]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - docs/LanguageExtensions.rst
Vendor import of clang trunk r305575:
[FreeBSD/FreeBSD.git] / docs / LanguageExtensions.rst
1 =========================
2 Clang Language Extensions
3 =========================
4
5 .. contents::
6    :local:
7    :depth: 1
8
9 .. toctree::
10    :hidden:
11
12    ObjectiveCLiterals
13    BlockLanguageSpec
14    Block-ABI-Apple
15    AutomaticReferenceCounting
16
17 Introduction
18 ============
19
20 This document describes the language extensions provided by Clang.  In addition
21 to the language extensions listed here, Clang aims to support a broad range of
22 GCC extensions.  Please see the `GCC manual
23 <http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/C-Extensions.html>`_ for more information on
24 these extensions.
25
26 .. _langext-feature_check:
27
28 Feature Checking Macros
29 =======================
30
31 Language extensions can be very useful, but only if you know you can depend on
32 them.  In order to allow fine-grain features checks, we support three builtin
33 function-like macros.  This allows you to directly test for a feature in your
34 code without having to resort to something like autoconf or fragile "compiler
35 version checks".
36
37 ``__has_builtin``
38 -----------------
39
40 This function-like macro takes a single identifier argument that is the name of
41 a builtin function.  It evaluates to 1 if the builtin is supported or 0 if not.
42 It can be used like this:
43
44 .. code-block:: c++
45
46   #ifndef __has_builtin         // Optional of course.
47     #define __has_builtin(x) 0  // Compatibility with non-clang compilers.
48   #endif
49
50   ...
51   #if __has_builtin(__builtin_trap)
52     __builtin_trap();
53   #else
54     abort();
55   #endif
56   ...
57
58 .. _langext-__has_feature-__has_extension:
59
60 ``__has_feature`` and ``__has_extension``
61 -----------------------------------------
62
63 These function-like macros take a single identifier argument that is the name
64 of a feature.  ``__has_feature`` evaluates to 1 if the feature is both
65 supported by Clang and standardized in the current language standard or 0 if
66 not (but see :ref:`below <langext-has-feature-back-compat>`), while
67 ``__has_extension`` evaluates to 1 if the feature is supported by Clang in the
68 current language (either as a language extension or a standard language
69 feature) or 0 if not.  They can be used like this:
70
71 .. code-block:: c++
72
73   #ifndef __has_feature         // Optional of course.
74     #define __has_feature(x) 0  // Compatibility with non-clang compilers.
75   #endif
76   #ifndef __has_extension
77     #define __has_extension __has_feature // Compatibility with pre-3.0 compilers.
78   #endif
79
80   ...
81   #if __has_feature(cxx_rvalue_references)
82   // This code will only be compiled with the -std=c++11 and -std=gnu++11
83   // options, because rvalue references are only standardized in C++11.
84   #endif
85
86   #if __has_extension(cxx_rvalue_references)
87   // This code will be compiled with the -std=c++11, -std=gnu++11, -std=c++98
88   // and -std=gnu++98 options, because rvalue references are supported as a
89   // language extension in C++98.
90   #endif
91
92 .. _langext-has-feature-back-compat:
93
94 For backward compatibility, ``__has_feature`` can also be used to test
95 for support for non-standardized features, i.e. features not prefixed ``c_``,
96 ``cxx_`` or ``objc_``.
97
98 Another use of ``__has_feature`` is to check for compiler features not related
99 to the language standard, such as e.g. :doc:`AddressSanitizer
100 <AddressSanitizer>`.
101
102 If the ``-pedantic-errors`` option is given, ``__has_extension`` is equivalent
103 to ``__has_feature``.
104
105 The feature tag is described along with the language feature below.
106
107 The feature name or extension name can also be specified with a preceding and
108 following ``__`` (double underscore) to avoid interference from a macro with
109 the same name.  For instance, ``__cxx_rvalue_references__`` can be used instead
110 of ``cxx_rvalue_references``.
111
112 ``__has_cpp_attribute``
113 -----------------------
114
115 This function-like macro takes a single argument that is the name of a
116 C++11-style attribute. The argument can either be a single identifier, or a
117 scoped identifier. If the attribute is supported, a nonzero value is returned.
118 If the attribute is a standards-based attribute, this macro returns a nonzero
119 value based on the year and month in which the attribute was voted into the
120 working draft. If the attribute is not supported by the current compliation
121 target, this macro evaluates to 0.  It can be used like this:
122
123 .. code-block:: c++
124
125   #ifndef __has_cpp_attribute         // Optional of course.
126     #define __has_cpp_attribute(x) 0  // Compatibility with non-clang compilers.
127   #endif
128
129   ...
130   #if __has_cpp_attribute(clang::fallthrough)
131   #define FALLTHROUGH [[clang::fallthrough]]
132   #else
133   #define FALLTHROUGH
134   #endif
135   ...
136
137 The attribute identifier (but not scope) can also be specified with a preceding
138 and following ``__`` (double underscore) to avoid interference from a macro with
139 the same name.  For instance, ``gnu::__const__`` can be used instead of
140 ``gnu::const``.
141
142 ``__has_attribute``
143 -------------------
144
145 This function-like macro takes a single identifier argument that is the name of
146 a GNU-style attribute.  It evaluates to 1 if the attribute is supported by the
147 current compilation target, or 0 if not.  It can be used like this:
148
149 .. code-block:: c++
150
151   #ifndef __has_attribute         // Optional of course.
152     #define __has_attribute(x) 0  // Compatibility with non-clang compilers.
153   #endif
154
155   ...
156   #if __has_attribute(always_inline)
157   #define ALWAYS_INLINE __attribute__((always_inline))
158   #else
159   #define ALWAYS_INLINE
160   #endif
161   ...
162
163 The attribute name can also be specified with a preceding and following ``__``
164 (double underscore) to avoid interference from a macro with the same name.  For
165 instance, ``__always_inline__`` can be used instead of ``always_inline``.
