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GNU Info File  |  1992-02-16  |  45.8 KB  |  1,055 lines

  1. This is Info file gcc.info, produced by Makeinfo-1.43 from the input
  2. file gcc.texi.
  3.  
  4.    This file documents the use and the internals of the GNU compiler.
  5.  
  6.    Copyright (C) 1988, 1989, 1992 Free Software Foundation, Inc.
  7.  
  8.    Permission is granted to make and distribute verbatim copies of
  9. this manual provided the copyright notice and this permission notice
  10. are 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 section entitled "GNU General Public License" is included
  15. exactly as in the original, and provided that the entire resulting
  16. derived work is distributed under the terms of a permission notice
  17. identical to this one.
  18.  
  19.    Permission is granted to copy and distribute translations of this
  20. manual into another language, under the above conditions for modified
  21. versions, except that the section entitled "GNU General Public
  22. License" and this permission notice may be included in translations
  23. approved by the Free Software Foundation instead of in the original
  24. English.
  25.  
  26. 
  27. File: gcc.info,  Node: Function Attributes,  Next: Dollar Signs,  Prev: Case Ranges,  Up: Extensions
  28.  
  29. Declaring Attributes of Functions
  30. =================================
  31.  
  32.    In GNU C, you declare certain things about functions called in your
  33. program which help the compiler optimize function calls.
  34.  
  35.    A few standard library functions, such as `abort' and `exit',
  36. cannot return.  GNU CC knows this automatically.  Some programs define
  37. their own functions that never return.  You can declare them
  38. `volatile' to tell the compiler this fact.  For example,
  39.  
  40.      extern void volatile fatal ();
  41.      
  42.      void
  43.      fatal (...)
  44.      {
  45.        ... /* Print error message. */ ...
  46.        exit (1);
  47.      }
  48.  
  49.    The `volatile' keyword tells the compiler to assume that `fatal'
  50. cannot return.  This makes slightly better code, but more importantly
  51. it helps avoid spurious warnings of uninitialized variables.
  52.  
  53.    It does not make sense for a `volatile' function to have a return
  54. type other than `void'.
  55.  
  56.    Many functions do not examine any values except their arguments, and
  57. have no effects except the return value.  Such a function can be
  58. subject to common subexpression elimination and loop optimization just
  59. as an arithmetic operator would be.  These functions should be declared
  60. `const'.  For example,
  61.  
  62.      extern int const square ();
  63.  
  64. says that the hypothetical function `square' is safe to call fewer
  65. times than the program says.
  66.  
  67.    Note that a function that has pointer arguments and examines the
  68. data pointed to must *not* be declared `const'.  Likewise, a function
  69. that calls a non-`const' function usually must not be `const'.  It
  70. does not make sense for a `const' function to return `void'.
  71.  
  72.    We recommend placing the keyword `const' after the function's
  73. return type.  It makes no difference in the example above, but when the
  74. return type is a pointer, it is the only way to make the function
  75. itself const.  For example,
  76.  
  77.      const char *mincp (int);
  78.  
  79. says that `mincp' returns `const char *'--a pointer to a const object.
  80.  To declare `mincp' const, you must write this:
  81.  
  82.      char * const mincp (int);
  83.  
  84.    Some people object to this feature, suggesting that ANSI C's
  85. `#pragma' should be used instead.  There are two reasons for not doing
  86. this.
  87.  
  88.   1. It is impossible to generate `#pragma' commands from a macro.
  89.  
  90.   2. The `#pragma' command is just as likely as these keywords to mean
  91.      something else in another compiler.
  92.  
  93.    These two reasons apply to almost any application that might be
  94. proposed for `#pragma'.  It is basically a mistake to use `#pragma' for
  95. *anything*.
  96.  
  97. 
  98. File: gcc.info,  Node: Dollar Signs,  Next: Character Escapes,  Prev: Function Attributes,  Up: Extensions
  99.  
  100. Dollar Signs in Identifier Names
  101. ================================
  102.  
  103.    In GNU C, you may use dollar signs in identifier names.  This is
  104. because many traditional C implementations allow such identifiers.
  105.  
  106.    Dollar signs are allowed on certain machines if you specify
  107. `-traditional'.  On a few systems they are allowed by default, even if
  108. `-traditional' is not used.  But they are never allowed if you specify
  109. `-ansi'.
  110.  
  111.    There are certain ANSI C programs (obscure, to be sure) that would
  112. compile incorrectly if dollar signs were permitted in identifiers.  For
  113. example:
  114.  
  115.      #define foo(a) #a
  116.      #define lose(b) foo (b)
  117.      #define test$
  118.      lose (test)
  119.  
  120. 
  121. File: gcc.info,  Node: Character Escapes,  Next: Variable Attributes,  Prev: Dollar Signs,  Up: Extensions
  122.  
  123. The Character ESC in Constants
  124. ==============================
  125.  
  126.    You can use the sequence `\e' in a string or character constant to
  127. stand for the ASCII character ESC.
  128.  
  129. 
  130. File: gcc.info,  Node: Alignment,  Next: Inline,  Prev: Variable Attributes,  Up: Extensions
  131.  
  132. Inquiring on Alignment of Types or Variables
  133. ============================================
  134.  
  135.    The keyword `__alignof__' allows you to inquire about how an object
  136. is aligned, or the minimum alignment usually required by a type.  Its
  137. syntax is just like `sizeof'.
  138.  
  139.    For example, if the target machine requires a `double' value to be
  140. aligned on an 8-byte boundary, then `__alignof__ (double)' is 8.  This
  141. is true on many RISC machines.  On more traditional machine designs,
  142. `__alignof__ (double)' is 4 or even 2.
  143.  
  144.    Some machines never actually require alignment; they allow
  145. reference to any data type even at an odd addresses.  For these
  146. machines, `__alignof__' reports the *recommended* alignment of a type.
