Import pre-release gcc-5.0 to new vendor branch
[dragonfly.git] / contrib / gcc-5.0 / gcc / doc / standards.texi
1 @c Copyright (C) 2000-2015 Free Software Foundation, Inc.
2 @c This is part of the GCC manual.
3 @c For copying conditions, see the file gcc.texi.
4
5 @node Standards
6 @chapter Language Standards Supported by GCC
7
8 For each language compiled by GCC for which there is a standard, GCC
9 attempts to follow one or more versions of that standard, possibly
10 with some exceptions, and possibly with some extensions.
11
12 @section C language
13 @cindex C standard
14 @cindex C standards
15 @cindex ANSI C standard
16 @cindex ANSI C
17 @cindex ANSI C89
18 @cindex C89
19 @cindex ANSI X3.159-1989
20 @cindex X3.159-1989
21 @cindex ISO C standard
22 @cindex ISO C
23 @cindex ISO C90
24 @cindex ISO/IEC 9899
25 @cindex ISO 9899
26 @cindex C90
27 @cindex ISO C94
28 @cindex C94
29 @cindex ISO C95
30 @cindex C95
31 @cindex ISO C99
32 @cindex C99
33 @cindex ISO C9X
34 @cindex C9X
35 @cindex ISO C11
36 @cindex C11
37 @cindex ISO C1X
38 @cindex C1X
39 @cindex Technical Corrigenda
40 @cindex TC1
41 @cindex Technical Corrigendum 1
42 @cindex TC2
43 @cindex Technical Corrigendum 2
44 @cindex TC3
45 @cindex Technical Corrigendum 3
46 @cindex AMD1
47 @cindex freestanding implementation
48 @cindex freestanding environment
49 @cindex hosted implementation
50 @cindex hosted environment
51 @findex __STDC_HOSTED__
52
53 GCC supports three versions of the C standard, although support for
54 the most recent version is not yet complete.
55
56 @opindex std
57 @opindex ansi
58 @opindex pedantic
59 @opindex pedantic-errors
60 The original ANSI C standard (X3.159-1989) was ratified in 1989 and
61 published in 1990.  This standard was ratified as an ISO standard
62 (ISO/IEC 9899:1990) later in 1990.  There were no technical
63 differences between these publications, although the sections of the
64 ANSI standard were renumbered and became clauses in the ISO standard.
65 This standard, in both its forms, is commonly known as @dfn{C89}, or
66 occasionally as @dfn{C90}, from the dates of ratification.  The ANSI
67 standard, but not the ISO standard, also came with a Rationale
68 document.  To select this standard in GCC, use one of the options
69 @option{-ansi}, @option{-std=c90} or @option{-std=iso9899:1990}; to obtain
70 all the diagnostics required by the standard, you should also specify
71 @option{-pedantic} (or @option{-pedantic-errors} if you want them to be
72 errors rather than warnings).  @xref{C Dialect Options,,Options
73 Controlling C Dialect}.
74
75 Errors in the 1990 ISO C standard were corrected in two Technical
76 Corrigenda published in 1994 and 1996.  GCC does not support the
77 uncorrected version.
78
79 An amendment to the 1990 standard was published in 1995.  This
80 amendment added digraphs and @code{__STDC_VERSION__} to the language,
81 but otherwise concerned the library.  This amendment is commonly known
82 as @dfn{AMD1}; the amended standard is sometimes known as @dfn{C94} or
83 @dfn{C95}.  To select this standard in GCC, use the option
84 @option{-std=iso9899:199409} (with, as for other standard versions,
85 @option{-pedantic} to receive all required diagnostics).
86
87 A new edition of the ISO C standard was published in 1999 as ISO/IEC
88 9899:1999, and is commonly known as @dfn{C99}.  GCC has substantially
89 complete support for this standard version; see
90 @uref{http://gcc.gnu.org/c99status.html} for details.  To select this
91 standard, use @option{-std=c99} or @option{-std=iso9899:1999}.  (While in
92 development, drafts of this standard version were referred to as
93 @dfn{C9X}.)
94
95 Errors in the 1999 ISO C standard were corrected in three Technical
96 Corrigenda published in 2001, 2004 and 2007.  GCC does not support the
97 uncorrected version.
98
99 A fourth version of the C standard, known as @dfn{C11}, was published
100 in 2011 as ISO/IEC 9899:2011.  GCC has substantially complete support
101 for this standard, enabled with @option{-std=c11} or
102 @option{-std=iso9899:2011}.  (While in development, drafts of this
103 standard version were referred to as @dfn{C1X}.)