166
167
168 ``__has_declspec_attribute``
169 ----------------------------
170
171 This function-like macro takes a single identifier argument that is the name of
172 an attribute implemented as a Microsoft-style ``__declspec`` attribute.  It
173 evaluates to 1 if the attribute is supported by the current compilation target,
174 or 0 if not.  It can be used like this:
175
176 .. code-block:: c++
177
178   #ifndef __has_declspec_attribute         // Optional of course.
179     #define __has_declspec_attribute(x) 0  // Compatibility with non-clang compilers.
180   #endif
181
182   ...
183   #if __has_declspec_attribute(dllexport)
184   #define DLLEXPORT __declspec(dllexport)
185   #else
186   #define DLLEXPORT
187   #endif
188   ...
189
190 The attribute name can also be specified with a preceding and following ``__``
191 (double underscore) to avoid interference from a macro with the same name.  For
192 instance, ``__dllexport__`` can be used instead of ``dllexport``.
193
194 ``__is_identifier``
195 -------------------
196
197 This function-like macro takes a single identifier argument that might be either
198 a reserved word or a regular identifier. It evaluates to 1 if the argument is just
199 a regular identifier and not a reserved word, in the sense that it can then be
200 used as the name of a user-defined function or variable. Otherwise it evaluates
201 to 0.  It can be used like this:
202
203 .. code-block:: c++
204
205   ...
206   #ifdef __is_identifier          // Compatibility with non-clang compilers.
207     #if __is_identifier(__wchar_t)
208       typedef wchar_t __wchar_t;
209     #endif
210   #endif
211
212   __wchar_t WideCharacter;
213   ...
214
215 Include File Checking Macros
216 ============================
217
218 Not all developments systems have the same include files.  The
219 :ref:`langext-__has_include` and :ref:`langext-__has_include_next` macros allow
220 you to check for the existence of an include file before doing a possibly
221 failing ``#include`` directive.  Include file checking macros must be used
222 as expressions in ``#if`` or ``#elif`` preprocessing directives.
223
224 .. _langext-__has_include:
225
226 ``__has_include``
227 -----------------
228
229 This function-like macro takes a single file name string argument that is the
230 name of an include file.  It evaluates to 1 if the file can be found using the
231 include paths, or 0 otherwise:
232
233 .. code-block:: c++
234
235   // Note the two possible file name string formats.
236   #if __has_include("myinclude.h") && __has_include(<stdint.h>)
237   # include "myinclude.h"
238   #endif
239
240 To test for this feature, use ``#if defined(__has_include)``:
241
242 .. code-block:: c++
243
244   // To avoid problem with non-clang compilers not having this macro.
245   #if defined(__has_include)
246   #if __has_include("myinclude.h")
247   # include "myinclude.h"
248   #endif
249   #endif
250
251 .. _langext-__has_include_next:
252
253 ``__has_include_next``
254 ----------------------
255
256 This function-like macro takes a single file name string argument that is the
257 name of an include file.  It is like ``__has_include`` except that it looks for
258 the second instance of the given file found in the include paths.  It evaluates
259 to 1 if the second instance of the file can be found using the include paths,
260 or 0 otherwise:
261
262 .. code-block:: c++
263
264   // Note the two possible file name string formats.
265   #if __has_include_next("myinclude.h") && __has_include_next(<stdint.h>)
266   # include_next "myinclude.h"
267   #endif
268
269   // To avoid problem with non-clang compilers not having this macro.
270   #if defined(__has_include_next)
271   #if __has_include_next("myinclude.h")
272   # include_next "myinclude.h"
273   #endif
274   #endif
275
276 Note that ``__has_include_next``, like the GNU extension ``#include_next``
277 directive, is intended for use in headers only, and will issue a warning if
278 used in the top-level compilation file.  A warning will also be issued if an
279 absolute path is used in the file argument.
280
281 ``__has_warning``
282 -----------------
283
284 This function-like macro takes a string literal that represents a command line
285 option for a warning and returns true if that is a valid warning option.
286
287 .. code-block:: c++
288
289   #if __has_warning("-Wformat")
290   ...
291   #endif
292
293 Builtin Macros
294 ==============
295
296 ``__BASE_FILE__``
297   Defined to a string that contains the name of the main input file passed to
298   Clang.
299
300 ``__COUNTER__``
301   Defined to an integer value that starts at zero and is incremented each time
302   the ``__COUNTER__`` macro is expanded.
303
304 ``__INCLUDE_LEVEL__``
305   Defined to an integral value that is the include depth of the file currently
306   being translated.  For the main file, this value is zero.
307
308 ``__TIMESTAMP__``
309   Defined to the date and time of the last modification of the current source
310   file.
311
312 ``__clang__``
313   Defined when compiling with Clang
314
315 ``__clang_major__``
316   Defined to the major marketing version number of Clang (e.g., the 2 in
317   2.0.1).  Note that marketing version numbers should not be used to check for
318   language features, as different vendors use different numbering schemes.
319   Instead, use the :ref:`langext-feature_check`.
320
321 ``__clang_minor__``
322   Defined to the minor version number of Clang (e.g., the 0 in 2.0.1).  Note
323   that marketing version numbers should not be used to check for language
324   features, as different vendors use different numbering schemes.  Instead, use
325   the :ref:`langext-feature_check`.
