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/ InfoMagic Source Code 1993 July / THE_SOURCE_CODE_CD_ROM.iso / gnu / gccdist / gcc / gcc.info-4 < prev    next >
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GNU Info File  |  1992-09-10  |  41.7 KB  |  1,048 lines

  1. This is Info file gcc.info, produced by Makeinfo-1.47 from the input
  2. file gcc.texinfo.
  3.  
  4.    This file documents the use and the internals of the GNU compiler.
  5.  
  6.    Copyright (C) 1988, 1989, 1990 Free Software Foundation, Inc.
  7.  
  8.    Permission is granted to make and distribute verbatim copies of this
  9. manual provided the copyright notice and this permission notice are
  10. preserved on all copies.
  11.  
  12.    Permission is granted to copy and distribute modified versions of
  13. this manual under the conditions for verbatim copying, provided also
  14. that the sections entitled "GNU General Public License" and "Protect
  15. Your Freedom--Fight `Look And Feel'" are included exactly as in the
  16. original, and provided that the entire resulting derived work is
  17. distributed under the terms of a permission notice identical to this
  18. one.
  19.  
  20.    Permission is granted to copy and distribute translations of this
  21. manual into another language, under the above conditions for modified
  22. versions, except that the sections entitled "GNU General Public
  23. License" and "Protect Your Freedom--Fight `Look And Feel'" and this
  24. permission notice may be included in translations approved by the Free
  25. Software Foundation instead of in the original English.
  26.  
  27. 
  28. File: gcc.info,  Node: Statement Exprs,  Next: Naming Types,  Prev: Extensions,  Up: Extensions
  29.  
  30. Statements and Declarations inside of Expressions
  31. =================================================
  32.  
  33.    A compound statement in parentheses may appear inside an expression
  34. in GNU C.  This allows you to declare variables within an expression. 
  35. For example:
  36.  
  37.      ({ int y = foo (); int z;
  38.         if (y > 0) z = y;
  39.         else z = - y;
  40.         z; })
  41.  
  42. is a valid (though slightly more complex than necessary) expression for
  43. the absolute value of `foo ()'.
  44.  
  45.    This feature is especially useful in making macro definitions "safe"
  46. (so that they evaluate each operand exactly once).  For example, the
  47. "maximum" function is commonly defined as a macro in standard C as
  48. follows:
  49.  
  50.      #define max(a,b) ((a) > (b) ? (a) : (b))
  51.  
  52. But this definition computes either A or B twice, with bad results if
  53. the operand has side effects.  In GNU C, if you know the type of the
  54. operands (here let's assume `int'), you can define the macro safely as
  55. follows:
  56.  
  57.      #define maxint(a,b) \
  58.        ({int _a = (a), _b = (b); _a > _b ? _a : _b; })
  59.  
  60.    Embedded statements are not allowed in constant expressions, such as
  61. the value of an enumeration constant, the width of a bit field, or the
  62. initial value of a static variable.
  63.  
  64.    If you don't know the type of the operand, you can still do this,
  65. but you must use `typeof' (*note Typeof::.) or type naming (*note
  66. Naming Types::.).
  67.  
  68. 
  69. File: gcc.info,  Node: Naming Types,  Next: Typeof,  Prev: Statement Exprs,  Up: Extensions
  70.  
  71. Naming an Expression's Type
  72. ===========================
  73.  
  74.    You can give a name to the type of an expression using a `typedef'
  75. declaration with an initializer.  Here is how to define NAME as a type
  76. name for the type of EXP:
  77.  
  78.      typedef NAME = EXP;
  79.  
  80.    This is useful in conjunction with the statements-within-expressions
  81. feature.  Here is how the two together can be used to define a safe
  82. "maximum" macro that operates on any arithmetic type:
  83.  
  84.      #define max(a,b) \
  85.        ({typedef _ta = (a), _tb = (b);  \
  86.          _ta _a = (a); _tb _b = (b);     \
  87.          _a > _b ? _a : _b; })
  88.  
  89.    The reason for using names that start with underscores for the local
  90. variables is to avoid conflicts with variable names that occur within
  91. the expressions that are substituted for `a' and `b'.  Eventually we
  92. hope to design a new form of declaration syntax that allows you to
  93. declare variables whose scopes start only after their initializers;
  94. this will be a more reliable way to prevent such conflicts.
  95.  
  96. 
  97. File: gcc.info,  Node: Typeof,  Next: Lvalues,  Prev: Naming Types,  Up: Extensions
  98.  
  99. Referring to a Type with `typeof'
  100. =================================
  101.  
  102.    Another way to refer to the type of an expression is with `typeof'.
  103. The syntax of using of this keyword looks like `sizeof', but the
  104. construct acts semantically like a type name defined with `typedef'.
  105.  
  106.    There are two ways of writing the argument to `typeof': with an
  107. expression or with a type.  Here is an example with an expression:
  108.  
  109.      typeof (x[0](1))
  110.  
  111. This assumes that `x' is an array of functions; the type described is
  112. that of the values of the functions.
  113.  
  114.    Here is an example with a typename as the argument:
  115.  
  116.      typeof (int *)
  117.  
  118. Here the type described is that of pointers to `int'.
  119.  
  120.    If you are writing a header file that must work when included in
  121. ANSI C programs, write `__typeof__' instead of `typeof'. *Note
  122. Alternate Keywords::.
  123.  
  124.    A `typeof'-construct can be used anywhere a typedef name could be
  125. used.  For example, you can use it in a declaration, in a cast, or
  126. inside of `sizeof' or `typeof'.