104
105 By default, GCC provides some extensions to the C language that on
106 rare occasions conflict with the C standard.  @xref{C
107 Extensions,,Extensions to the C Language Family}.  Use of the
108 @option{-std} options listed above will disable these extensions where
109 they conflict with the C standard version selected.  You may also
110 select an extended version of the C language explicitly with
111 @option{-std=gnu90} (for C90 with GNU extensions), @option{-std=gnu99}
112 (for C99 with GNU extensions) or @option{-std=gnu11} (for C11 with GNU
113 extensions).  The default, if no C language dialect options are given,
114 is @option{-std=gnu11}.  Some features that are part of the C99 standard
115 are accepted as extensions in C90 mode, and some features that are part
116 of the C11 standard are accepted as extensions in C90 and C99 modes.
117
118 The ISO C standard defines (in clause 4) two classes of conforming
119 implementation.  A @dfn{conforming hosted implementation} supports the
120 whole standard including all the library facilities; a @dfn{conforming
121 freestanding implementation} is only required to provide certain
122 library facilities: those in @code{<float.h>}, @code{<limits.h>},
123 @code{<stdarg.h>}, and @code{<stddef.h>}; since AMD1, also those in
124 @code{<iso646.h>}; since C99, also those in @code{<stdbool.h>} and
125 @code{<stdint.h>}; and since C11, also those in @code{<stdalign.h>}
126 and @code{<stdnoreturn.h>}.  In addition, complex types, added in C99, are not
127 required for freestanding implementations.  The standard also defines
128 two environments for programs, a @dfn{freestanding environment},
129 required of all implementations and which may not have library
130 facilities beyond those required of freestanding implementations,
131 where the handling of program startup and termination are
132 implementation-defined, and a @dfn{hosted environment}, which is not
133 required, in which all the library facilities are provided and startup
134 is through a function @code{int main (void)} or @code{int main (int,
135 char *[])}.  An OS kernel would be a freestanding environment; a
136 program using the facilities of an operating system would normally be
137 in a hosted implementation.
138
139 @opindex ffreestanding
140 GCC aims towards being usable as a conforming freestanding
141 implementation, or as the compiler for a conforming hosted
142 implementation.  By default, it will act as the compiler for a hosted
143 implementation, defining @code{__STDC_HOSTED__} as @code{1} and
144 presuming that when the names of ISO C functions are used, they have
145 the semantics defined in the standard.  To make it act as a conforming
146 freestanding implementation for a freestanding environment, use the
147 option @option{-ffreestanding}; it will then define
148 @code{__STDC_HOSTED__} to @code{0} and not make assumptions about the
149 meanings of function names from the standard library, with exceptions
150 noted below.  To build an OS kernel, you may well still need to make
151 your own arrangements for linking and startup.
152 @xref{C Dialect Options,,Options Controlling C Dialect}.
153
154 GCC does not provide the library facilities required only of hosted
155 implementations, nor yet all the facilities required by C99 of
156 freestanding implementations on all platforms; to use the facilities of a hosted
157 environment, you will need to find them elsewhere (for example, in the
158 GNU C library).  @xref{Standard Libraries,,Standard Libraries}.
159
160 Most of the compiler support routines used by GCC are present in
161 @file{libgcc}, but there are a few exceptions.  GCC requires the
162 freestanding environment provide @code{memcpy}, @code{memmove},
163 @code{memset} and @code{memcmp}.
164 Finally, if @code{__builtin_trap} is used, and the target does
165 not implement the @code{trap} pattern, then GCC will emit a call
166 to @code{abort}.
167
168 For references to Technical Corrigenda, Rationale documents and
169 information concerning the history of C that is available online, see
170 @uref{http://gcc.gnu.org/readings.html}
171
172 @section C++ language
173
174 GCC supports the original ISO C++ standard (1998) and contains
175 experimental support for the second ISO C++ standard (2011).
176
177 The original ISO C++ standard was published as the ISO standard (ISO/IEC
178 14882:1998) and amended by a Technical Corrigenda published in 2003
179 (ISO/IEC 14882:2003). These standards are referred to as C++98 and
180 C++03, respectively. GCC implements the majority of C++98 (@code{export}
181 is a notable exception) and most of the changes in C++03.  To select
182 this standard in GCC, use one of the options @option{-ansi},
183 @option{-std=c++98}, or @option{-std=c++03}; to obtain all the diagnostics
184 required by the standard, you should also specify @option{-pedantic} (or
185 @option{-pedantic-errors} if you want them to be errors rather than
186 warnings).
187
188 A revised ISO C++ standard was published in 2011 as ISO/IEC
189 14882:2011, and is referred to as C++11; before its publication it was
190 commonly referred to as C++0x.  C++11 contains several
191 changes to the C++ language, most of which have been implemented in an
192 experimental C++11 mode in GCC@.  For information
193 regarding the C++11 features available in the experimental C++11 mode,
194 see @uref{http://gcc.gnu.org/projects/@/cxx0x.html}. To select this
195 standard in GCC, use the option @option{-std=c++11}; to obtain all the
196 diagnostics required by the standard, you should also specify
197 @option{-pedantic} (or @option{-pedantic-errors} if you want them to
198 be errors rather than warnings).