326
327 ``__clang_patchlevel__``
328   Defined to the marketing patch level of Clang (e.g., the 1 in 2.0.1).
329
330 ``__clang_version__``
331   Defined to a string that captures the Clang marketing version, including the
332   Subversion tag or revision number, e.g., "``1.5 (trunk 102332)``".
333
334 .. _langext-vectors:
335
336 Vectors and Extended Vectors
337 ============================
338
339 Supports the GCC, OpenCL, AltiVec and NEON vector extensions.
340
341 OpenCL vector types are created using ``ext_vector_type`` attribute.  It
342 support for ``V.xyzw`` syntax and other tidbits as seen in OpenCL.  An example
343 is:
344
345 .. code-block:: c++
346
347   typedef float float4 __attribute__((ext_vector_type(4)));
348   typedef float float2 __attribute__((ext_vector_type(2)));
349
350   float4 foo(float2 a, float2 b) {
351     float4 c;
352     c.xz = a;
353     c.yw = b;
354     return c;
355   }
356
357 Query for this feature with ``__has_extension(attribute_ext_vector_type)``.
358
359 Giving ``-maltivec`` option to clang enables support for AltiVec vector syntax
360 and functions.  For example:
361
362 .. code-block:: c++
363
364   vector float foo(vector int a) {
365     vector int b;
366     b = vec_add(a, a) + a;
367     return (vector float)b;
368   }
369
370 NEON vector types are created using ``neon_vector_type`` and
371 ``neon_polyvector_type`` attributes.  For example:
372
373 .. code-block:: c++
374
375   typedef __attribute__((neon_vector_type(8))) int8_t int8x8_t;
376   typedef __attribute__((neon_polyvector_type(16))) poly8_t poly8x16_t;
377
378   int8x8_t foo(int8x8_t a) {
379     int8x8_t v;
380     v = a;
381     return v;
382   }
383
384 Vector Literals
385 ---------------
386
387 Vector literals can be used to create vectors from a set of scalars, or
388 vectors.  Either parentheses or braces form can be used.  In the parentheses
389 form the number of literal values specified must be one, i.e. referring to a
390 scalar value, or must match the size of the vector type being created.  If a
391 single scalar literal value is specified, the scalar literal value will be
392 replicated to all the components of the vector type.  In the brackets form any
393 number of literals can be specified.  For example:
394
395 .. code-block:: c++
396
397   typedef int v4si __attribute__((__vector_size__(16)));
398   typedef float float4 __attribute__((ext_vector_type(4)));
399   typedef float float2 __attribute__((ext_vector_type(2)));
400
401   v4si vsi = (v4si){1, 2, 3, 4};
402   float4 vf = (float4)(1.0f, 2.0f, 3.0f, 4.0f);
403   vector int vi1 = (vector int)(1);    // vi1 will be (1, 1, 1, 1).
404   vector int vi2 = (vector int){1};    // vi2 will be (1, 0, 0, 0).
405   vector int vi3 = (vector int)(1, 2); // error
406   vector int vi4 = (vector int){1, 2}; // vi4 will be (1, 2, 0, 0).
407   vector int vi5 = (vector int)(1, 2, 3, 4);
408   float4 vf = (float4)((float2)(1.0f, 2.0f), (float2)(3.0f, 4.0f));
409
410 Vector Operations
411 -----------------
412
413 The table below shows the support for each operation by vector extension.  A
414 dash indicates that an operation is not accepted according to a corresponding
415 specification.
416
417 ============================== ======= ======= ======= =======
418          Operator              OpenCL  AltiVec   GCC    NEON
419 ============================== ======= ======= ======= =======
420 []                               yes     yes     yes     --
421 unary operators +, --            yes     yes     yes     --
422 ++, -- --                        yes     yes     yes     --
423 +,--,*,/,%                       yes     yes     yes     --
424 bitwise operators &,|,^,~        yes     yes     yes     --
425 >>,<<                            yes     yes     yes     --
426 !, &&, ||                        yes     --      --      --
427 ==, !=, >, <, >=, <=             yes     yes     --      --
428 =                                yes     yes     yes     yes
429 :?                               yes     --      --      --
430 sizeof                           yes     yes     yes     yes
431 C-style cast                     yes     yes     yes     no
432 reinterpret_cast                 yes     no      yes     no
433 static_cast                      yes     no      yes     no
434 const_cast                       no      no      no      no
435 ============================== ======= ======= ======= =======
436
437 See also :ref:`langext-__builtin_shufflevector`, :ref:`langext-__builtin_convertvector`.
438
439 Messages on ``deprecated`` and ``unavailable`` Attributes
440 =========================================================
441
442 An optional string message can be added to the ``deprecated`` and
443 ``unavailable`` attributes.  For example:
444
445 .. code-block:: c++
446
447   void explode(void) __attribute__((deprecated("extremely unsafe, use 'combust' instead!!!")));
448
449 If the deprecated or unavailable declaration is used, the message will be
450 incorporated into the appropriate diagnostic:
451
452 .. code-block:: none
453
454   harmless.c:4:3: warning: 'explode' is deprecated: extremely unsafe, use 'combust' instead!!!
455         [-Wdeprecated-declarations]
456     explode();
457     ^
458
459 Query for this feature with
460 ``__has_extension(attribute_deprecated_with_message)`` and
461 ``__has_extension(attribute_unavailable_with_message)``.
462
463 Attributes on Enumerators
464 =========================
465
466 Clang allows attributes to be written on individual enumerators.  This allows
467 enumerators to be deprecated, made unavailable, etc.  The attribute must appear
468 after the enumerator name and before any initializer, like so:
469
470 .. code-block:: c++
471
472   enum OperationMode {
473     OM_Invalid,
474     OM_Normal,
475     OM_Terrified __attribute__((deprecated)),
476     OM_AbortOnError __attribute__((deprecated)) = 4
477   };
478
479 Attributes on the ``enum`` declaration do not apply to individual enumerators.
480
481 Query for this feature with ``__has_extension(enumerator_attributes)``.
482
483 'User-Specified' System Frameworks
484 ==================================
485
486 Clang provides a mechanism by which frameworks can be built in such a way that
487 they will always be treated as being "system frameworks", even if they are not
488 present in a system framework directory.  This can be useful to system
489 framework developers who want to be able to test building other applications
490 with development builds of their framework, including the manner in which the
491 compiler changes warning behavior for system headers.
492
493 Framework developers can opt-in to this mechanism by creating a
494 "``.system_framework``" file at the top-level of their framework.  That is, the
495 framework should have contents like:
496
497 .. code-block:: none
498
499   .../TestFramework.framework
500   .../TestFramework.framework/.system_framework
501   .../TestFramework.framework/Headers
502   .../TestFramework.framework/Headers/TestFramework.h
503   ...
504
505 Clang will treat the presence of this file as an indicator that the framework
506 should be treated as a system framework, regardless of how it was found in the
507 framework search path.  For consistency, we recommend that such files never be
508 included in installed versions of the framework.