  127.  
  128.    * This declares `y' with the type of what `x' points to.
  129.  
  130.           typeof (*x) y;
  131.  
  132.    * This declares `y' as an array of such values.
  133.  
  134.           typeof (*x) y[4];
  135.  
  136.    * This declares `y' as an array of pointers to characters:
  137.  
  138.           typeof (typeof (char *)[4]) y;
  139.  
  140.      It is equivalent to the following traditional C declaration:
  141.  
  142.           char *y[4];
  143.  
  144.      To see the meaning of the declaration using `typeof', and why it
  145.      might be a useful way to write, let's rewrite it with these macros:
  146.  
  147.           #define pointer(T)  typeof(T *)
  148.           #define array(T, N) typeof(T [N])
  149.  
  150.      Now the declaration can be rewritten this way:
  151.  
  152.           array (pointer (char), 4) y;
  153.  
  154.      Thus, `array (pointer (char), 4)' is the type of arrays of 4
  155.      pointers to `char'.
  156.  
  157. 
  158. File: gcc.info,  Node: Lvalues,  Next: Conditionals,  Prev: Typeof,  Up: Extensions
  159.  
  160. Generalized Lvalues
  161. ===================
  162.  
  163.    Compound expressions, conditional expressions and casts are allowed
  164. as lvalues provided their operands are lvalues.  This means that you
  165. can take their addresses or store values into them.
  166.  
  167.    For example, a compound expression can be assigned, provided the last
  168. expression in the sequence is an lvalue.  These two expressions are
  169. equivalent:
  170.  
  171.      (a, b) += 5
  172.      a, (b += 5)
  173.  
  174.    Similarly, the address of the compound expression can be taken. 
  175. These two expressions are equivalent:
  176.  
  177.      &(a, b)
  178.      a, &b
  179.  
  180.    A conditional expression is a valid lvalue if its type is not void
  181. and the true and false branches are both valid lvalues.  For example,
  182. these two expressions are equivalent:
  183.  
  184.      (a ? b : c) = 5
  185.      (a ? b = 5 : (c = 5))
  186.  
  187.    A cast is a valid lvalue if its operand is an lvalue.  A simple
  188. assignment whose left-hand side is a cast works by converting the
  189. right-hand side first to the specified type, then to the type of the
  190. inner left-hand side expression.  After this is stored, the value is
  191. converted back to the specified type to become the value of the
  192. assignment.  Thus, if `a' has type `char *', the following two
  193. expressions are equivalent:
  194.  
  195.      (int)a = 5
  196.      (int)(a = (char *)(int)5)
  197.  
  198.    An assignment-with-arithmetic operation such as `+=' applied to a
  199. cast performs the arithmetic using the type resulting from the cast,
  200. and then continues as in the previous case.  Therefore, these two
  201. expressions are equivalent:
  202.  
  203.      (int)a += 5
  204.      (int)(a = (char *)(int) ((int)a + 5))
  205.  
  206.    You cannot take the address of an lvalue cast, because the use of its
  207. address would not work out coherently.  Suppose that `&(int)f' were
  208. permitted, where `f' has type `float'.  Then the following statement
  209. would try to store an integer bit-pattern where a floating point number
  210. belongs:
  211.  
  212.      *&(int)f = 1;
  213.  
  214.    This is quite different from what `(int)f = 1' would do--that would
  215. convert 1 to floating point and store it.  Rather than cause this
  216. inconsistancy, we think it is better to prohibit use of `&' on a cast.
  217.  
  218.    If you really do want an `int *' pointer with the address of `f',
  219. you can simply write `(int *)&f'.
  220.  
  221. 
  222. File: gcc.info,  Node: Conditionals,  Next: Zero-Length,  Prev: Lvalues,  Up: Extensions
  223.  
  224. Conditional Expressions with Omitted Middle-Operands
  225. ====================================================
  226.  
  227.    The middle operand in a conditional expression may be omitted.  Then
  228. if the first operand is nonzero, its value is the value of the
  229. conditional expression.
  230.  
  231.    Therefore, the expression
  232.  
  233.      x ? : y
  234.  
  235. has the value of `x' if that is nonzero; otherwise, the value of `y'.
  236.  
  237.    This example is perfectly equivalent to
  238.  
  239.      x ? x : y
  240.  
  241. In this simple case, the ability to omit the middle operand is not
  242. especially useful.  When it becomes useful is when the first operand
  243. does, or may (if it is a macro argument), contain a side effect.  Then
  244. repeating the operand in the middle would perform the side effect
  245. twice.  Omitting the middle operand uses the value already computed
  246. without the undesirable effects of recomputing it.
  247.  
  248. 
  249. File: gcc.info,  Node: Zero-Length,  Next: Variable-Length,  Prev: Conditionals,  Up: Extensions
  250.  
  251. Arrays of Length Zero
  252. =====================
  253.  
  254.    Zero-length arrays are allowed in GNU C.  They are very useful as
  255. the last element of a structure which is really a header for a
  256. variable-length object:
  257.  
  258.      struct line {
  259.        int length;
  260.        char contents[0];
  261.      };
  262.      
  263.      {
  264.        struct line *thisline
  265.          = (struct line *) malloc (sizeof (struct line) + this_length);
  266.        thisline->length = this_length;
  267.      }
  268.  
  269.    In standard C, you would have to give `contents' a length of 1, which
  270. means either you waste space or complicate the argument to `malloc'.
  271.  
  272. 
  273. File: gcc.info,  Node: Variable-Length,  Next: Subscripting,  Prev: Zero-Length,  Up: Extensions
  274.  