199
200 More information about the C++ standards is available on the ISO C++
201 committee's web site at @uref{http://www.open-std.org/@/jtc1/@/sc22/@/wg21/}.
202
203 By default, GCC provides some extensions to the C++ language; @xref{C++
204 Dialect Options,Options Controlling C++ Dialect}.  Use of the
205 @option{-std} option listed above will disable these extensions.  You
206 may also select an extended version of the C++ language explicitly with
207 @option{-std=gnu++98} (for C++98 with GNU extensions) or
208 @option{-std=gnu++11} (for C++11 with GNU extensions).  The default, if
209 no C++ language dialect options are given, is @option{-std=gnu++98}.
210
211 @section Objective-C and Objective-C++ languages
212 @cindex Objective-C
213 @cindex Objective-C++
214
215 GCC supports ``traditional'' Objective-C (also known as ``Objective-C
216 1.0'') and contains support for the Objective-C exception and
217 synchronization syntax.  It has also support for a number of
218 ``Objective-C 2.0'' language extensions, including properties, fast
219 enumeration (only for Objective-C), method attributes and the
220 @@optional and @@required keywords in protocols.  GCC supports
221 Objective-C++ and features available in Objective-C are also available
222 in Objective-C++@.
223
224 GCC by default uses the GNU Objective-C runtime library, which is part
225 of GCC and is not the same as the Apple/NeXT Objective-C runtime
226 library used on Apple systems.  There are a number of differences
227 documented in this manual.  The options @option{-fgnu-runtime} and
228 @option{-fnext-runtime} allow you to switch between producing output
229 that works with the GNU Objective-C runtime library and output that
230 works with the Apple/NeXT Objective-C runtime library.
231
232 There is no formal written standard for Objective-C or Objective-C++@.
233 The authoritative manual on traditional Objective-C (1.0) is
234 ``Object-Oriented Programming and the Objective-C Language'',
235 available at a number of web sites:
236 @itemize
237 @item
238 @uref{http://www.gnustep.org/@/resources/@/documentation/@/ObjectivCBook.pdf}
239 is the original NeXTstep document;
240 @item
241 @uref{http://objc.toodarkpark.net}
242 is the same document in another format;
243 @item
244 @uref{http://developer.apple.com/@/mac/@/library/@/documentation/@/Cocoa/@/Conceptual/@/ObjectiveC/}
245 has an updated version but make sure you search for ``Object Oriented Programming and the Objective-C Programming Language 1.0'',
246 not documentation on the newer ``Objective-C 2.0'' language
247 @end itemize
248
249 The Objective-C exception and synchronization syntax (that is, the
250 keywords @@try, @@throw, @@catch, @@finally and @@synchronized) is
251 supported by GCC and is enabled with the option
252 @option{-fobjc-exceptions}.  The syntax is briefly documented in this
253 manual and in the Objective-C 2.0 manuals from Apple.
254
255 The Objective-C 2.0 language extensions and features are automatically
256 enabled; they include properties (via the @@property, @@synthesize and
257 @@dynamic keywords), fast enumeration (not available in
258 Objective-C++), attributes for methods (such as deprecated, noreturn,
259 sentinel, format), the unused attribute for method arguments, the
260 @@package keyword for instance variables and the @@optional and
261 @@required keywords in protocols.  You can disable all these
262 Objective-C 2.0 language extensions with the option
263 @option{-fobjc-std=objc1}, which causes the compiler to recognize the
264 same Objective-C language syntax recognized by GCC 4.0, and to produce
265 an error if one of the new features is used.
266
267 GCC has currently no support for non-fragile instance variables.
268
269 The authoritative manual on Objective-C 2.0 is available from Apple:
270 @itemize
271 @item
272 @uref{http://developer.apple.com/@/mac/@/library/@/documentation/@/Cocoa/@/Conceptual/@/ObjectiveC/}
273 @end itemize
274
275 For more information concerning the history of Objective-C that is
276 available online, see @uref{http://gcc.gnu.org/readings.html}
277
278 @section Go language
279
280 As of the GCC 4.7.1 release, GCC supports the Go 1 language standard,
281 described at @uref{http://golang.org/doc/go1.html}.
282
283 @section References for other languages
284
285 @xref{Top, GNAT Reference Manual, About This Guide, gnat_rm,
286 GNAT Reference Manual}, for information on standard
287 conformance and compatibility of the Ada compiler.
288
289 @xref{Standards,,Standards, gfortran, The GNU Fortran Compiler}, for details
290 of standards supported by GNU Fortran.
291
292 @xref{Compatibility,,Compatibility with the Java Platform, gcj, GNU gcj},
293 for details of compatibility between @command{gcj} and the Java Platform.