  147.  
  148.    When the operand of `__alignof__' is an lvalue rather than a type,
  149. the value is the largest alignment that the lvalue is known to have. 
  150. It may have this alignment as a result of its data type, or because it
  151. is part of a structure and inherits alignment from that structure. For
  152. example, after this declaration:
  153.  
  154.      struct foo { int x; char y; } foo1;
  155.  
  156. the value of `__alignof__ (foo1.y)' is probably 2 or 4, the same as
  157. `__alignof__ (int)', even though the data type of `foo1.y' does not
  158. itself demand any alignment.
  159.  
  160. 
  161. File: gcc.info,  Node: Variable Attributes,  Next: Alignment,  Prev: Character Escapes,  Up: Extensions
  162.  
  163. Specifying Attributes of Variables
  164. ==================================
  165.  
  166.    The keyword `__attribute__' allows you to specify special
  167. attributes of variables or structure fields.  The only attributes
  168. currently defined are the `aligned' and `format' attributes.
  169.  
  170.    The `aligned' attribute specifies the alignment of the variable or
  171. structure field.  For example, the declaration:
  172.  
  173.      int x __attribute__ ((aligned (16))) = 0;
  174.  
  175. causes the compiler to allocate the global variable `x' on a 16-byte
  176. boundary.  On a 68000, this could be used in conjunction with an `asm'
  177. expression to access the `move16' instruction which requires 16-byte
  178. aligned operands.
  179.  
  180.    You can also specify the alignment of structure fields.  For
  181. example, to create a double-word aligned `int' pair, you could write:
  182.  
  183.      struct foo { int x[2] __attribute__ ((aligned (8))); };
  184.  
  185. This is an alternative to creating a union with a `double' member that
  186. forces the union to be double-word aligned.
  187.  
  188.    It is not possible to specify the alignment of functions; the
  189. alignment of functions is determined by the machine's requirements and
  190. cannot be changed.
  191.  
  192.    The `format' attribute specifies that a function takes `printf' or
  193. `scanf' style arguments which should be type-checked against a format
  194. string.  For example, the declaration:
  195.  
  196.      extern int
  197.      my_printf (void *my_object, const char *my_format, ...)
  198.            __attribute__ ((format (printf, 2, 3)));
  199.  
  200. causes the compiler to check the arguments in calls to `my_printf' for
  201. consistency with the `printf' style format string argument `my_format'.
  202.  
  203.    The first parameter of the `format' attribute determines how the
  204. format string is interpreted, and should be either `printf' or
  205. `scanf'.  The second parameter specifies the number of the format
  206. string argument (starting from 1).  The third parameter specifies the
  207. number of the first argument which should be checked against the
  208. format string.  For functions where the arguments are not available to
  209. be checked (such as `vprintf'), specify the third parameter as zero. 
  210. In this case the compiler only checks the format string for
  211. consistency.
  212.  
  213.    In the example above, the format string (`my_format') is the second
  214. argument to `my_print' and the arguments to check start with the third
  215. argument, so the correct parameters for the format attribute are 2 and
  216. 3.
  217.  
  218.    The `format' attribute allows you to identify your own functions
  219. which take format strings as arguments, so that GNU CC can check the
  220. calls to these functions for errors.  The compiler always checks
  221. formats for the ANSI library functions `printf', `fprintf', `sprintf',
  222. `scanf', `fscanf', `sscanf', `vprintf', `vfprintf' and `vsprintf'
  223. whenever such warnings are requested (using `-Wformat'), so there is no
  224. need to modify the header file `stdio.h'.
  225.  
  226. 
  227. File: gcc.info,  Node: Inline,  Next: Extended Asm,  Prev: Alignment,  Up: Extensions
  228.  
  229. An Inline Function is As Fast As a Macro
  230. ========================================
  231.  
  232.    By declaring a function `inline', you can direct GNU CC to integrate
  233. that function's code into the code for its callers.  This makes
  234. execution faster by eliminating the function-call overhead; in
  235. addition, if any of the actual argument values are constant, their
  236. known values may permit simplifications at compile time so that not
  237. all of the inline function's code needs to be included.
  238.  
  239.    To declare a function inline, use the `inline' keyword in its
  240. declaration, like this:
  241.  
  242.      inline int
  243.      inc (int *a)
  244.      {
  245.        (*a)++;
  246.      }
  247.  
  248.    (If you are writing a header file to be included in ANSI C
  249. programs, write `__inline__' instead of `inline'.  *Note Alternate
  250. Keywords::.)
  251.  
  252.    You can also make all "simple enough" functions inline with the
  253. option `-finline-functions'.  Note that certain usages in a function
  254. definition can make it unsuitable for inline substitution.
  255.  
  256.    When a function is both inline and `static', if all calls to the
  257. function are integrated into the caller, and the function's address is
  258. never used, then the function's own assembler code is never referenced. 
  259. In this case, GNU CC does not actually output assembler code for the
  260. function, unless you specify the option `-fkeep-inline-functions'. 
  261. Some calls cannot be integrated for various reasons (in particular,
  262. calls that precede the function's definition cannot be integrated, and
  263. neither can recursive calls within the definition).  If there is a
  264. nonintegrated call, then the function is compiled to assembler code as
  265. usual.  The function must also be compiled as usual if the program
  266. refers to its address, because that can't be inlined.
  267.  
  268.    When an inline function is not `static', then the compiler must
  269. assume that there may be calls from other source files; since a global
  270. symbol can be defined only once in any program, the function must not
  271. be defined in the other source files, so the calls therein cannot be
  272. integrated.  Therefore, a non-`static' inline function is always
  273. compiled on its own in the usual fashion.
  274.  