  275. Arrays of Variable Length
  276. =========================
  277.  
  278.    Variable-length automatic arrays are allowed in GNU C.  These arrays
  279. are declared like any other automatic arrays, but with a length that is
  280. not a constant expression.  The storage is allocated at that time and
  281. deallocated when the brace-level is exited.  For example:
  282.  
  283.      FILE *concat_fopen (char *s1, char *s2, char *mode)
  284.      {
  285.        char str[strlen (s1) + strlen (s2) + 1];
  286.        strcpy (str, s1);
  287.        strcat (str, s2);
  288.        return fopen (str, mode);
  289.      }
  290.  
  291.    You can also use variable-length arrays as arguments to functions:
  292.  
  293.      struct entry
  294.      tester (int len, char data[len])
  295.      {
  296.        ...
  297.      }
  298.  
  299.    The length of an array is computed on entry to the brace-level where
  300. the array is declared and is remembered for the scope of the array in
  301. case you access it with `sizeof'.
  302.  
  303.    Jumping or breaking out of the scope of the array name will also
  304. deallocate the storage.  Jumping into the scope is not allowed; you
  305. will get an error message for it.
  306.  
  307.    You can use the function `alloca' to get an effect much like
  308. variable-length arrays.  The function `alloca' is available in many
  309. other C implementations (but not in all).  On the other hand,
  310. variable-length arrays are more elegant.
  311.  
  312.    There are other differences between these two methods.  Space
  313. allocated with `alloca' exists until the containing *function* returns.
  314. The space for a variable-length array is deallocated as soon as the
  315. array name's scope ends.  (If you use both variable-length arrays and
  316. `alloca' in the same function, deallocation of a variable-length array
  317. will also deallocate anything more recently allocated with `alloca'.)
  318.  
  319. 
  320. File: gcc.info,  Node: Subscripting,  Next: Pointer Arith,  Prev: Variable-Length,  Up: Extensions
  321.  
  322. Non-Lvalue Arrays May Have Subscripts
  323. =====================================
  324.  
  325.    Subscripting is allowed on arrays that are not lvalues, even though
  326. the unary `&' operator is not.  For example, this is valid in GNU C
  327. though not valid in other C dialects:
  328.  
  329.      struct foo {int a[4];};
  330.      
  331.      struct foo f();
  332.      
  333.      bar (int index)
  334.      {
  335.        return f().a[index];
  336.      }
  337.  
  338. 
  339. File: gcc.info,  Node: Pointer Arith,  Next: Initializers,  Prev: Subscripting,  Up: Extensions
  340.  
  341. Arithmetic on `void'-Pointers and Function Pointers
  342. ===================================================
  343.  
  344.    In GNU C, addition and subtraction operations are supported on
  345. pointers to `void' and on pointers to functions.  This is done by
  346. treating the size of a `void' or of a function as 1.
  347.  
  348.    A consequence of this is that `sizeof' is also allowed on `void' and
  349. on function types, and returns 1.
  350.  
  351.    The option `-Wpointer-arith' requests a warning if these extensions
  352. are used.
  353.  
  354. 
  355. File: gcc.info,  Node: Initializers,  Next: Constructors,  Prev: Pointer Arith,  Up: Extensions
  356.  
  357. Non-Constant Initializers
  358. =========================
  359.  
  360.    The elements of an aggregate initializer for an automatic variable
  361. are not required to be constant expressions in GNU C.  Here is an
  362. example of an initializer with run-time varying elements:
  363.  
  364.      foo (float f, float g)
  365.      {
  366.        float beat_freqs[2] = { f-g, f+g };
  367.        ...
  368.      }
  369.  
  370. 
  371. File: gcc.info,  Node: Constructors,  Next: Function Attributes,  Prev: Initializers,  Up: Extensions
  372.  
  373. Constructor Expressions
  374. =======================
  375.  
  376.    GNU C supports constructor expressions.  A constructor looks like a
  377. cast containing an initializer.  Its value is an object of the type
  378. specified in the cast, containing the elements specified in the
  379. initializer.  The type must be a structure, union or array type.
  380.  
  381.    Assume that `struct foo' and `structure' are declared as shown:
  382.  
  383.      struct foo {int a; char b[2];} structure;
  384.  
  385. Here is an example of constructing a `struct foo' with a constructor:
  386.  
  387.      structure = ((struct foo) {x + y, 'a', 0});
  388.  
  389. This is equivalent to writing the following:
  390.  
  391.      {
  392.        struct foo temp = {x + y, 'a', 0};
  393.        structure = temp;
  394.      }
  395.  
  396.    You can also construct an array.  If all the elements of the
  397. constructor are (made up of) simple constant expressions, suitable for
  398. use in initializers, then the constructor is an lvalue and can be
  399. coerced to a pointer to its first element, as shown here:
  400.  
  401.      char **foo = (char *[]) { "x", "y", "z" };
  402.  
  403.    Array constructors whose elements are not simple constants are not
  404. very useful, because the constructor is not an lvalue.  There are only
  405. two valid ways to use it: to subscript it, or initialize an array
  406. variable with it. The former is probably slower than a `switch'
  407. statement, while the latter does the same thing an ordinary C
  408. initializer would do.
  409.  
  410.      output = ((int[]) { 2, x, 28 }) [input];
  411.  
  412. 
  413. File: gcc.info,  Node: Function Attributes,  Next: Dollar Signs,  Prev: Constructors,  Up: Extensions
  414.  
  415. Declaring Attributes of Functions
  416. =================================
  417.  