509
510 Checks for Standard Language Features
511 =====================================
512
513 The ``__has_feature`` macro can be used to query if certain standard language
514 features are enabled.  The ``__has_extension`` macro can be used to query if
515 language features are available as an extension when compiling for a standard
516 which does not provide them.  The features which can be tested are listed here.
517
518 Since Clang 3.4, the C++ SD-6 feature test macros are also supported.
519 These are macros with names of the form ``__cpp_<feature_name>``, and are
520 intended to be a portable way to query the supported features of the compiler.
521 See `the C++ status page <http://clang.llvm.org/cxx_status.html#ts>`_ for
522 information on the version of SD-6 supported by each Clang release, and the
523 macros provided by that revision of the recommendations.
524
525 C++98
526 -----
527
528 The features listed below are part of the C++98 standard.  These features are
529 enabled by default when compiling C++ code.
530
531 C++ exceptions
532 ^^^^^^^^^^^^^^
533
534 Use ``__has_feature(cxx_exceptions)`` to determine if C++ exceptions have been
535 enabled.  For example, compiling code with ``-fno-exceptions`` disables C++
536 exceptions.
537
538 C++ RTTI
539 ^^^^^^^^
540
541 Use ``__has_feature(cxx_rtti)`` to determine if C++ RTTI has been enabled.  For
542 example, compiling code with ``-fno-rtti`` disables the use of RTTI.
543
544 C++11
545 -----
546
547 The features listed below are part of the C++11 standard.  As a result, all
548 these features are enabled with the ``-std=c++11`` or ``-std=gnu++11`` option
549 when compiling C++ code.
550
551 C++11 SFINAE includes access control
552 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
553
554 Use ``__has_feature(cxx_access_control_sfinae)`` or
555 ``__has_extension(cxx_access_control_sfinae)`` to determine whether
556 access-control errors (e.g., calling a private constructor) are considered to
557 be template argument deduction errors (aka SFINAE errors), per `C++ DR1170
558 <http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/cwg_defects.html#1170>`_.
559
560 C++11 alias templates
561 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
562
563 Use ``__has_feature(cxx_alias_templates)`` or
564 ``__has_extension(cxx_alias_templates)`` to determine if support for C++11's
565 alias declarations and alias templates is enabled.
566
567 C++11 alignment specifiers
568 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
569
570 Use ``__has_feature(cxx_alignas)`` or ``__has_extension(cxx_alignas)`` to
571 determine if support for alignment specifiers using ``alignas`` is enabled.
572
573 Use ``__has_feature(cxx_alignof)`` or ``__has_extension(cxx_alignof)`` to
574 determine if support for the ``alignof`` keyword is enabled.
575
576 C++11 attributes
577 ^^^^^^^^^^^^^^^^
578
579 Use ``__has_feature(cxx_attributes)`` or ``__has_extension(cxx_attributes)`` to
580 determine if support for attribute parsing with C++11's square bracket notation
581 is enabled.
582
583 C++11 generalized constant expressions
584 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
585
586 Use ``__has_feature(cxx_constexpr)`` to determine if support for generalized
587 constant expressions (e.g., ``constexpr``) is enabled.
588
589 C++11 ``decltype()``
590 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
591
592 Use ``__has_feature(cxx_decltype)`` or ``__has_extension(cxx_decltype)`` to
593 determine if support for the ``decltype()`` specifier is enabled.  C++11's
594 ``decltype`` does not require type-completeness of a function call expression.
595 Use ``__has_feature(cxx_decltype_incomplete_return_types)`` or
596 ``__has_extension(cxx_decltype_incomplete_return_types)`` to determine if
597 support for this feature is enabled.
598
599 C++11 default template arguments in function templates
600 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
601
602 Use ``__has_feature(cxx_default_function_template_args)`` or
603 ``__has_extension(cxx_default_function_template_args)`` to determine if support
604 for default template arguments in function templates is enabled.
605
606 C++11 ``default``\ ed functions
607 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
608
609 Use ``__has_feature(cxx_defaulted_functions)`` or
610 ``__has_extension(cxx_defaulted_functions)`` to determine if support for
611 defaulted function definitions (with ``= default``) is enabled.
612
613 C++11 delegating constructors
614 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
615
616 Use ``__has_feature(cxx_delegating_constructors)`` to determine if support for
617 delegating constructors is enabled.
618
619 C++11 ``deleted`` functions
620 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
621
622 Use ``__has_feature(cxx_deleted_functions)`` or
623 ``__has_extension(cxx_deleted_functions)`` to determine if support for deleted
624 function definitions (with ``= delete``) is enabled.
625
626 C++11 explicit conversion functions
627 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
628
629 Use ``__has_feature(cxx_explicit_conversions)`` to determine if support for
630 ``explicit`` conversion functions is enabled.
631
632 C++11 generalized initializers
633 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
634
635 Use ``__has_feature(cxx_generalized_initializers)`` to determine if support for
636 generalized initializers (using braced lists and ``std::initializer_list``) is
637 enabled.
638
639 C++11 implicit move constructors/assignment operators
640 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
641
642 Use ``__has_feature(cxx_implicit_moves)`` to determine if Clang will implicitly
643 generate move constructors and move assignment operators where needed.
644
645 C++11 inheriting constructors
646 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
647
648 Use ``__has_feature(cxx_inheriting_constructors)`` to determine if support for
649 inheriting constructors is enabled.
650
651 C++11 inline namespaces
652 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
653
654 Use ``__has_feature(cxx_inline_namespaces)`` or
655 ``__has_extension(cxx_inline_namespaces)`` to determine if support for inline
656 namespaces is enabled.
657
658 C++11 lambdas
659 ^^^^^^^^^^^^^
660
661 Use ``__has_feature(cxx_lambdas)`` or ``__has_extension(cxx_lambdas)`` to
662 determine if support for lambdas is enabled.
663
664 C++11 local and unnamed types as template arguments
665 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
666
667 Use ``__has_feature(cxx_local_type_template_args)`` or
668 ``__has_extension(cxx_local_type_template_args)`` to determine if support for
669 local and unnamed types as template arguments is enabled.