  275.    If you specify both `inline' and `extern' in the function
  276. definition, then the definition is used only for inlining.  In no case
  277. is the function compiled on its own, not even if you refer to its
  278. address explicitly.  Such an address becomes an external reference, as
  279. if you had only declared the function, and had not defined it.
  280.  
  281.    This combination of `inline' and `extern' has almost the effect of
  282. a macro.  The way to use it is to put a function definition in a
  283. header file with these keywords, and put another copy of the
  284. definition (lacking `inline' and `extern') in a library file.  The
  285. definition in the header file will cause most calls to the function to
  286. be inlined.  If any uses of the function remain, they will refer to
  287. the single copy in the library.
  288.  
  289. 
  290. File: gcc.info,  Node: Extended Asm,  Next: Asm Labels,  Prev: Inline,  Up: Extensions
  291.  
  292. Assembler Instructions with C Expression Operands
  293. =================================================
  294.  
  295.    In an assembler instruction using `asm', you can now specify the
  296. operands of the instruction using C expressions.  This means no more
  297. guessing which registers or memory locations will contain the data you
  298. want to use.
  299.  
  300.    You must specify an assembler instruction template much like what
  301. appears in a machine description, plus an operand constraint string
  302. for each operand.
  303.  
  304.    For example, here is how to use the 68881's `fsinx' instruction:
  305.  
  306.      asm ("fsinx %1,%0" : "=f" (result) : "f" (angle));
  307.  
  308. Here `angle' is the C expression for the input operand while `result'
  309. is that of the output operand.  Each has `"f"' as its operand
  310. constraint, saying that a floating point register is required.  The
  311. `=' in `=f' indicates that the operand is an output; all output
  312. operands' constraints must use `='.  The constraints use the same
  313. language used in the machine description (*note Constraints::.).
  314.  
  315. Each operand is described by an operand-constraint string followed by
  316. the C expression in parentheses.  A colon separates the assembler
  317. template from the first output operand, and another separates the last
  318. output operand from the first input, if any.  Commas separate output
  319. operands and separate inputs.  The total number of operands is limited
  320. to ten or to the maximum number of operands in any instruction pattern
  321. in the machine description, whichever is greater.
  322.  
  323.    If there are no output operands, and there are input operands, then
  324. there must be two consecutive colons surrounding the place where the
  325. output operands would go.
  326.  
  327.    Output operand expressions must be lvalues; the compiler can check
  328. this.  The input operands need not be lvalues.  The compiler cannot
  329. check whether the operands have data types that are reasonable for the
  330. instruction being executed.  It does not parse the assembler
  331. instruction template and does not know what it means, or whether it is
  332. valid assembler input.  The extended `asm' feature is most often used
  333. for machine instructions that the compiler itself does not know exist.
  334.  
  335.    The output operands must be write-only; GNU CC will assume that the
  336. values in these operands before the instruction are dead and need not
  337. be generated.  Extended asm does not support input-output or read-write
  338. operands.  For this reason, the constraint character `+', which
  339. indicates such an operand, may not be used.
  340.  
  341.    When the assembler instruction has a read-write operand, or an
  342. operand in which only some of the bits are to be changed, you must
  343. logically split its function into two separate operands, one input
  344. operand and one write-only output operand.  The connection between
  345. them is expressed by constraints which say they need to be in the same
  346. location when the instruction executes.  You can use the same C
  347. expression for both operands, or different expressions.  For example,
  348. here we write the (fictitious) `combine' instruction with `bar' as its
  349. read-only source operand and `foo' as its read-write destination:
  350.  
  351.      asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "0" (foo), "g" (bar));
  352.  
  353. The constraint `"0"' for operand 1 says that it must occupy the same
  354. location as operand 0.  A digit in constraint is allowed only in an
  355. input operand, and it must refer to an output operand.
  356.  
  357.    Only a digit in the constraint can guarantee that one operand will
  358. be in the same place as another.  The mere fact that `foo' is the
  359. value of both operands is not enough to guarantee that they will be in
  360. the same place in the generated assembler code.  The following would
  361. not work:
  362.  
  363.      asm ("combine %2,%0" : "=r" (foo) : "r" (foo), "g" (bar));
  364.  
  365.    Various optimizations or reloading could cause operands 0 and 1 to
  366. be in different registers; GNU CC knows no reason not to do so.  For
  367. example, the compiler might find a copy of the value of `foo' in one
  368. register and use it for operand 1, but generate the output operand 0
  369. in a different register (copying it afterward to `foo''s own address).
  370.  Of course, since the register for operand 1 is not even mentioned in
  371. the assembler code, the result will not work, but GNU CC can't tell
  372. that.
  373.  
  374.    Some instructions clobber specific hard registers.  To describe
  375. this, write a third colon after the input operands, followed by the
  376. names of the clobbered hard registers (given as strings).  Here is a
  377. realistic example for the Vax:
  378.  
  379.      asm volatile ("movc3 %0,%1,%2"
  380.                    : /* no outputs */
  381.                    : "g" (from), "g" (to), "g" (count)
  382.                    : "r0", "r1", "r2", "r3", "r4", "r5");
  383.  
  384.    If you refer to a particular hardware register from the assembler
  385. code, then you will probably have to list the register after the third
  386. colon to tell the compiler that the register's value is modified.  In
  387. many assemblers, the register names begin with `%'; to produce one `%'
  388. in the assembler code, you must write `%%' in the input.
  389.  
  390.    You can put multiple assembler instructions together in a single
  391. `asm' template, separated either with newlines (written as `\n') or
  392. with semicolons if the assembler allows such semicolons.  The GNU
  393. assembler allows semicolons and all Unix assemblers seem to do so. 
  394. The input operands are guaranteed not to use any of the clobbered
  395. registers, and neither will the output operands' addresses, so you can
  396. read and write the clobbered registers as many times as you like. 
  397. Here is an example of multiple instructions in a template; it assumes
  398. that the subroutine `_foo' accepts arguments in registers 9 and 10:
  399.  
