cc' has no effect.  But it is
  576. valid no matter what the machine.
  577.  
  578.    If your assembler instruction modifies memory in an unpredictable
  579. fashion, add `memory' to the list of clobbered registers.  This will
  580. cause GNU CC to not keep memory values cached in registers across the
  581. assembler instruction.
  582.  
  583.    You can put multiple assembler instructions together in a single
  584. `asm' template, separated either with newlines (written as `\n') or with
  585. semicolons if the assembler allows such semicolons.  The GNU assembler
  586. allows semicolons and all Unix assemblers seem to do so.  The input
  587. operands are guaranteed not to use any of the clobbered registers, and
  588. neither will the output operands' addresses, so you can read and write
  589. the clobbered registers as many times as you like.  Here is an example
  590. of multiple instructions in a template; it assumes that the subroutine
  591. `_foo' accepts arguments in registers 9 and 10:
  592.  
  593.      asm ("movl %0,r9;movl %1,r10;call _foo"
  594.           : /* no outputs */
  595.           : "g" (from), "g" (to)
  596.           : "r9", "r10");
  597.  
  598.    Unless an output operand has the `&' constraint modifier, GNU CC may
  599. allocate it in the same register as an unrelated input operand, on the
  600. assumption that the inputs are consumed before the outputs are produced.
  601. This assumption may be false if the assembler code actually consists of
  602. more than one instruction.  In such a case, use `&' for each output
  603. operand that may not overlap an input.  *Note Modifiers::.
  604.  
  605.    If you want to test the condition code produced by an assembler
  606. instruction, you must include a branch and a label in the `asm'
  607. construct, as follows:
  608.  
  609.      asm ("clr %0;frob %1;beq 0f;mov #1,%0;0:"
  610.           : "g" (result)
  611.           : "g" (input));
  612.  
  613. This assumes your assembler supports local labels, as the GNU assembler
  614. and most Unix assemblers do.
  615.  
  616.    Usually the most convenient way to use these `asm' instructions is to
  617. encapsulate them in macros that look like functions.  For example,
  618.  
  619.      #define sin(x)       \
  620.      ({ double __value, __arg = (x);   \
  621.         asm ("fsinx %1,%0": "=f" (__value): "f" (__arg));  \
  622.         __value; })
  623.  
  624. Here the variable `__arg' is used to make sure that the instruction
  625. operates on a proper `double' value, and to accept only those arguments
  626. `x' which can convert automatically to a `double'.
  627.  
  628.    Another way to make sure the instruction operates on the correct
  629. data type is to use a cast in the `asm'.  This is different from using a
  630. variable `__arg' in that it converts more different types.  For
  631. example, if the desired type were `int', casting the argument to `int'
  632. would accept a pointer with no complaint, while assigning the argument
  633. to an `int' variable named `__arg' would warn about using a pointer
  634. unless the caller explicitly casts it.
  635.  
  636.    If an `asm' has output operands, GNU CC assumes for optimization
  637. purposes that the instruction has no side effects except to change the
  638. output operands.  This does not mean that instructions with a side
  639. effect cannot be used, but you must be careful, because the compiler
  640. may eliminate them if the output operands aren't used, or move them out
  641. of loops, or replace two with one if they constitute a common
  642. subexpression.  Also, if your instruction does have a side effect on a
  643. variable that otherwise appears not to change, the old value of the
  644. variable may be reused later if it happens to be found in a register.
  645.  
  646.    You can prevent an `asm' instruction from being deleted, moved
  647. significantly, or combined, by writing the keyword `volatile' after the
  648. `asm'.  For example:
  649.  
  650.      #define set_priority(x)  \
  651.      asm volatile ("set_priority %0": /* no outputs */ : "g" (x))
  652.  
  653. An instruction without output operands will not be deleted or moved
  654. significantly, regardless, unless it is unreachable.
  655.  