670
671 C++11 noexcept
672 ^^^^^^^^^^^^^^
673
674 Use ``__has_feature(cxx_noexcept)`` or ``__has_extension(cxx_noexcept)`` to
675 determine if support for noexcept exception specifications is enabled.
676
677 C++11 in-class non-static data member initialization
678 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
679
680 Use ``__has_feature(cxx_nonstatic_member_init)`` to determine whether in-class
681 initialization of non-static data members is enabled.
682
683 C++11 ``nullptr``
684 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
685
686 Use ``__has_feature(cxx_nullptr)`` or ``__has_extension(cxx_nullptr)`` to
687 determine if support for ``nullptr`` is enabled.
688
689 C++11 ``override control``
690 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
691
692 Use ``__has_feature(cxx_override_control)`` or
693 ``__has_extension(cxx_override_control)`` to determine if support for the
694 override control keywords is enabled.
695
696 C++11 reference-qualified functions
697 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
698
699 Use ``__has_feature(cxx_reference_qualified_functions)`` or
700 ``__has_extension(cxx_reference_qualified_functions)`` to determine if support
701 for reference-qualified functions (e.g., member functions with ``&`` or ``&&``
702 applied to ``*this``) is enabled.
703
704 C++11 range-based ``for`` loop
705 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
706
707 Use ``__has_feature(cxx_range_for)`` or ``__has_extension(cxx_range_for)`` to
708 determine if support for the range-based for loop is enabled.
709
710 C++11 raw string literals
711 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
712
713 Use ``__has_feature(cxx_raw_string_literals)`` to determine if support for raw
714 string literals (e.g., ``R"x(foo\bar)x"``) is enabled.
715
716 C++11 rvalue references
717 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
718
719 Use ``__has_feature(cxx_rvalue_references)`` or
720 ``__has_extension(cxx_rvalue_references)`` to determine if support for rvalue
721 references is enabled.
722
723 C++11 ``static_assert()``
724 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
725
726 Use ``__has_feature(cxx_static_assert)`` or
727 ``__has_extension(cxx_static_assert)`` to determine if support for compile-time
728 assertions using ``static_assert`` is enabled.
729
730 C++11 ``thread_local``
731 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
732
733 Use ``__has_feature(cxx_thread_local)`` to determine if support for
734 ``thread_local`` variables is enabled.
735
736 C++11 type inference
737 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
738
739 Use ``__has_feature(cxx_auto_type)`` or ``__has_extension(cxx_auto_type)`` to
740 determine C++11 type inference is supported using the ``auto`` specifier.  If
741 this is disabled, ``auto`` will instead be a storage class specifier, as in C
742 or C++98.
743
744 C++11 strongly typed enumerations
745 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
746
747 Use ``__has_feature(cxx_strong_enums)`` or
748 ``__has_extension(cxx_strong_enums)`` to determine if support for strongly
749 typed, scoped enumerations is enabled.
750
751 C++11 trailing return type
752 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
753
754 Use ``__has_feature(cxx_trailing_return)`` or
755 ``__has_extension(cxx_trailing_return)`` to determine if support for the
756 alternate function declaration syntax with trailing return type is enabled.
757
758 C++11 Unicode string literals
759 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
760
761 Use ``__has_feature(cxx_unicode_literals)`` to determine if support for Unicode
762 string literals is enabled.
763
764 C++11 unrestricted unions
765 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
766
767 Use ``__has_feature(cxx_unrestricted_unions)`` to determine if support for
768 unrestricted unions is enabled.
769
770 C++11 user-defined literals
771 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
772
773 Use ``__has_feature(cxx_user_literals)`` to determine if support for
774 user-defined literals is enabled.
775
776 C++11 variadic templates
777 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
778
779 Use ``__has_feature(cxx_variadic_templates)`` or
780 ``__has_extension(cxx_variadic_templates)`` to determine if support for
781 variadic templates is enabled.
782
783 C++14
784 -----
785
786 The features listed below are part of the C++14 standard.  As a result, all
787 these features are enabled with the ``-std=C++14`` or ``-std=gnu++14`` option
788 when compiling C++ code.
789
790 C++14 binary literals
791 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
792
793 Use ``__has_feature(cxx_binary_literals)`` or
794 ``__has_extension(cxx_binary_literals)`` to determine whether
795 binary literals (for instance, ``0b10010``) are recognized. Clang supports this
796 feature as an extension in all language modes.
797
798 C++14 contextual conversions
799 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
800
801 Use ``__has_feature(cxx_contextual_conversions)`` or
802 ``__has_extension(cxx_contextual_conversions)`` to determine if the C++14 rules
803 are used when performing an implicit conversion for an array bound in a
804 *new-expression*, the operand of a *delete-expression*, an integral constant
805 expression, or a condition in a ``switch`` statement.
806
807 C++14 decltype(auto)
808 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
809
810 Use ``__has_feature(cxx_decltype_auto)`` or
811 ``__has_extension(cxx_decltype_auto)`` to determine if support
812 for the ``decltype(auto)`` placeholder type is enabled.
813
814 C++14 default initializers for aggregates
815 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
816
817 Use ``__has_feature(cxx_aggregate_nsdmi)`` or
818 ``__has_extension(cxx_aggregate_nsdmi)`` to determine if support
819 for default initializers in aggregate members is enabled.
820
821 C++14 digit separators
822 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
823
824 Use ``__cpp_digit_separators`` to determine if support for digit separators
825 using single quotes (for instance, ``10'000``) is enabled. At this time, there
826 is no corresponding ``__has_feature`` name
827
828 C++14 generalized lambda capture
829 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
830
831 Use ``__has_feature(cxx_init_captures)`` or
832 ``__has_extension(cxx_init_captures)`` to determine if support for
833 lambda captures with explicit initializers is enabled
834 (for instance, ``[n(0)] { return ++n; }``).