  400.      asm ("movl %0,r9;movl %1,r10;call _foo"
  401.           : /* no outputs */
  402.           : "g" (from), "g" (to)
  403.           : "r9", "r10");
  404.  
  405.    Unless an output operand has the `&' constraint modifier, GNU CC may
  406. allocate it in the same register as an unrelated input operand, on the
  407. assumption that the inputs are consumed before the outputs are
  408. produced.  This assumption may be false if the assembler code actually
  409. consists of more than one instruction.  In such a case, use `&' for
  410. each output operand that may not overlap an input.  *Note Modifiers::.
  411.  
  412.    If you want to test the condition code produced by an assembler
  413. instruction, you must include a branch and a label in the `asm'
  414. construct, as follows:
  415.  
  416.      asm ("clr %0;frob %1;beq 0f;mov #1,%0;0:"
  417.           : "g" (result)
  418.           : "g" (input));
  419.  
  420. This assumes your assembler supports local labels, as the GNU assembler
  421. and most Unix assemblers do.
  422.  
  423.    Usually the most convenient way to use these `asm' instructions is
  424. to encapsulate them in macros that look like functions.  For example,
  425.  
  426.      #define sin(x)       \
  427.      ({ double __value, __arg = (x);   \
  428.         asm ("fsinx %1,%0": "=f" (__value): "f" (__arg));  \
  429.         __value; })
  430.  
  431. Here the variable `__arg' is used to make sure that the instruction
  432. operates on a proper `double' value, and to accept only those
  433. arguments `x' which can convert automatically to a `double'.
  434.  
  435.    Another way to make sure the instruction operates on the correct
  436. data type is to use a cast in the `asm'.  This is different from using
  437. a variable `__arg' in that it converts more different types.  For
  438. example, if the desired type were `int', casting the argument to `int'
  439. would accept a pointer with no complaint, while assigning the argument
  440. to an `int' variable named `__arg' would warn about using a pointer
  441. unless the caller explicitly casts it.
  442.  
  443.    If an `asm' has output operands, GNU CC assumes for optimization
  444. purposes that the instruction has no side effects except to change the
  445. output operands.  This does not mean that instructions with a side
  446. effect cannot be used, but you must be careful, because the compiler
  447. may eliminate them if the output operands aren't used, or move them
  448. out of loops, or replace two with one if they constitute a common
  449. subexpression.  Also, if your instruction does have a side effect on a
  450. variable that otherwise appears not to change, the old value of the
  451. variable may be reused later if it happens to be found in a register.
  452.  
  453.    You can prevent an `asm' instruction from being deleted, moved
  454. significantly, or combined, by writing the keyword `volatile' after
  455. the `asm'.  For example:
  456.  
  457.      #define set_priority(x)  \
  458.      asm volatile ("set_priority %0": /* no outputs */ : "g" (x))
  459.  
  460. An instruction without output operands will not be deleted or moved
  461. significantly, regardless, unless it is unreachable.
  462.  
  463.    Note that even a volatile `asm' instruction can be moved in ways
  464. that appear insignificant to the compiler, such as across jump
  465. instructions.  You can't expect a sequence of volatile `asm'
  466. instructions to remain perfectly consecutive.  If you want consecutive
  467. output, use a single `asm'.
  468.  
  469.    It is a natural idea to look for a way to give access to the
  470. condition code left by the assembler instruction.  However, when we
  471. attempted to implement this, we found no way to make it work reliably.
  472.  The problem is that output operands might need reloading, which would
  473. result in additional following "store" instructions.  On most
  474. machines, these instructions would alter the condition code before
  475. there was time to test it.  This problem doesn't arise for ordinary
  476. "test" and "compare" instructions because they don't have any output
  477. operands.
  478.  
  479.    If you are writing a header file that should be includable in ANSI C
  480. programs, write `__asm__' instead of `asm'.  *Note Alternate
  481. Keywords::.
  482.  
  483. 
  484. File: gcc.info,  Node: Asm Labels,  Next: Explicit Reg Vars,  Prev: Extended Asm,  Up: Extensions
  485.  
  486. Controlling Names Used in Assembler Code
  487. ========================================
  488.  
  489.    You can specify the name to be used in the assembler code for a C
  490. function or variable by writing the `asm' (or `__asm__') keyword after
  491. the declarator as follows:
  492.  
  493.      int foo asm ("myfoo") = 2;
  494.  
  495. This specifies that the name to be used for the variable `foo' in the
  496. assembler code should be `myfoo' rather than the usual `_foo'.
  497.  
  498.    On systems where an underscore is normally prepended to the name of
  499. a C function or variable, this feature allows you to define names for
  500. the linker that do not start with an underscore.
  501.  
  502.    You cannot use `asm' in this way in a function *definition*; but
  503. you can get the same effect by writing a declaration for the function
  504. before its definition and putting `asm' there, like this:
  505.  
  506.      extern func () asm ("FUNC");
  507.      
  508.      func (x, y)
  509.           int x, y;
  510.      ...
  511.  
  512.    It is up to you to make sure that the assembler names you choose do
  513. not conflict with any other assembler symbols.  Also, you must not use
  514. a register name; that would produce completely invalid assembler code.
  515.  GNU CC does not as yet have the ability to store static variables in
  516. registers.  Perhaps that will be added.
  517.  
  518. 
  519. File: gcc.info,  Node: Explicit Reg Vars,  Next: Alternate Keywords,  Prev: Asm Labels,  Up: Extensions
  520.  
  521. Variables in Specified Registers
  522. ================================
  523.  
  524.    GNU C allows you to put a few global variables into specified
  525. hardware registers.  You can also specify the register in which an
  526. ordinary register variable should be allocated.
  527.  