  656.    Note that even a volatile `asm' instruction can be moved in ways
  657. that appear insignificant to the compiler, such as across jump
  658. instructions.  You can't expect a sequence of volatile `asm'
  659. instructions to remain perfectly consecutive.  If you want consecutive
  660. output, use a single `asm'.
  661.  
  662.    It is a natural idea to look for a way to give access to the
  663. condition code left by the assembler instruction.  However, when we
  664. attempted to implement this, we found no way to make it work reliably.
  665. The problem is that output operands might need reloading, which would
  666. result in additional following "store" instructions.  On most machines,
  667. these instructions would alter the condition code before there was time
  668. to test it.  This problem doesn't arise for ordinary "test" and
  669. "compare" instructions because they don't have any output operands.
  670.  
  671.    If you are writing a header file that should be includable in ANSI C
  672. programs, write `__asm__' instead of `asm'.  *Note Alternate Keywords::.
  673.  
  674. 
  675. File: gcc.info,  Node: Asm Labels,  Next: Explicit Reg Vars,  Prev: Extended Asm,  Up: C Extensions
  676.  
  677. Controlling Names Used in Assembler Code
  678. ========================================
  679.  
  680.    You can specify the name to be used in the assembler code for a C
  681. function or variable by writing the `asm' (or `__asm__') keyword after
  682. the declarator as follows:
  683.  
  684.      int foo asm ("myfoo") = 2;
  685.  
  686. This specifies that the name to be used for the variable `foo' in the
  687. assembler code should be `myfoo' rather than the usual `_foo'.
  688.  
  689.    On systems where an underscore is normally prepended to the name of
  690. a C function or variable, this feature allows you to define names for
  691. the linker that do not start with an underscore.
  692.  
  693.    You cannot use `asm' in this way in a function *definition*; but you
  694. can get the same effect by writing a declaration for the function
  695. before its definition and putting `asm' there, like this:
  696.  
  697.      extern func () asm ("FUNC");
  698.      
  699.      func (x, y)
  700.           int x, y;
  701.      ...
  702.  
  703.    It is up to you to make sure that the assembler names you choose do
  704. not conflict with any other assembler symbols.  Also, you must not use a
  705. register name; that would produce completely invalid assembler code.
  706. GNU CC does not as yet have the ability to store static variables in
  707. registers.  Perhaps that will be added.
  708.  
  709. 
  710. File: gcc.info,  Node: Explicit Reg Vars,  Next: Alternate Keywords,  Prev: Asm Labels,  Up: C Extensions
  711.  
  712. Variables in Specified Registers
  713. ================================
  714.  
  715.    GNU C allows you to put a few global variables into specified
  716. hardware registers.  You can also specify the register in which an
  717. ordinary register variable should be allocated.
  718.  
  719.    * Global register variables reserve registers throughout the program.
  720.      This may be useful in programs such as programming language
  721.      interpreters which have a couple of global variables that are
  722.      accessed very often.
  723.  
  724.    * Local register variables in specific registers do not reserve the
  725.      registers.  The compiler's data flow analysis is capable of
  726.      determining where the specified registers contain live values, and
  727.      where they are available for other uses.
  728.  
  729.      These local variables are sometimes convenient for use with the
  730.      extended `asm' feature (*note Extended Asm::.), if you want to
  731.      write one output of the assembler instruction directly into a
  732.      particular register.  (This will work provided the register you
  733.      specify fits the constraints specified for that operand in the
  734.      `asm'.)
  735.  
  736. * Menu:
  737.  
  738. * Global Reg Vars::
  739. * Local Reg Vars::
  740.  
  741. 
  742. File: gcc.info,  Node: Global Reg Vars,  Next: Local Reg Vars,  Up: Explicit Reg Vars
  743.  
  744. Defining Global Register Variables
  745. ----------------------------------
  746.  
  747.    You can define a global register variable in GNU C like this:
  748.  
  749.      register int *foo asm ("a5");
  750.  
  751. Here `a5' is the name of the register which should be used.  Choose a
  752. register which is normally saved and restored by function calls on your
  753. machine, so that library routines will not clobber it.