835
836 C++14 generic lambdas
837 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
838
839 Use ``__has_feature(cxx_generic_lambdas)`` or
840 ``__has_extension(cxx_generic_lambdas)`` to determine if support for generic
841 (polymorphic) lambdas is enabled
842 (for instance, ``[] (auto x) { return x + 1; }``).
843
844 C++14 relaxed constexpr
845 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
846
847 Use ``__has_feature(cxx_relaxed_constexpr)`` or
848 ``__has_extension(cxx_relaxed_constexpr)`` to determine if variable
849 declarations, local variable modification, and control flow constructs
850 are permitted in ``constexpr`` functions.
851
852 C++14 return type deduction
853 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
854
855 Use ``__has_feature(cxx_return_type_deduction)`` or
856 ``__has_extension(cxx_return_type_deduction)`` to determine if support
857 for return type deduction for functions (using ``auto`` as a return type)
858 is enabled.
859
860 C++14 runtime-sized arrays
861 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
862
863 Use ``__has_feature(cxx_runtime_array)`` or
864 ``__has_extension(cxx_runtime_array)`` to determine if support
865 for arrays of runtime bound (a restricted form of variable-length arrays)
866 is enabled.
867 Clang's implementation of this feature is incomplete.
868
869 C++14 variable templates
870 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
871
872 Use ``__has_feature(cxx_variable_templates)`` or
873 ``__has_extension(cxx_variable_templates)`` to determine if support for
874 templated variable declarations is enabled.
875
876 C11
877 ---
878
879 The features listed below are part of the C11 standard.  As a result, all these
880 features are enabled with the ``-std=c11`` or ``-std=gnu11`` option when
881 compiling C code.  Additionally, because these features are all
882 backward-compatible, they are available as extensions in all language modes.
883
884 C11 alignment specifiers
885 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
886
887 Use ``__has_feature(c_alignas)`` or ``__has_extension(c_alignas)`` to determine
888 if support for alignment specifiers using ``_Alignas`` is enabled.
889
890 Use ``__has_feature(c_alignof)`` or ``__has_extension(c_alignof)`` to determine
891 if support for the ``_Alignof`` keyword is enabled.
892
893 C11 atomic operations
894 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
895
896 Use ``__has_feature(c_atomic)`` or ``__has_extension(c_atomic)`` to determine
897 if support for atomic types using ``_Atomic`` is enabled.  Clang also provides
898 :ref:`a set of builtins <langext-__c11_atomic>` which can be used to implement
899 the ``<stdatomic.h>`` operations on ``_Atomic`` types. Use
900 ``__has_include(<stdatomic.h>)`` to determine if C11's ``<stdatomic.h>`` header
901 is available.
902
903 Clang will use the system's ``<stdatomic.h>`` header when one is available, and
904 will otherwise use its own. When using its own, implementations of the atomic
905 operations are provided as macros. In the cases where C11 also requires a real
906 function, this header provides only the declaration of that function (along
907 with a shadowing macro implementation), and you must link to a library which
908 provides a definition of the function if you use it instead of the macro.
909
910 C11 generic selections
911 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
912
913 Use ``__has_feature(c_generic_selections)`` or
914 ``__has_extension(c_generic_selections)`` to determine if support for generic
915 selections is enabled.
916
917 As an extension, the C11 generic selection expression is available in all
918 languages supported by Clang.  The syntax is the same as that given in the C11
919 standard.
920
921 In C, type compatibility is decided according to the rules given in the
922 appropriate standard, but in C++, which lacks the type compatibility rules used
923 in C, types are considered compatible only if they are equivalent.
924
925 C11 ``_Static_assert()``
926 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
927
928 Use ``__has_feature(c_static_assert)`` or ``__has_extension(c_static_assert)``
929 to determine if support for compile-time assertions using ``_Static_assert`` is
930 enabled.
931
932 C11 ``_Thread_local``
933 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
934
935 Use ``__has_feature(c_thread_local)`` or ``__has_extension(c_thread_local)``
936 to determine if support for ``_Thread_local`` variables is enabled.
937
938 Modules
939 -------
940
941 Use ``__has_feature(modules)`` to determine if Modules have been enabled.
942 For example, compiling code with ``-fmodules`` enables the use of Modules.
943
944 More information could be found `here <http://clang.llvm.org/docs/Modules.html>`_.
945
946 Checks for Type Trait Primitives
947 ================================
948
949 Type trait primitives are special builtin constant expressions that can be used
950 by the standard C++ library to facilitate or simplify the implementation of
951 user-facing type traits in the <type_traits> header.
952
953 They are not intended to be used directly by user code because they are
954 implementation-defined and subject to change -- as such they're tied closely to
955 the supported set of system headers, currently:
956
957 * LLVM's own libc++
958 * GNU libstdc++
959 * The Microsoft standard C++ library
960
961 Clang supports the `GNU C++ type traits
962 <http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Type-Traits.html>`_ and a subset of the
963 `Microsoft Visual C++ Type traits
964 <http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms177194(v=VS.100).aspx>`_.
965
966 Feature detection is supported only for some of the primitives at present. User
967 code should not use these checks because they bear no direct relation to the
968 actual set of type traits supported by the C++ standard library.
969
970 For type trait ``__X``, ``__has_extension(X)`` indicates the presence of the
971 type trait primitive in the compiler. A simplistic usage example as might be
972 seen in standard C++ headers follows:
973
974 .. code-block:: c++
975
976   #if __has_extension(is_convertible_to)
977   template<typename From, typename To>
978   struct is_convertible_to {
979     static const bool value = __is_convertible_to(From, To);
980   };
981   #else
982   // Emulate type trait for compatibility with other compilers.