  528.    * Global register variables reserve registers throughout the
  529.      program.  This may be useful in programs such as programming
  530.      language interpreters which have a couple of global variables
  531.      that are accessed very often.
  532.  
  533.    * Local register variables in specific registers do not reserve the
  534.      registers.  The compiler's data flow analysis is capable of
  535.      determining where the specified registers contain live values,
  536.      and where they are available for other uses.
  537.  
  538.      These local variables are sometimes convenient for use with the
  539.      extended `asm' feature (*note Extended Asm::.), if you want to
  540.      write one output of the assembler instruction directly into a
  541.      particular register.  (This will work provided the register you
  542.      specify fits the constraints specified for that operand in the
  543.      `asm'.)
  544.  
  545. * Menu:
  546.  
  547. * Global Reg Vars::
  548. * Local Reg Vars::
  549.  
  550. 
  551. File: gcc.info,  Node: Global Reg Vars,  Next: Local Reg Vars,  Up: Explicit Reg Vars
  552.  
  553. Defining Global Register Variables
  554. ----------------------------------
  555.  
  556.    You can define a global register variable in GNU C like this:
  557.  
  558.      register int *foo asm ("a5");
  559.  
  560. Here `a5' is the name of the register which should be used.  Choose a
  561. register which is normally saved and restored by function calls on your
  562. machine, so that library routines will not clobber it.
  563.  
  564.    Naturally the register name is cpu-dependent, so you would need to
  565. conditionalize your program according to cpu type.  The register `a5'
  566. would be a good choice on a 68000 for a variable of pointer type.  On
  567. machines with register windows, be sure to choose a "global" register
  568. that is not affected magically by the function call mechanism.
  569.  
  570.    In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how
  571. they name the registers; then you would need additional conditionals. 
  572. For example, some 68000 operating systems call this register `%a5'.
  573.  
  574.    Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a
  575. register automatically, but first we need to figure out how it should
  576. choose and how to enable you to guide the choice.  No solution is
  577. evident.
  578.  
  579.    Defining a global register variable in a certain register reserves
  580. that register entirely for this use, at least within the current
  581. compilation.  The register will not be allocated for any other purpose
  582. in the functions in the current compilation.  The register will not be
  583. saved and restored by these functions.  Stores into this register are
  584. never deleted even if they would appear to be dead, but references may
  585. be deleted or moved or simplified.
  586.  
  587.    It is not safe to access the global register variables from signal
  588. handlers, or from more than one thread of control, because the system
  589. library routines may temporarily use the register for other things
  590. (unless you recompile them specially for the task at hand).
  591.  
  592.    It is not safe for one function that uses a global register
  593. variable to call another such function `foo' by way of a third function
  594. `lose' that was compiled without knowledge of this variable (i.e. in a
  595. different source file in which the variable wasn't declared).  This is
  596. because `lose' might save the register and put some other value there. 
  597. For example, you can't expect a global register variable to be
  598. available in the comparison-function that you pass to `qsort', since
  599. `qsort' might have put something else in that register.  (If you are
  600. prepared to recompile `qsort' with the same global register variable,
  601. you can solve this problem.)
  602.  
  603.    If you want to recompile `qsort' or other source files which do not
  604. actually use your global register variable, so that they will not use
  605. that register for any other purpose, then it suffices to specify the
  606. compiler option `-ffixed-REG'.  You need not actually add a global
  607. register declaration to their source code.
  608.  
  609.    A function which can alter the value of a global register variable
  610. cannot safely be called from a function compiled without this
  611. variable, because it could clobber the value the caller expects to
  612. find there on return.  Therefore, the function which is the entry
  613. point into the part of the program that uses the global register
  614. variable must explicitly save and restore the value which belongs to
  615. its caller.
  616.  
  617.    On most machines, `longjmp' will restore to each global register
  618. variable the value it had at the time of the `setjmp'.  On some
  619. machines, however, `longjmp' will not change the value of global
  620. register variables.  To be portable, the function that called `setjmp'
  621. should make other arrangements to save the values of the global
  622. register variables, and to restore them in a `longjmp'.  This way, the
  623. same thing will happen regardless of what `longjmp' does.
  624.  
  625.    All global register variable declarations must precede all function
  626. definitions.  If such a declaration could appear after function
  627. definitions, the declaration would be too late to prevent the register
  628. from being used for other purposes in the preceding functions.
  629.  
  630.    Global register variables may not have initial values, because an
  631. executable file has no means to supply initial contents for a register.
  632.  
  633.    On the Sparc, there are reports that g3 ... g7 are suitable
  634. registers, but certain library functions, such as `getwd', as well as
  635. the subroutines for division and remainder, modify g3 and g4.  g1 and
  636. g2 are local temporaries.
  637.  
  638.    On the 68000, a2 ... a5 should be suitable, as should d2 ... d7. 
  639. Of course, it will not do to use more than a few of those.
  640.  
  641. 
  642. File: gcc.info,  Node: Local Reg Vars,  Prev: Global Reg Vars,  Up: Explicit Reg Vars
  643.  
  644. Specifying Registers for Local Variables
  645. ----------------------------------------
  646.  
  647.    You can define a local register variable with a specified register
  648. like this:
  649.  
  650.      register int *foo asm ("a5");
  651.  
  652. Here `a5' is the name of the register which should be used.  Note that
  653. this is the same syntax used for defining global register variables,
  654. but for a local variable it would appear within a function.
  655.  
  656.    Naturally the register name is cpu-dependent, but this is not a
  657. problem, since specific registers are most often useful with explicit
  658. assembler instructions (*note Extended Asm::.).  Both of these things
  659. generally require that you conditionalize your program according to
  660. cpu type.
  661.  
  662.    In addition, operating systems on one type of cpu may differ in how
  663. they name the registers; then you would need additional conditionals. 
  664. For example, some 68000 operating systems call this register `%a5'.
  665.  