  754.  
  755.    Naturally the register name is cpu-dependent, so you would need to
  756. conditionalize your program according to cpu type.  The register `a5'
  757. would be a good choice on a 68000 for a variable of pointer type.  On
  758. machines with register windows, be sure to choose a "global" register
  759. that is not affected magically by the function call mechanism.
  760.  
  761.    In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how
  762. they name the registers; then you would need additional conditionals.
  763. For example, some 68000 operating systems call this register `%a5'.
  764.  
  765.    Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a
  766. register automatically, but first we need to figure out how it should
  767. choose and how to enable you to guide the choice.  No solution is
  768. evident.
  769.  
  770.    Defining a global register variable in a certain register reserves
  771. that register entirely for this use, at least within the current
  772. compilation.  The register will not be allocated for any other purpose
  773. in the functions in the current compilation.  The register will not be
  774. saved and restored by these functions.  Stores into this register are
  775. never deleted even if they would appear to be dead, but references may
  776. be deleted or moved or simplified.
  777.  
  778.    It is not safe to access the global register variables from signal
  779. handlers, or from more than one thread of control, because the system
  780. library routines may temporarily use the register for other things
  781. (unless you recompile them specially for the task at hand).
  782.  
  783.    It is not safe for one function that uses a global register variable
  784. to call another such function `foo' by way of a third function `lose'
  785. that was compiled without knowledge of this variable (i.e. in a
  786. different source file in which the variable wasn't declared).  This is
  787. because `lose' might save the register and put some other value there.
  788. For example, you can't expect a global register variable to be
  789. available in the comparison-function that you pass to `qsort', since
  790. `qsort' might have put something else in that register.  (If you are
  791. prepared to recompile `qsort' with the same global register variable,
  792. you can solve this problem.)
  793.  
  794.    If you want to recompile `qsort' or other source files which do not
  795. actually use your global register variable, so that they will not use
  796. that register for any other purpose, then it suffices to specify the
  797. compiler option `-ffixed-REG'.  You need not actually add a global
  798. register declaration to their source code.
  799.  
  800.    A function which can alter the value of a global register variable
  801. cannot safely be called from a function compiled without this variable,
  802. because it could clobber the value the caller expects to find there on
  803. return.  Therefore, the function which is the entry point into the part
  804. of the program that uses the global register variable must explicitly
  805. save and restore the value which belongs to its caller.
  806.  
  807.    On most machines, `longjmp' will restore to each global register
  808. variable the value it had at the time of the `setjmp'.  On some
  809. machines, however, `longjmp' will not change the value of global
  810. register variables.  To be portable, the function that called `setjmp'
  811. should make other arrangements to save the values of the global register
  812. variables, and to restore them in a `longjmp'.  This way, the same
  813. thing will happen regardless of what `longjmp' does.
  814.  
  815.    All global register variable declarations must precede all function
  816. definitions.  If such a declaration could appear after function
  817. definitions, the declaration would be too late to prevent the register
  818. from being used for other purposes in the preceding functions.
  819.  
  820.    Global register variables may not have initial values, because an
  821. executable file has no means to supply initial contents for a register.
  822.  
  823.    On the Sparc, there are reports that g3 ... g7 are suitable
  824. registers, but certain library functions, such as `getwd', as well as
  825. the subroutines for division and remainder, modify g3 and g4.  g1 and
  826. g2 are local temporaries.
  827.  
  828.    On the 68000, a2 ... a5 should be suitable, as should d2 ... d7.  Of
  829. course, it will not do to use more than a few of those.
  830.  
  831. 
  832. File: gcc.info,  Node: Local Reg Vars,  Prev: Global Reg Vars,  Up: Explicit Reg Vars
  833.  
  834. Specifying Registers for Local Variables
  835. ----------------------------------------
  836.  
  837.    You can define a local register variable with a specified register
  838. like this:
  839.  
  840.      register int *foo asm ("a5");
  841.  