  418.    In GNU C, you declare certain things about functions called in your
  419. program which help the compiler optimize function calls.
  420.  
  421.    A few functions, such as `abort' and `exit', cannot return. These
  422. functions should be declared `volatile'.  For example,
  423.  
  424.      extern volatile void abort ();
  425.  
  426. tells the compiler that it can assume that `abort' will not return.
  427. This makes slightly better code, but more importantly it helps avoid
  428. spurious warnings of uninitialized variables.
  429.  
  430.    Many functions do not examine any values except their arguments, and
  431. have no effects except the return value.  Such a function can be subject
  432. to common subexpression elimination and loop optimization just as an
  433. arithmetic operator would be.  These functions should be declared
  434. `const'.  For example,
  435.  
  436.      extern const int square ();
  437.  
  438. says that the hypothetical function `square' is safe to call fewer
  439. times than the program says.
  440.  
  441.    Note that a function that has pointer arguments and examines the data
  442. pointed to must *not* be declared `const'.  Likewise, a function that
  443. calls a non-`const' function usually must not be `const'.
  444.  
  445.    Some people object to this feature, claiming that ANSI C's `#pragma'
  446. should be used instead.  There are two reasons I did not do this.
  447.  
  448.   1. It is impossible to generate `#pragma' commands from a macro.
  449.  
  450.   2. The `#pragma' command is just as likely as these keywords to mean
  451.      something else in another compiler.
  452.  
  453.    These two reasons apply to *any* application whatever: as far as I
  454. can see, `#pragma' is never useful.
  455.  
  456. 
  457. File: gcc.info,  Node: Dollar Signs,  Next: Alignment,  Prev: Function Attributes,  Up: Extensions
  458.  
  459. Dollar Signs in Identifier Names
  460. ================================
  461.  
  462.    In GNU C, you may use dollar signs in identifier names.  This is
  463. because many traditional C implementations allow such identifiers.
  464.  
  465.    Dollar signs are allowed if you specify `-traditional'; they are not
  466. allowed if you specify `-ansi'.  Whether they are allowed by default
  467. depends on the target machine; usually, they are not.
  468.  
  469. 
  470. File: gcc.info,  Node: Alignment,  Next: Inline,  Prev: Dollar Signs,  Up: Extensions
  471.  
  472. Inquiring about the Alignment of a Type or Variable
  473. ===================================================
  474.  
  475.    The keyword `__alignof__' allows you to inquire about how an object
  476. is aligned, or the minimum alignment usually required by a type.  Its
  477. syntax is just like `sizeof'.
  478.  
  479.    For example, if the target machine requires a `double' value to be
  480. aligned on an 8-byte boundary, then `__alignof__ (double)' is 8. This
  481. is true on many RISC machines.  On more traditional machine designs,
  482. `__alignof__ (double)' is 4 or even 2.
  483.  
  484.    Some machines never actually require alignment; they allow reference
  485. to any data type even at an odd addresses.  For these machines,
  486. `__alignof__' reports the *recommended* alignment of a type.
  487.  
  488.    When the operand of `__alignof__' is an lvalue rather than a type,
  489. the value is the largest alignment that the lvalue is known to have. 
  490. It may have this alignment as a result of its data type, or because it
  491. is part of a structure and inherits alignment from that structure. For
  492. example, after this declaration:
  493.  
  494.      struct foo { int x; char y; } foo1;
  495.  
  496. the value of `__alignof__ (foo1.y)' is probably 2 or 4, the same as
  497. `__alignof__ (int)', even though the data type of `foo1.y' does not
  498. itself demand any alignment.
  499.  
  500. 
  501. File: gcc.info,  Node: Inline,  Next: Extended Asm,  Prev: Alignment,  Up: Extensions
  502.  
  503. An Inline Function is As Fast As a Macro
  504. ========================================
  505.  
  506.    By declaring a function `inline', you can direct GNU CC to integrate
  507. that function's code into the code for its callers.  This makes
  508. execution faster by eliminating the function-call overhead; in
  509. addition, if any of the actual argument values are constant, their
  510. known values may permit simplifications at compile time so that not all
  511. of the inline function's code needs to be included.
  512.  
  513.    To declare a function inline, use the `inline' keyword in its
  514. declaration, like this:
  515.  
  516.      inline int
  517.      inc (int *a)
  518.      {
  519.        (*a)++;
  520.      }
  521.  
  522.    (If you are writing a header file to be included in ANSI C programs,
  523. write `__inline__' instead of `inline'.  *Note Alternate Keywords::.)
  524.  
  525.    You can also make all "simple enough" functions inline with the
  526. option `-finline-functions'.  Note that certain usages in a function
  527. definition can make it unsuitable for inline substitution.
  528.  
  529.    When a function is both inline and `static', if all calls to the
  530. function are integrated into the caller, and the function's address is
  531. never used, then the function's own assembler code is never referenced.
  532. In this case, GNU CC does not actually output assembler code for the
  533. function, unless you specify the option `-fkeep-inline-functions'. Some
  534. calls cannot be integrated for various reasons (in particular, calls
  535. that precede the function's definition cannot be integrated, and
  536. neither can recursive calls within the definition).  If there is a
  537. nonintegrated call, then the function is compiled to assembler code as
  538. usual.  The function must also be compiled as usual if the program
  539. refers to its address, because that can't be inlined.
  540.  
  541.    When an inline function is not `static', then the compiler must
  542. assume that there may be calls from other source files; since a global
  543. symbol can be defined only once in any program, the function must not
  544. be defined in the other source files, so the calls therein cannot be
  545. integrated. Therefore, a non-`static' inline function is always
  546. compiled on its own in the usual fashion.