  666.    Eventually there may be a way of asking the compiler to choose a
  667. register automatically, but first we need to figure out how it should
  668. choose and how to enable you to guide the choice.  No solution is
  669. evident.
  670.  
  671.    Defining such a register variable does not reserve the register; it
  672. remains available for other uses in places where flow control
  673. determines the variable's value is not live.  However, these registers
  674. are made unavailable for use in the reload pass.  I would not be
  675. surprised if excessive use of this feature leaves the compiler too few
  676. available registers to compile certain functions.
  677.  
  678. 
  679. File: gcc.info,  Node: Alternate Keywords,  Next: Incomplete Enums,  Prev: Explicit Reg Vars,  Up: Extensions
  680.  
  681. Alternate Keywords
  682. ==================
  683.  
  684.    The option `-traditional' disables certain keywords; `-ansi'
  685. disables certain others.  This causes trouble when you want to use GNU
  686. C extensions, or ANSI C features, in a general-purpose header file that
  687. should be usable by all programs, including ANSI C programs and
  688. traditional ones.  The keywords `asm', `typeof' and `inline' cannot be
  689. used since they won't work in a program compiled with `-ansi', while
  690. the keywords `const', `volatile', `signed', `typeof' and `inline'
  691. won't work in a program compiled with `-traditional'.
  692.  
  693.    The way to solve these problems is to put `__' at the beginning and
  694. end of each problematical keyword.  For example, use `__asm__' instead
  695. of `asm', `__const__' instead of `const', and `__inline__' instead of
  696. `inline'.
  697.  
  698.    Other C compilers won't accept these alternative keywords; if you
  699. want to compile with another compiler, you can define the alternate
  700. keywords as macros to replace them with the customary keywords.  It
  701. looks like this:
  702.  
  703.      #ifndef __GNUC__
  704.      #define __asm__ asm
  705.      #endif
  706.  
  707.    `-pedantic' causes warnings for many GNU C extensions.  You can
  708. prevent such warnings within one expression by writing `__extension__'
  709. before the expression.  `__extension__' has no effect aside from this.
  710.  
  711. 
  712. File: gcc.info,  Node: Incomplete Enums,  Prev: Alternate Keywords,  Up: Extensions
  713.  
  714. Incomplete `enum' Types
  715. =======================
  716.  
  717.    You can define an `enum' tag without specifying its possible values. 
  718. This results in an incomplete type, much like what you get if you write
  719. `struct foo' without describing the elements.  A later declaration
  720. which does specify the possible values completes the type.
  721.  
  722.    You can't allocate variables or storage using the type while it is
  723. incomplete.  However, you can work with pointers to that type.
  724.  
  725.    This extension may not be very useful, but it makes the handling of
  726. `enum' more consistent with the way `struct' and `union' are handled.
  727.  
  728. 
  729. File: gcc.info,  Node: Bugs,  Next: VMS,  Prev: Extensions,  Up: Top
  730.  
  731. Reporting Bugs
  732. **************
  733.  
  734.    Your bug reports play an essential role in making GNU CC reliable.
  735.  
  736.    When you encounter a problem, the first thing to do is to see if it
  737. is already known.  *Note Trouble::.  Also look in *Note
  738. Incompatibilities::.  If it isn't known, then you should report the
  739. problem.
  740.  
  741.    Reporting a bug may help you by bringing a solution to your
  742. problem, or it may not.  (If it does not, look in the service
  743. directory; see *Note Service::.)  In any case, the principal function
  744. of a bug report is to help the entire community by making the next
  745. version of GNU CC work better.  Bug reports are your contribution to
  746. the maintenance of GNU CC.
  747.  
  748.    In order for a bug report to serve its purpose, you must include the
  749. information that makes for fixing the bug.
  750.  
  751. * Menu:
  752.  
  753. * Criteria:  Bug Criteria.   Have you really found a bug?
  754. * Reporting: Bug Reporting.  How to report a bug effectively.
  755. * Non-bugs::                 Some things we think are not problems.
  756. * Known: Trouble.            Known problems.
  757. * Help: Service.             Where to ask for help.
  758.  
  759. 
  760. File: gcc.info,  Node: Bug Criteria,  Next: Bug Reporting,  Prev: Bugs,  Up: Bugs
  761.  
  762. Have You Found a Bug?
  763. =====================
  764.  
  765.    If you are not sure whether you have found a bug, here are some
  766. guidelines:
  767.  
  768.    * If the compiler gets a fatal signal, for any input whatever, that
  769.      is a compiler bug.  Reliable compilers never crash.
  770.  
  771.    * If the compiler produces invalid assembly code, for any input
  772.      whatever (except an `asm' statement), that is a compiler bug,
  773.      unless the compiler reports errors (not just warnings) which
  774.      would ordinarily prevent the assembler from being run.
  775.  
  776.    * If the compiler produces valid assembly code that does not
  777.      correctly execute the input source code, that is a compiler bug.
  778.  
  779.      However, you must double-check to make sure, because you may have
  780.      run into an incompatibility between GNU C and traditional C
  781.      (*note Incompatibilities::.).  These incompatibilities might be
  782.      considered bugs, but they are inescapable consequences of
  783.      valuable features.
  784.  
  785.      Or you may have a program whose behavior is undefined, which
  786.      happened by chance to give the desired results with another C
  787.      compiler.
  788.  
  789.      For example, in many nonoptimizing compilers, you can write `x;'
  790.      at the end of a function instead of `return x;', with the same
  791.      results.  But the value of the function is undefined if `return'
  792.      is omitted; it is not a bug when GNU CC produces different
  793.      results.
  794.  
  795.      Problems often result from expressions with two increment
  796.      operators, as in `f (*p++, *p++)'.  Your previous compiler might
  797.      have interpreted that expression the way you intended; GNU CC
  798.      might interpret it another way.  Neither compiler is wrong.  The
  799.      bug is in your code.