983   #endif
984
985 The following type trait primitives are supported by Clang:
986
987 * ``__has_nothrow_assign`` (GNU, Microsoft)
988 * ``__has_nothrow_copy`` (GNU, Microsoft)
989 * ``__has_nothrow_constructor`` (GNU, Microsoft)
990 * ``__has_trivial_assign`` (GNU, Microsoft)
991 * ``__has_trivial_copy`` (GNU, Microsoft)
992 * ``__has_trivial_constructor`` (GNU, Microsoft)
993 * ``__has_trivial_destructor`` (GNU, Microsoft)
994 * ``__has_virtual_destructor`` (GNU, Microsoft)
995 * ``__is_abstract`` (GNU, Microsoft)
996 * ``__is_aggregate`` (GNU, Microsoft)
997 * ``__is_base_of`` (GNU, Microsoft)
998 * ``__is_class`` (GNU, Microsoft)
999 * ``__is_convertible_to`` (Microsoft)
1000 * ``__is_empty`` (GNU, Microsoft)
1001 * ``__is_enum`` (GNU, Microsoft)
1002 * ``__is_interface_class`` (Microsoft)
1003 * ``__is_pod`` (GNU, Microsoft)
1004 * ``__is_polymorphic`` (GNU, Microsoft)
1005 * ``__is_union`` (GNU, Microsoft)
1006 * ``__is_literal(type)``: Determines whether the given type is a literal type
1007 * ``__is_final``: Determines whether the given type is declared with a
1008   ``final`` class-virt-specifier.
1009 * ``__underlying_type(type)``: Retrieves the underlying type for a given
1010   ``enum`` type.  This trait is required to implement the C++11 standard
1011   library.
1012 * ``__is_trivially_assignable(totype, fromtype)``: Determines whether a value
1013   of type ``totype`` can be assigned to from a value of type ``fromtype`` such
1014   that no non-trivial functions are called as part of that assignment.  This
1015   trait is required to implement the C++11 standard library.
1016 * ``__is_trivially_constructible(type, argtypes...)``: Determines whether a
1017   value of type ``type`` can be direct-initialized with arguments of types
1018   ``argtypes...`` such that no non-trivial functions are called as part of
1019   that initialization.  This trait is required to implement the C++11 standard
1020   library.
1021 * ``__is_destructible`` (MSVC 2013)
1022 * ``__is_nothrow_destructible`` (MSVC 2013)
1023 * ``__is_nothrow_assignable`` (MSVC 2013, clang)
1024 * ``__is_constructible`` (MSVC 2013, clang)
1025 * ``__is_nothrow_constructible`` (MSVC 2013, clang)
1026 * ``__is_assignable`` (MSVC 2015, clang)
1027
1028 Blocks
1029 ======
1030
1031 The syntax and high level language feature description is in
1032 :doc:`BlockLanguageSpec<BlockLanguageSpec>`. Implementation and ABI details for
1033 the clang implementation are in :doc:`Block-ABI-Apple<Block-ABI-Apple>`.
1034
1035 Query for this feature with ``__has_extension(blocks)``.
1036
1037 Objective-C Features
1038 ====================
1039
1040 Related result types
1041 --------------------
1042
1043 According to Cocoa conventions, Objective-C methods with certain names
1044 ("``init``", "``alloc``", etc.) always return objects that are an instance of
1045 the receiving class's type.  Such methods are said to have a "related result
1046 type", meaning that a message send to one of these methods will have the same
1047 static type as an instance of the receiver class.  For example, given the
1048 following classes:
1049
1050 .. code-block:: objc
1051
1052   @interface NSObject
1053   + (id)alloc;
1054   - (id)init;
1055   @end
1056
1057   @interface NSArray : NSObject
1058   @end
1059
1060 and this common initialization pattern
1061
1062 .. code-block:: objc
1063
1064   NSArray *array = [[NSArray alloc] init];
1065
1066 the type of the expression ``[NSArray alloc]`` is ``NSArray*`` because
1067 ``alloc`` implicitly has a related result type.  Similarly, the type of the
1068 expression ``[[NSArray alloc] init]`` is ``NSArray*``, since ``init`` has a
1069 related result type and its receiver is known to have the type ``NSArray *``.
1070 If neither ``alloc`` nor ``init`` had a related result type, the expressions
1071 would have had type ``id``, as declared in the method signature.
1072
1073 A method with a related result type can be declared by using the type
1074 ``instancetype`` as its result type.  ``instancetype`` is a contextual keyword
1075 that is only permitted in the result type of an Objective-C method, e.g.
1076
1077 .. code-block:: objc
1078
1079   @interface A
1080   + (instancetype)constructAnA;
1081   @end
1082
1083 The related result type can also be inferred for some methods.  To determine
1084 whether a method has an inferred related result type, the first word in the
1085 camel-case selector (e.g., "``init``" in "``initWithObjects``") is considered,
1086 and the method will have a related result type if its return type is compatible
1087 with the type of its class and if:
1088
1089 * the first word is "``alloc``" or "``new``", and the method is a class method,
1090   or
1091
1092 * the first word is "``autorelease``", "``init``", "``retain``", or "``self``",
1093   and the method is an instance method.
1094
1095 If a method with a related result type is overridden by a subclass method, the
1096 subclass method must also return a type that is compatible with the subclass
1097 type.  For example:
1098
1099 .. code-block:: objc
1100
1101   @interface NSString : NSObject
1102   - (NSUnrelated *)init; // incorrect usage: NSUnrelated is not NSString or a superclass of NSString
1103   @end
1104
1105 Related result types only affect the type of a message send or property access
1106 via the given method.  In all other respects, a method with a related result
1107 type is treated the same way as method that returns ``id``.
1108
1109 Use ``__has_feature(objc_instancetype)`` to determine whether the
1110 ``instancetype`` contextual keyword is available.
1111
1112 Automatic reference counting
1113 ----------------------------
1114
1115 Clang provides support for :doc:`automated reference counting
1116 <AutomaticReferenceCounting>` in Objective-C, which eliminates the need
1117 for manual ``retain``/``release``/``autorelease`` message sends.  There are two
1118 feature macros associated with automatic reference counting:
1119 ``__has_feature(objc_arc)`` indicates the availability of automated reference
1120 counting in general, while ``__has_feature(objc_arc_weak)`` indicates that
1121 automated reference counting also includes support for ``__weak`` pointers to
1122 Objective-C objects.
1123
1124 .. _objc-fixed-enum:
1125
1126 Enumerations with a fixed underlying type
1127 -----------------------------------------
1128
1129 Clang provides support for C++11 enumerations with a fixed underlying type
1130 within Objective-C.  For example, one can write an enumeration type as:
1131
1132 .. code-block:: c++
1133
1134   typedef enum : unsigned char { Red, Green, Blue } Color;
1135
1136 This specifies that the underlying type, which is used to store the enumeration
1137 value, is ``unsigned char``.