  547.  
  548.    If you specify both `inline' and `extern' in the function
  549. definition, then the definition is used only for inlining.  In no case
  550. is the function compiled on its own, not even if you refer to its
  551. address explicitly.  Such an address becomes an external reference, as
  552. if you had only declared the function, and had not defined it.
  553.  
  554.    This combination of `inline' and `extern' has almost the effect of a
  555. macro.  The way to use it is to put a function definition in a header
  556. file with these keywords, and put another copy of the definition
  557. (lacking `inline' and `extern') in a library file. The definition in
  558. the header file will cause most calls to the function to be inlined. 
  559. If any uses of the function remain, they will refer to the single copy
  560. in the library.
  561.  
  562. 
  563. File: gcc.info,  Node: Extended Asm,  Next: Asm Labels,  Prev: Inline,  Up: Extensions
  564.  
  565. Assembler Instructions with C Expression Operands
  566. =================================================
  567.  
  568.    In an assembler instruction using `asm', you can now specify the
  569. operands of the instruction using C expressions.  This means no more
  570. guessing which registers or memory locations will contain the data you
  571. want to use.
  572.  
  573.    You must specify an assembler instruction template much like what
  574. appears in a machine description, plus an operand constraint string for
  575. each operand.
  576.  
  577.    For example, here is how to use the 68881's `fsinx' instruction:
  578.  
  579.      asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
  580.  
  581. Here `angle' is the C expression for the input operand while `result'
  582. is that of the output operand.  Each has `"f"' as its operand
  583. constraint, saying that a floating-point register is required.  The `='
  584. in `=f' indicates that the operand is an output; all output operands'
  585. constraints must use `='.  The constraints use the same language used
  586. in the machine description (*note Constraints::.).
  587.  
  588.    Each operand is described by an operand-constraint string followed
  589. by the C expression in parentheses.  A colon separates the assembler
  590. template from the first output operand, and another separates the last
  591. output operand from the first input, if any.  Commas separate output
  592. operands and separate inputs.  The total number of operands is limited
  593. to the maximum number of operands in any instruction pattern in the
  594. machine description.
  595.  
  596.    If there are no output operands, and there are input operands, then
  597. there must be two consecutive colons surrounding the place where the
  598. output operands would go.
  599.  
  600.    Output operand expressions must be lvalues; the compiler can check
  601. this. The input operands need not be lvalues.  The compiler cannot
  602. check whether the operands have data types that are reasonable for the
  603. instruction being executed.  It does not parse the assembler
  604. instruction template and does not know what it means, or whether it is
  605. valid assembler input.  The extended `asm' feature is most often used
  606. for machine instructions that the compiler itself does not know exist.
  607.  
  608.    The output operands must be write-only; GNU CC will assume that the
  609. values in these operands before the instruction are dead and need not be
  610. generated.  Extended asm does not support input-output or read-write
  611. operands.  For this reason, the constraint character `+', which
  612. indicates such an operand, may not be used.
  613.  
  614.    When the assembler instruction has a read-write operand, or an
  615. operand in which only some of the bits are to be changed, you must
  616. logically split its function into two separate operands, one input
  617. operand and one write-only output operand.  The connection between them
  618. is expressed by constraints which say they need to be in the same
  619. location when the instruction executes.  You can use the same C
  620. expression for both operands, or different expressions.  For example,
  621. here we write the (fictitious) `combine' instruction with `bar' as its
  622. read-only source operand and `foo' as its read-write destination:
  623.  
  624.      asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "0" (foo), "g" (bar));
  625.  
  626. The constraint `"0"' for operand 1 says that it must occupy the same
  627. location as operand 0.  A digit in constraint is allowed only in an
  628. input operand, and it must refer to an output operand.
  629.  
  630.    Only a digit in the constraint can guarantee that one operand will
  631. be in the same place as another.  The mere fact that `foo' is the value
  632. of both operands is not enough to guarantee that they will be in the
  633. same place in the generated assembler code.  The following would not
  634. work:
  635.  
  636.      asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "r" (foo), "g" (bar));
  637.  
  638.    Various optimizations or reloading could cause operands 0 and 1 to
  639. be in different registers; GNU CC knows no reason not to do so.  For
  640. example, the compiler might find a copy of the value of `foo' in one
  641. register and use it for operand 1, but generate the output operand 0 in
  642. a different register (copying it afterward to `foo''s own address).  Of
  643. course, since the register for operand 1 is not even mentioned in the
  644. assembler code, the result will not work, but GNU CC can't tell that.
  645.  
  646.    Unless an output operand has the `&' constraint modifier, GNU CC may
  647. allocate it in the same register as an unrelated input operand, on the
  648. assumption that the inputs are consumed before the outputs are produced.
  649. This assumption may be false if the assembler code actually consists of
  650. more than one instruction.  In such a case, use `&' for each output
  651. operand that may not overlap an input.  *Note Modifiers::.
  652.  
  653.    Some instructions clobber specific hard registers.  To describe
  654. this, write a third colon after the input operands, followed by the
  655. names of the clobbered hard registers (given as strings).  Here is a
  656. realistic example for the vax:
  657.  
  658.      asm volatile ("movc3 %0,%1,%2"
  659.                    : /* no outputs */
  660.                    : "g" (from), "g" (to), "g" (count)
  661.                    : "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5");
  662.  