  800.  
  801.      After you have localized the error to a single source line, it
  802.      should be easy to check for these things.  If your program is
  803.      correct and well defined, you have found a compiler bug.
  804.  
  805.    * If the compiler produces an error message for valid input, that
  806.      is a compiler bug.
  807.  
  808.      Note that the following is not valid input, and the error message
  809.      for it is not a bug:
  810.  
  811.           int foo (char);
  812.           
  813.           int
  814.           foo (x)
  815.                char x;
  816.           { ... }
  817.  
  818.      The prototype says to pass a `char', while the definition says to
  819.      pass an `int' and treat the value as a `char'.  This is what the
  820.      ANSI standard says, and it makes sense.
  821.  
  822.    * If the compiler does not produce an error message for invalid
  823.      input, that is a compiler bug.  However, you should note that
  824.      your idea of "invalid input" might be my idea of "an extension"
  825.      or "support for traditional practice".
  826.  
  827.    * If you are an experienced user of C compilers, your suggestions
  828.      for improvement of GNU CC are welcome in any case.
  829.  
  830. 
  831. File: gcc.info,  Node: Bug Reporting,  Next: Non-bugs,  Prev: Bug Criteria,  Up: Bugs
  832.  
  833. How to Report Bugs
  834. ==================
  835.  
  836.    Send bug reports for GNU C to one of these addresses:
  837.  
  838.      bug-gcc@prep.ai.mit.edu
  839.      {ucbvax|mit-eddie|uunet}!prep.ai.mit.edu!bug-gcc
  840.  
  841.    *Do not send bug reports to `help-gcc', or to the newsgroup
  842. `gnu.gcc.help'.* Most users of GNU CC do not want to receive bug
  843. reports.  Those that do, have asked to be on `bug-gcc'.
  844.  
  845.    The mailing list `bug-gcc' has a newsgroup which serves as a
  846. repeater.  The mailing list and the newsgroup carry exactly the same
  847. messages.  Often people think of posting bug reports to the newsgroup
  848. instead of mailing them.  This appears to work, but it has one problem
  849. which can be crucial: a newsgroup posting does not contain a mail path
  850. back to the sender.  Thus, if I need to ask for more information, I
  851. may be unable to reach you.  For this reason, it is better to send bug
  852. reports to the mailing list.
  853.  
  854.    As a last resort, send bug reports on paper to:
  855.  
  856.      GNU Compiler Bugs
  857.      Free Software Foundation
  858.      675 Mass Ave
  859.      Cambridge, MA 02139
  860.  
  861.    The fundamental principle of reporting bugs usefully is this:
  862. *report all the facts*.  If you are not sure whether to state a fact
  863. or leave it out, state it!
  864.  
  865.    Often people omit facts because they think they know what causes the
  866. problem and they conclude that some details don't matter.  Thus, you
  867. might assume that the name of the variable you use in an example does
  868. not matter.  Well, probably it doesn't, but one cannot be sure. 
  869. Perhaps the bug is a stray memory reference which happens to fetch
  870. from the location where that name is stored in memory; perhaps, if the
  871. name were different, the contents of that location would fool the
  872. compiler into doing the right thing despite the bug.  Play it safe and
  873. give a specific, complete example.  That is the easiest thing for you
  874. to do, and the most helpful.
  875.  
  876.    Keep in mind that the purpose of a bug report is to enable me to fix
  877. the bug if it is not known.  It isn't very important what happens if
  878. the bug is already known.  Therefore, always write your bug reports on
  879. the assumption that the bug is not known.
  880.  
  881.    Sometimes people give a few sketchy facts and ask, "Does this ring a
  882. bell?"  Those bug reports are useless, and I urge everyone to *refuse
  883. to respond to them* except to chide the sender to report bugs properly.
  884.  
  885.    To enable me to fix the bug, you should include all these things:
  886.  
  887.    * The version of GNU CC.  You can get this by running it with the
  888.      `-v' option.
  889.  
  890.      Without this, I won't know whether there is any point in looking
  891.      for the bug in the current version of GNU CC.
  892.  
  893.    * A complete input file that will reproduce the bug.  If the bug is
  894.      in the C preprocessor, send me a source file and any header files
  895.      that it requires.  If the bug is in the compiler proper (`cc1'),
  896.      run your source file through the C preprocessor by doing `gcc -E
  897.      SOURCEFILE > OUTFILE', then include the contents of OUTFILE in
  898.      the bug report.  (Any `-I', `-D' or `-U' options that you used in
  899.      actual compilation should also be used when doing this.)
  900.  
  901.      A single statement is not enough of an example.  In order to
  902.      compile it, it must be embedded in a function definition; and the
  903.      bug might depend on the details of how this is done.
  904.  
  905.      Without a real example I can compile, all I can do about your bug
  906.      report is wish you luck.  It would be futile to try to guess how
  907.      to provoke the bug.  For example, bugs in register allocation and
  908.      reloading frequently depend on every little detail of the function
  909.      they happen in.
  910.  
  911.    * The command arguments you gave GNU CC to compile that example and
  912.      observe the bug.  For example, did you use `-O'?  To guarantee
  913.      you won't omit something important, list them all.
  914.  
  915.      If I were to try to guess the arguments, I would probably guess
  916.      wrong and then I would not encounter the bug.
  917.  
  918.    * The type of machine you are using, and the operating system name
  919.      and version number.
  920.  
  921.    * The operands you gave to the `configure' command when you
  922.      installed the compiler.
  923.  
  924.    * A description of what behavior you observe that you believe is
  925.      incorrect.  For example, "It gets a fatal signal," or, "There is
  926.      an incorrect assembler instruction in the output."
  927.  