  842. Here `a5' is the name of the register which should be used.  Note that
  843. this is the same syntax used for defining global register variables,
  844. but for a local variable it would appear within a function.
  845.  
  846.    Naturally the register name is cpu-dependent, but this is not a
  847. problem, since specific registers are most often useful with explicit
  848. assembler instructions (*note Extended Asm::.).  Both of these things
  849. generally require that you conditionalize your program according to cpu
  850. type.
  851.  
  852.    In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how
  853. they name the registers; then you would need additional conditionals.
  854. For example, some 68000 operating systems call this register `%a5'.
  855.  
  856.    Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a
  857. register automatically, but first we need to figure out how it should
  858. choose and how to enable you to guide the choice.  No solution is
  859. evident.
  860.  
  861.    Defining such a register variable does not reserve the register; it
  862. remains available for other uses in places where flow control determines
  863. the variable's value is not live.  However, these registers are made
  864. unavailable for use in the reload pass.  I would not be surprised if
  865. excessive use of this feature leaves the compiler too few available
  866. registers to compile certain functions.
  867.  
  868. 
  869. File: gcc.info,  Node: Alternate Keywords,  Next: Incomplete Enums,  Prev: Explicit Reg Vars,  Up: C Extensions
  870.  
  871. Alternate Keywords
  872. ==================
  873.  
  874.    The option `-traditional' disables certain keywords; `-ansi'
  875. disables certain others.  This causes trouble when you want to use GNU C
  876. extensions, or ANSI C features, in a general-purpose header file that
  877. should be usable by all programs, including ANSI C programs and
  878. traditional ones.  The keywords `asm', `typeof' and `inline' cannot be
  879. used since they won't work in a program compiled with `-ansi', while
  880. the keywords `const', `volatile', `signed', `typeof' and `inline' won't
  881. work in a program compiled with `-traditional'.
  882.  
  883.    The way to solve these problems is to put `__' at the beginning and
  884. end of each problematical keyword.  For example, use `__asm__' instead
  885. of `asm', `__const__' instead of `const', and `__inline__' instead of
  886. `inline'.
  887.  
  888.    Other C compilers won't accept these alternative keywords; if you
  889. want to compile with another compiler, you can define the alternate
  890. keywords as macros to replace them with the customary keywords.  It
  891. looks like this:
  892.  
  893.      #ifndef __GNUC__
  894.      #define __asm__ asm
  895.      #endif
  896.  
  897.    `-pedantic' causes warnings for many GNU C extensions.  You can
  898. prevent such warnings within one expression by writing `__extension__'
  899. before the expression.  `__extension__' has no effect aside from this.
  900.  
  901. 
  902. File: gcc.info,  Node: Incomplete Enums,  Next: Function Names,  Prev: Alternate Keywords,  Up: C Extensions
  903.  
  904. Incomplete `enum' Types
  905. =======================
  906.  
  907.    You can define an `enum' tag without specifying its possible values.
  908. This results in an incomplete type, much like what you get if you write
  909. `struct foo' without describing the elements.  A later declaration
  910. which does specify the possible values completes the type.
  911.  
  912.    You can't allocate variables or storage using the type while it is
  913. incomplete.  However, you can work with pointers to that type.
  914.  
  915.    This extension may not be very useful, but it makes the handling of
  916. `enum' more consistent with the way `struct' and `union' are handled.
  917.  
  918. 
  919. File: gcc.info,  Node: Function Names,  Prev: Incomplete Enums,  Up: C Extensions
  920.  
  921. Function Names as Strings
  922. =========================
  923.  
  924.    GNU CC predefines two string variables to be the name of the current
  925. function.  The variable `__FUNCTION__' is the name of the function as
  926. it appears in the source.  The variable `__PRETTY_FUNCTION__' is the
  927. name of the function pretty printed in a language specific fashion.
  928.  
  929.    These names are always the same in a C function, but in a C++
  930. function they may be different.  For example, this program:
  931.  
  932.      extern "C" {
  933.      extern int printf (char *, ...);
  934.      }
  935.      