  663.    You can put multiple assembler instructions together in a single
  664. `asm' template, separated either with newlines (written as `\n') or with
  665. semicolons if the assembler allows such semicolons.  The GNU assembler
  666. allows semicolons and all Unix assemblers seem to do so.  The input
  667. operands are guaranteed not to use any of the clobbered registers, and
  668. neither will the output operands' addresses, so you can read and write
  669. the clobbered registers as many times as you like.  Here is an example
  670. of multiple instructions in a template; it assumes that the subroutine
  671. `_foo' accepts arguments in registers 9 and 10:
  672.  
  673.      asm ("movl %0,r9;movl %1,r10;call _foo"
  674.           : /* no outputs */
  675.           : "g" (from), "g" (to)
  676.           : "r9", "r10");
  677.  
  678.    If you want to test the condition code produced by an assembler
  679. instruction, you must include a branch and a label in the `asm'
  680. construct, as follows:
  681.  
  682.      asm ("clr %0;frob %1;beq 0f;mov #1,%0;0:"
  683.           : "g" (result)
  684.           : "g" (input));
  685.  
  686. This assumes your assembler supports local labels, as the GNU assembler
  687. and most Unix assemblers do.
  688.  
  689.    Usually the most convenient way to use these `asm' instructions is to
  690. encapsulate them in macros that look like functions.  For example,
  691.  
  692.      #define sin(x)       \
  693.      ({ double __value, __arg = (x);   \
  694.         asm ("fsinx %1,%0": "=f" (__value): "f" (__arg));  \
  695.         __value; })
  696.  
  697. Here the variable `__arg' is used to make sure that the instruction
  698. operates on a proper `double' value, and to accept only those arguments
  699. `x' which can convert automatically to a `double'.
  700.  
  701.    Another way to make sure the instruction operates on the correct
  702. data type is to use a cast in the `asm'.  This is different from using a
  703. variable `__arg' in that it converts more different types.  For
  704. example, if the desired type were `int', casting the argument to `int'
  705. would accept a pointer with no complaint, while assigning the argument
  706. to an `int' variable named `__arg' would warn about using a pointer
  707. unless the caller explicitly casts it.
  708.  
  709.    If an `asm' has output operands, GNU CC assumes for optimization
  710. purposes that the instruction has no side effects except to change the
  711. output operands.  This does not mean that instructions with a side
  712. effect cannot be used, but you must be careful, because the compiler
  713. may eliminate them if the output operands aren't used, or move them out
  714. of loops, or replace two with one if they constitute a common
  715. subexpression.  Also, if your instruction does have a side effect on a
  716. variable that otherwise appears not to change, the old value of the
  717. variable may be reused later if it happens to be found in a register.
  718.  
  719.    You can prevent an `asm' instruction from being deleted, moved or
  720. combined by writing the keyword `volatile' after the `asm'.  For
  721. example:
  722.  
  723.      #define set_priority(x)  \
  724.      asm volatile ("set_priority %0": /* no outputs */ : "g" (x))
  725.  
  726. (However, an instruction without output operands will not be deleted or
  727. moved, regardless, unless it is unreachable.)
  728.  
  729.    It is a natural idea to look for a way to give access to the
  730. condition code left by the assembler instruction.  However, when we
  731. attempted to implement this, we found no way to make it work reliably. 
  732. The problem is that output operands might need reloading, which would
  733. result in additional following "store" instructions.  On most machines,
  734. these instructions would alter the condition code before there was time
  735. to test it.  This problem doesn't arise for ordinary "test" and
  736. "compare" instructions because they don't have any output operands.
  737.  
  738.    If you are writing a header file that should be includable in ANSI C
  739. programs, write `__asm__' instead of `asm'.  *Note Alternate Keywords::.
  740.  
  741. 
  742. File: gcc.info,  Node: Asm Labels,  Next: Explicit Reg Vars,  Prev: Extended Asm,  Up: Extensions
  743.  
  744. Controlling Names Used in Assembler Code
  745. ========================================
  746.  
  747.    You can specify the name to be used in the assembler code for a C
  748. function or variable by writing the `asm' (or `__asm__') keyword after
  749. the declarator as follows:
  750.  
  751.      int foo asm ("myfoo") = 2;
  752.  
  753. This specifies that the name to be used for the variable `foo' in the
  754. assembler code should be `myfoo' rather than the usual `_foo'.
  755.  
  756.    On systems where an underscore is normally prepended to the name of
  757. a C function or variable, this feature allows you to define names for
  758. the linker that do not start with an underscore.
  759.  
  760.    You cannot use `asm' in this way in a function *definition*; but you
  761. can get the same effect by writing a declaration for the function
  762. before its definition and putting `asm' there, like this:
  763.  
  764.      extern func () asm ("FUNC");
  765.      
  766.      func (x, y)
  767.           int x, y;
  768.      ...
  769.  
  770.    It is up to you to make sure that the assembler names you choose do
  771. not conflict with any other assembler symbols.  Also, you must not use a
  772. register name; that would produce completely invalid assembler code. 
  773. GNU CC does not as yet have the ability to store static variables in
  774. registers. Perhaps that will be added.
  775.  
  776. 
  777. File: gcc.info,  Node: Explicit Reg Vars,  Next: Alternate Keywords,  Prev: Asm Labels,  Up: Extensions
  778.  
  779. Variables in Specified Registers
  780. ================================
  781.  
  782.    GNU C allows you to put a few global variables into specified
  783. hardware registers.  You can also specify the register in which an
  784. ordinary register variable should be allocated.
  785.  
  786.    * Global register variables reserve registers throughout the program.