  928.      Of course, if the bug is that the compiler gets a fatal signal,
  929.      then I will certainly notice it.  But if the bug is incorrect
  930.      output, I might not notice unless it is glaringly wrong.  I won't
  931.      study all the assembler code from a 50-line C program just on the
  932.      off chance that it might be wrong.
  933.  
  934.      Even if the problem you experience is a fatal signal, you should
  935.      still say so explicitly.  Suppose something strange is going on,
  936.      such as, your copy of the compiler is out of synch, or you have
  937.      encountered a bug in the C library on your system.  (This has
  938.      happened!)  Your copy might crash and mine would not.  If you
  939.      told me to expect a crash, then when mine fails to crash, I would
  940.      know that the bug was not happening for me.  If you had not told
  941.      me to expect a crash, then I would not be able to draw any
  942.      conclusion from my observations.
  943.  
  944.      Often the observed symptom is incorrect output when your program
  945.      is run.  Sad to say, this is not enough information for me unless
  946.      the program is short and simple.  If you send me a large program,
  947.      I don't have time to figure out how it would work if compiled
  948.      correctly, much less which line of it was compiled wrong.  So you
  949.      will have to do that.  Tell me which source line it is, and what
  950.      incorrect result happens when that line is executed.  A person
  951.      who understands the program can find this as easily as a bug in
  952.      the program itself.
  953.  
  954.    * If you send me examples of output from GNU CC, please use `-g'
  955.      when you make them.  The debugging information includes source
  956.      line numbers which are essential for correlating the output with
  957.      the input.
  958.  
  959.    * If you wish to suggest changes to the GNU CC source, send me
  960.      context diffs.  If you even discuss something in the GNU CC
  961.      source, refer to it by context, not by line number.
  962.  
  963.      The line numbers in my development sources don't match those in
  964.      your sources.  Your line numbers would convey no useful
  965.      information to me.
  966.  
  967.    * Additional information from a debugger might enable me to find a
  968.      problem on a machine which I do not have available myself. 
  969.      However, you need to think when you collect this information if
  970.      you want it to have any chance of being useful.
  971.  
  972.      For example, many people send just a backtrace, but that is never
  973.      useful by itself.  A simple backtrace with arguments conveys
  974.      little about GNU CC because the compiler is largely data-driven;
  975.      the same functions are called over and over for different RTL
  976.      insns, doing different things depending on the details of the
  977.      insn.
  978.  
  979.      Most of the arguments listed in the backtrace are useless because
  980.      they are pointers to RTL list structure.  The numeric values of
  981.      the pointers, which the debugger prints in the backtrace, have no
  982.      significance whatever; all that matters is the contents of the
  983.      objects they point to (and most of the contents are other such
  984.      pointers).
  985.  
  986.      In addition, most compiler passes consist of one or more loops
  987.      that scan the RTL insn sequence.  The most vital piece of
  988.      information about such a loop--which insn it has reached--is
  989.      usually in a local variable, not in an argument.
  990.  
  991.      What you need to provide in addition to a backtrace are the
  992.      values of the local variables for several stack frames up.  When
  993.      a local variable or an argument is an RTX, first print its value
  994.      and then use the GDB command `pr' to print the RTL expression
  995.      that it points to.  (If GDB doesn't run on your machine, use your
  996.      debugger to call the function `debug_rtx' with the RTX as an
  997.      argument.)  In general, whenever a variable is a pointer, its
  998.      value is no use without the data it points to.
  999.  
  1000.      In addition, include a debugging dump from just before the pass
  1001.      in which the crash happens.  Most bugs involve a series of insns,
  1002.      not just one.
  1003.  
  1004.    Here are some things that are not necessary:
  1005.  
  1006.    * A description of the envelope of the bug.
  1007.  
  1008.      Often people who encounter a bug spend a lot of time investigating
  1009.      which changes to the input file will make the bug go away and
  1010.      which changes will not affect it.
  1011.  
  1012.      This is often time consuming and not very useful, because the way
  1013.      I will find the bug is by running a single example under the
  1014.      debugger with breakpoints, not by pure deduction from a series of
  1015.      examples.  I recommend that you save your time for something else.
  1016.  
  1017.      Of course, if you can find a simpler example to report *instead*
  1018.      of the original one, that is a convenience for me.  Errors in the
  1019.      output will be easier to spot, running under the debugger will
  1020.      take less time, etc.  Most GNU CC bugs involve just one function,
  1021.      so the most straightforward way to simplify an example is to
  1022.      delete all the function definitions except the one where the bug
  1023.      occurs.  Those earlier in the file may be replaced by external
  1024.      declarations if the crucial function depends on them. 
  1025.      (Exception: inline functions may affect compilation of functions
  1026.      defined later in the file.)
  1027.  
  1028.      However, simplification is not vital; if you don't want to do
  1029.      this, report the bug anyway and send me the entire test case you
  1030.      used.
  1031.  
  1032.    * A patch for the bug.
  1033.  
  1034.      A patch for the bug does help me if it is a good one.  But don't
  1035.      omit the necessary information, such as the test case, on the
  1036.      assumption that a patch is all I need.  I might see problems with
  1037.      your patch and decide to fix the problem another way, or I might
  1038.      not understand it at all.
  1039.  
  1040.      Sometimes with a program as complicated as GNU CC it is very hard
  1041.      to construct an example that will make the program follow a
  1042.      certain path through the code.  If you don't send me the example,
  1043.      I won't be able to construct one, so I won't be able to verify
  1044.      that the bug is fixed.
  1045.  
  1046.      And if I can't understand what bug you are trying to fix, or why
  1047.      your patch should be an improvement, I won't install it.  A test
  1048.      case will help me to understand.
  1049.  
  1050.    * A guess about what the bug is or what it depends on.
  1051.  
  1052.      Such guesses are usually wrong.  Even I can't guess right about
  1053.      such things without first using the debugger to find the facts.
  1054.  
  1055.