  936.      class a {
  937.       public:
  938.        sub (int i)
  939.          {
  940.            printf ("__FUNCTION__ = %s\n", __FUNCTION__);
  941.            printf ("__PRETTY_FUNCTION__ = %s\n", __PRETTY_FUNCTION__);
  942.          }
  943.      };
  944.      
  945.      int
  946.      main (void)
  947.      {
  948.        a ax;
  949.        ax.sub (0);
  950.        return 0;
  951.      }
  952.  
  953. gives this output:
  954.  
  955.      __FUNCTION__ = sub
  956.      __PRETTY_FUNCTION__ = int  a::sub (int)
  957.  
  958. 
  959. File: gcc.info,  Node: C++ Extensions,  Next: Trouble,  Prev: C Extensions,  Up: Top
  960.  
  961. Extensions to the C++ Language
  962. ******************************
  963.  
  964.    The GNU compiler provides these extensions to the C++ language (and
  965. you can also use most of the C language extensions in your C++
  966. programs).  If you want to write code that checks whether these
  967. features are available, you can test for the GNU compiler the same way
  968. as for C programs: check for a predefined macro `__GNUC__'.  You can
  969. also use `__GNUG__' to test specifically for GNU C++ (*note Standard
  970. Predefined Macros: (cpp.info)Standard Predefined.).
  971.  
  972. * Menu:
  973.  
  974. * Naming Results::      Giving a name to C++ function return values.
  975. * Min and Max::        C++ Minimum and maximum operators.
  976. * Destructors and Goto:: Goto is safe to use in C++ even when destructors
  977.                            are needed.
  978. * C++ Interface::       You can use a single C++ header file for both
  979.                          declarations and definitions.
  980.  
  981. 
  982. File: gcc.info,  Node: Naming Results,  Next: Min and Max,  Up: C++ Extensions
  983.  
  984. Named Return Values in C++
  985. ==========================
  986.  
  987.    GNU C++ extends the function-definition syntax to allow you to
  988. specify a name for the result of a function outside the body of the
  989. definition, in C++ programs:
  990.  
  991.      TYPE
  992.      FUNCTIONNAME (ARGS) return RESULTNAME;
  993.      {
  994.        ...
  995.        BODY
  996.        ...
  997.      }
  998.  
  999.    You can use this feature to avoid an extra constructor call when a
  1000. function result has a class type.  For example, consider a function
  1001. `m', declared as `X v = m ();', whose result is of class `X':
  1002.  
  1003.      X
  1004.      m ()
  1005.      {
  1006.        X b;
  1007.        b.a = 23;
  1008.        return b;
  1009.      }
  1010.  
  1011.    Although `m' appears to have no arguments, in fact it has one
  1012. implicit argument: the address of the return value.  At invocation, the
  1013. address of enough space to hold `v' is sent in as the implicit argument.
  1014. Then `b' is constructed and its `a' field is set to the value 23.
  1015. Finally, a copy constructor (a constructor of the form `X(X&)') is
  1016. applied to `b', with the (implicit) return value location as the
  1017. target, so that `v' is now bound to the return value.
  1018.  
  1019.    But this is wasteful.  The local `b' is declared just to hold
  1020. something that will be copied right out.  While a compiler that
  1021. combined an "elision" algorithm with interprocedural data flow analysis
  1022. could conceivably eliminate all of this, it is much more practical to
  1023. allow you to assist the compiler in generating efficient code by
  1024. manipulating the return value explicitly, thus avoiding the local
  1025. variable and copy constructor altogether.
  1026.  
  1027.    Using the extended GNU C++ function-definition syntax, you can avoid
  1028. the temporary allocation and copying by naming `r' as your return value
  1029. as the outset, and assigning to its `a' field directly:
  1030.  
  1031.      X
  1032.      m () return r;
  1033.      {
  1034.        r.a = 23;
  1035.      }
  1036.  
  1037. The declaration of `r' is a standard, proper declaration, whose effects
  1038. are executed *before* any of the body of `m'.