  787.      This may be useful in programs such as programming language
  788.      interpreters which have a couple of global variables that are
  789.      accessed very often.
  790.  
  791.    * Local register variables in specific registers do not reserve the
  792.      registers.  The compiler's data flow analysis is capable of
  793.      determining where the specified registers contain live values, and
  794.      where they are available for other uses.  These local variables are
  795.      sometimes convenient for use with the extended `asm' feature
  796.      (*note Extended Asm::.).
  797.  
  798. * Menu:
  799.  
  800. * Global Reg Vars::
  801. * Local Reg Vars::
  802.  
  803. 
  804. File: gcc.info,  Node: Global Reg Vars,  Next: Local Reg Vars,  Prev: Explicit Reg Vars,  Up: Explicit Reg Vars
  805.  
  806. Defining Global Register Variables
  807. ----------------------------------
  808.  
  809.    You can define a global register variable in GNU C like this:
  810.  
  811.      register int *foo asm ("a5");
  812.  
  813. Here `a5' is the name of the register which should be used.  Choose a
  814. register which is normally saved and restored by function calls on your
  815. machine, so that library routines will not clobber it.
  816.  
  817.    Naturally the register name is cpu-dependent, so you would need to
  818. conditionalize your program according to cpu type.  The register `a5'
  819. would be a good choice on a 68000 for a variable of pointer type.  On
  820. machines with register windows, be sure to choose a "global" register
  821. that is not affected magically by the function call mechanism.
  822.  
  823.    In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how
  824. they name the registers; then you would need additional conditionals. 
  825. For example, some 68000 operating systems call this register `%a5'.
  826.  
  827.    Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a
  828. register automatically, but first we need to figure out how it should
  829. choose and how to enable you to guide the choice.  No solution is
  830. evident.
  831.  
  832.    Defining a global register variable in a certain register reserves
  833. that register entirely for this use, at least within the current
  834. compilation. The register will not be allocated for any other purpose
  835. in the functions in the current compilation.  The register will not be
  836. saved and restored by these functions.  Stores into this register are
  837. never deleted even if they would appear to be dead, but references may
  838. be deleted or moved or simplified.
  839.  
  840.    It is not safe to access the global register variables from signal
  841. handlers, or from more than one thread of control, because the system
  842. library routines may temporarily use the register for other things
  843. (unless you recompile them specially for the task at hand).
  844.  
  845.    It is not safe for one function that uses a global register variable
  846. to call another such function `foo' by way of a third function `lose'
  847. that was compiled without knowledge of this variable (i.e. in a
  848. different source file in which the variable wasn't declared).  This is
  849. because `lose' might save the register and put some other value there.
  850. For example, you can't expect a global register variable to be
  851. available in the comparison-function that you pass to `qsort', since
  852. `qsort' might have put something else in that register.  (If you are
  853. prepared to recompile `qsort' with the same global register variable,
  854. you can solve this problem.)
  855.  
  856.    If you want to recompile `qsort' or other source files which do not
  857. actually use your global register variable, so that they will not use
  858. that register for any other purpose, then it suffices to specify the
  859. compiler option `-ffixed-REG'.  You need not actually add a global
  860. register declaration to their source code.
  861.  
  862.    A function which can alter the value of a global register variable
  863. cannot safely be called from a function compiled without this variable,
  864. because it could clobber the value the caller expects to find there on
  865. return. Therefore, the function which is the entry point into the part
  866. of the program that uses the global register variable must explicitly
  867. save and restore the value which belongs to its caller.
  868.  
  869.    On most machines, `longjmp' will restore to each global register
  870. variable the value it had at the time of the `setjmp'.  On some
  871. machines, however, `longjmp' will not change the value of global
  872. register variables.  To be portable, the function that called `setjmp'
  873. should make other arrangements to save the values of the global register
  874. variables, and to restore them in a `longjmp'.  This way, the same
  875. thing will happen regardless of what `longjmp' does.
  876.  
  877.    All global register variable declarations must precede all function
  878. definitions.  If such a declaration could appear after function
  879. definitions, the declaration would be too late to prevent the register
  880. from being used for other purposes in the preceding functions.
  881.  
  882.    Global register variables may not have initial values, because an
  883. executable file has no means to supply initial contents for a register.
  884.  
  885. 
  886. File: gcc.info,  Node: Local Reg Vars,  Prev: Global Reg Vars,  Up: Explicit Reg Vars
  887.  
  888. Specifying Registers for Local Variables
  889. ----------------------------------------
  890.  
  891.    You can define a local register variable with a specified register
  892. like this:
  893.  
  894.      register int *foo asm ("a5");
  895.  
  896. Here `a5' is the name of the register which should be used.  Note that
  897. this is the same syntax used for defining global register variables,
  898. but for a local variable it would appear within a function.
  899.  
  900.    Naturally the register name is cpu-dependent, but this is not a
  901. problem, since specific registers are most often useful with explicit
  902. assembler instructions (*note Extended Asm::.).  Both of these things
  903. generally require that you conditionalize your program according to cpu
  904. type.
  905.  
  906.    In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how
  907. they name the registers; then you would need additional conditionals. 
  908. For example, some 68000 operating systems call this register `%a5'.
  909.  
  910.    Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a
  911. register automatically, but first we need to figure out how it should
  912. choose and how to enable you to guide the choice.  No solution is
  913. evident.
  914.  
  915.    Defining such a register variable does not reserve the register; it
  916. remains available for other uses in places where flow control determines
  917. the variable's value is not live.  However, these registers are made
  918. unavailable for use in the reload pass.  I would not be surprised if
  919. excessive use of this feature leaves the compiler too few available
  920. registers to compile certain functions.
  921.  
  922. 
  923. File: gcc.info,  Node: Alternate Keywords,  Prev: Explicit Reg Vars,  Up: Extensions
  924.  
  925. Alternate Keywords
  926. ==================
  927.  
  928.    The option `-traditional' disables certain keywords; `-ansi'
  929. disables certain others.  This causes trouble when you want to use GNU C
  930. extensions, or ANSI C features, in a general-purpose header file that
  931. should be usable by all programs, including ANSI C programs and
  932. traditional ones.  The keywords `asm', `typeof' and `inline' cannot be
  933. used since they won't work in a program compiled with `-ansi', while
  934. the keywords `const', `volatile', `signed', `typeof' and `inline' won't
  935. work in a program compiled with `-traditional'.
  936.  
  937.    The way to solve these problems is to put `__' at the beginning and
  938. end of each problematical keyword.  For example, use `__asm__' instead
  939. of `asm', `__const__' instead of `const', and `__inline__' instead of
  940. `inline'.
  941.  
  942.    Other C compilers won't accept these alternative keywords; if you
  943. want to compile with another compiler, you can define the alternate
  944. keywords as macros to replace them with the customary keywords.  It
  945. looks like this:
  946.  
  947.      #ifndef __GNUC__
  948.      #define __asm__ asm
  949.      #endif
  950.  
  951. 
  952. File: gcc.info,  Node: Bugs,  Next: Portability,  Prev: Extensions,  Up: Top
  953.  
  954. Reporting Bugs
  955. **************
  956.  
  957.    Your bug reports play an essential role in making GNU CC reliable.
  958.  
  959.    When you encounter a problem, the first thing to do is to see if it
  960. is already known.  *Note Trouble::.  Also look in *Note
  961. Incompatibilities::. If it isn't known, then you should report the
  962. problem.
  963.  
  964.    Reporting a bug may help you by bringing a solution to your problem,
  965. or it may not.  (If it does not, look in the service directory; see
  966. *Note Service::.)  In any case, the principal function of a bug report
  967. is to help the entire community by making the next version of GNU CC
  968. work better.  Bug reports are your contribution to the maintenance of
  969. GNU CC.
  970.  
  971.    In order for a bug report to serve its purpose, you must include the
  972. information that makes for fixing the bug.
  973.  
  974. * Menu:
  975.  
  976. * Criteria:  Bug Criteria.   Have you really found a bug?
  977. * Reporting: Bug Reporting.  How to report a bug effectively.
  978.  
  979. 
  980. File: gcc.info,  Node: Bug Criteria,  Next: Bug Reporting,  Prev: Bugs,  Up: Bugs
  981.  
  982. Have You Found a Bug?
  983. =====================
  984.  
  985.    If you are not sure whether you have found a bug, here are some
  986. guidelines:
  987.  
  988.    * If the compiler gets a fatal signal, for any input whatever, that
  989.      is a compiler bug.  Reliable compilers never crash.
  990.  
  991.    * If the compiler produces invalid assembly code, for any input
  992.      whatever (except an `asm' statement), that is a compiler bug,
  993.      unless the compiler reports errors (not just warnings) which would
  994.      ordinarily prevent the assembler from being run.
  995.  
  996.    * If the compiler produces valid assembly code that does not
  997.      correctly execute the input source code, that is a compiler bug.
  998.  
  999.      However, you must double-check to make sure, because you may have
  1000.      run into an incompatibility between GNU C and traditional C (*note
  1001.      Incompatibilities::.).  These incompatibilities might be considered
  1002.      bugs, but they are inescapable consequences of valuable features.
  1003.  
  1004.      Or you may have a program whose behavior is undefined, which
  1005.      happened by chance to give the desired results with another C
  1006.      compiler.
  1007.  
  1008.      For example, in many nonoptimizing compilers, you can write `x;'
  1009.      at the end of a function instead of `return x;', with the same
  1010.      results.  But the value of the function is undefined if `return'
  1011.      is omitted; it is not a bug when GNU CC produces different results.
  1012.  
  1013.      Problems often result from expressions with two increment
  1014.      operators, as in `f (*p++, *p++)'.  Your previous compiler might
  1015.      have interpreted that expression the way you intended; GNU CC might
  1016.      interpret it another way.  Neither compiler is wrong.  The bug is
  1017.      in your code.
  1018.  
  1019.      After you have localized the error to a single source line, it
  1020.      should be easy to check for these things.  If your program is
  1021.      correct and well defined, you have found a compiler bug.
  1022.  
  1023.    * If the compiler produces an error message for valid input, that is
  1024.      a compiler bug.
  1025.  
  1026.      Note that the following is not valid input, and the error message
  1027.      for it is not a bug:
  1028.  
  1029.           int foo (char);
  1030.           
  1031.           int
  1032.           foo (x)
  1033.                char x;
  1034.           { ... }
  1035.  
  1036.      The prototype says to pass a `char', while the definition says to
  1037.      pass an `int' and treat the value as a `char'.  This is what the
  1038.      ANSI standard says, and it makes sense.
  1039.  
  1040.    * If the compiler does not produce an error message for invalid
  1041.      input, that is a compiler bug.  However, you should note that your
  1042.      idea of "invalid input" might be my idea of "an extension" or
  1043.      "support for traditional practice".
  1044.  
  1045.    * If you are an experienced user of C compilers, your suggestions
  1046.      for improvement of GNU CC are welcome in any case.
  1047.  
  1048.