  1039.  
  1040.    Functions of this type impose no additional restrictions; in
  1041. particular, you can execute `return' statements, or return implicitly by
  1042. reaching the end of the function body ("falling off the edge").  Cases
  1043. like
  1044.  
  1045.      X
  1046.      m () return r (23);
  1047.      {
  1048.        return;
  1049.      }
  1050.  
  1051. (or even `X m () return r (23); { }') are unambiguous, since the return
  1052. value `r' has been initialized in either case.  The following code may
  1053. be hard to read, but also works predictably:
  1054.  
  1055.      X
  1056.      m () return r;
  1057.      {
  1058.        X b;
  1059.        return b;
  1060.      }
  1061.  
  1062.    The return value slot denoted by `r' is initialized at the outset,
  1063. but the statement `return b;' overrides this value.  The compiler deals
  1064. with this by destroying `r' (calling the destructor if there is one, or
  1065. doing nothing if there is not), and then reinitializing `r' with `b'.
  1066.  
  1067.    This extension is provided primarily to help people who use
  1068. overloaded operators, where there is a great need to control not just
  1069. the arguments, but the return values of functions.  For classes where
  1070. the copy constructor incurs a heavy performance penalty (especially in
  1071. the common case where there is a quick default constructor), this is a
  1072. major savings.  The disadvantage of this extension is that you do not
  1073. control when the default constructor for the return value is called: it
  1074. is always called at the beginning.
  1075.  
  1076. 
  1077. File: gcc.info,  Node: Min and Max,  Next: Destructors and Goto,  Prev: Naming Results,  Up: C++ Extensions
  1078.  
  1079. Minimum and Maximum Operators in C++
  1080. ====================================
  1081.  
  1082.    It is very convenient to have operators which return the "minimum"
  1083. or the "maximum" of two arguments.  In GNU C++ (but not in GNU C),
  1084.  
  1085. `A <? B'
  1086.      is the "minimum", returning the smaller of the numeric values A
  1087.      and B;
  1088.  
  1089. `A >? B'
  1090.      is the "maximum", returning the larger of the numeric values A and
  1091.      B.
  1092.  
  1093.    These operations are not primitive in ordinary C++, since you can
  1094. use a macro to return the minimum of two things in C++, as in the
  1095. following example.
  1096.  
  1097.      #define MIN(X,Y) ((X) < (Y) ? : (X) : (Y))
  1098.  
  1099. You might then use `int min = MIN (i, j);' to set MIN to the minimum
  1100. value of variables I and J.
  1101.  
  1102.    However, side effects in `X' or `Y' may cause unintended behavior.
  1103. For example, `MIN (i++, j++)' will fail, incrementing the smaller
  1104. counter twice.  A GNU C extension allows you to write safe macros that
  1105. avoid this kind of problem (*note Naming an Expression's Type: Naming
  1106. Types.).  However, writing `MIN' and `MAX' as macros also forces you to
  1107. use function-call notation notation for a fundamental arithmetic
  1108. operation.  Using GNU C++ extensions, you can write `int min = i <? j;'
  1109. instead.
  1110.  
  1111.    Since `<?' and `>?' are built into the compiler, they properly
  1112. handle expressions with side-effects;  `int min = i++ <? j++;' works
  1113. correctly.
  1114.  
  1115. 
  1116. File: gcc.info,  Node: Destructors and Goto,  Next: C++ Interface,  Prev: Min and Max,  Up: C++ Extensions
  1117.  
  1118. `goto' and Destructors in GNU C++
  1119. =================================
  1120.  
  1121.    In C++ programs, you can safely use the `goto' statement.  When you
  1122. use it to exit a block which contains aggregates requiring destructors,
  1123. the destructors will run before the `goto' transfers control.  (In ANSI
  1124. C++, `goto' is restricted to targets within the current block.)
  1125.  
  1126.    The compiler still forbids using `goto' to *enter* a scope that
  1127. requires constructors.
  1128.  
  1129.