1138
1139 Use ``__has_feature(objc_fixed_enum)`` to determine whether support for fixed
1140 underlying types is available in Objective-C.
1141
1142 Interoperability with C++11 lambdas
1143 -----------------------------------
1144
1145 Clang provides interoperability between C++11 lambdas and blocks-based APIs, by
1146 permitting a lambda to be implicitly converted to a block pointer with the
1147 corresponding signature.  For example, consider an API such as ``NSArray``'s
1148 array-sorting method:
1149
1150 .. code-block:: objc
1151
1152   - (NSArray *)sortedArrayUsingComparator:(NSComparator)cmptr;
1153
1154 ``NSComparator`` is simply a typedef for the block pointer ``NSComparisonResult
1155 (^)(id, id)``, and parameters of this type are generally provided with block
1156 literals as arguments.  However, one can also use a C++11 lambda so long as it
1157 provides the same signature (in this case, accepting two parameters of type
1158 ``id`` and returning an ``NSComparisonResult``):
1159
1160 .. code-block:: objc
1161
1162   NSArray *array = @[@"string 1", @"string 21", @"string 12", @"String 11",
1163                      @"String 02"];
1164   const NSStringCompareOptions comparisonOptions
1165     = NSCaseInsensitiveSearch | NSNumericSearch |
1166       NSWidthInsensitiveSearch | NSForcedOrderingSearch;
1167   NSLocale *currentLocale = [NSLocale currentLocale];
1168   NSArray *sorted
1169     = [array sortedArrayUsingComparator:[=](id s1, id s2) -> NSComparisonResult {
1170                NSRange string1Range = NSMakeRange(0, [s1 length]);
1171                return [s1 compare:s2 options:comparisonOptions
1172                range:string1Range locale:currentLocale];
1173        }];
1174   NSLog(@"sorted: %@", sorted);
1175
1176 This code relies on an implicit conversion from the type of the lambda
1177 expression (an unnamed, local class type called the *closure type*) to the
1178 corresponding block pointer type.  The conversion itself is expressed by a
1179 conversion operator in that closure type that produces a block pointer with the
1180 same signature as the lambda itself, e.g.,
1181
1182 .. code-block:: objc
1183
1184   operator NSComparisonResult (^)(id, id)() const;
1185
1186 This conversion function returns a new block that simply forwards the two
1187 parameters to the lambda object (which it captures by copy), then returns the
1188 result.  The returned block is first copied (with ``Block_copy``) and then
1189 autoreleased.  As an optimization, if a lambda expression is immediately
1190 converted to a block pointer (as in the first example, above), then the block
1191 is not copied and autoreleased: rather, it is given the same lifetime as a
1192 block literal written at that point in the program, which avoids the overhead
1193 of copying a block to the heap in the common case.
1194
1195 The conversion from a lambda to a block pointer is only available in
1196 Objective-C++, and not in C++ with blocks, due to its use of Objective-C memory
1197 management (autorelease).
1198
1199 Object Literals and Subscripting
1200 --------------------------------
1201
1202 Clang provides support for :doc:`Object Literals and Subscripting
1203 <ObjectiveCLiterals>` in Objective-C, which simplifies common Objective-C
1204 programming patterns, makes programs more concise, and improves the safety of
1205 container creation.  There are several feature macros associated with object
1206 literals and subscripting: ``__has_feature(objc_array_literals)`` tests the
1207 availability of array literals; ``__has_feature(objc_dictionary_literals)``
1208 tests the availability of dictionary literals;
1209 ``__has_feature(objc_subscripting)`` tests the availability of object
1210 subscripting.
1211
1212 Objective-C Autosynthesis of Properties
1213 ---------------------------------------
1214
1215 Clang provides support for autosynthesis of declared properties.  Using this
1216 feature, clang provides default synthesis of those properties not declared
1217 @dynamic and not having user provided backing getter and setter methods.
1218 ``__has_feature(objc_default_synthesize_properties)`` checks for availability
1219 of this feature in version of clang being used.
1220
1221 .. _langext-objc-retain-release:
1222
1223 Objective-C retaining behavior attributes
1224 -----------------------------------------
1225
1226 In Objective-C, functions and methods are generally assumed to follow the
1227 `Cocoa Memory Management 
1228 <http://developer.apple.com/library/mac/#documentation/Cocoa/Conceptual/MemoryMgmt/Articles/mmRules.html>`_
1229 conventions for ownership of object arguments and
1230 return values. However, there are exceptions, and so Clang provides attributes
1231 to allow these exceptions to be documented. This are used by ARC and the
1232 `static analyzer <http://clang-analyzer.llvm.org>`_ Some exceptions may be
1233 better described using the ``objc_method_family`` attribute instead.
1234
1235 **Usage**: The ``ns_returns_retained``, ``ns_returns_not_retained``,
1236 ``ns_returns_autoreleased``, ``cf_returns_retained``, and
1237 ``cf_returns_not_retained`` attributes can be placed on methods and functions
1238 that return Objective-C or CoreFoundation objects. They are commonly placed at
1239 the end of a function prototype or method declaration:
1240
1241 .. code-block:: objc
1242
1243   id foo() __attribute__((ns_returns_retained));
1244
1245   - (NSString *)bar:(int)x __attribute__((ns_returns_retained));
1246
1247 The ``*_returns_retained`` attributes specify that the returned object has a +1
1248 retain count.  The ``*_returns_not_retained`` attributes specify that the return
1249 object has a +0 retain count, even if the normal convention for its selector
1250 would be +1.  ``ns_returns_autoreleased`` specifies that the returned object is
1251 +0, but is guaranteed to live at least as long as the next flush of an
1252 autorelease pool.
1253
1254 **Usage**: The ``ns_consumed`` and ``cf_consumed`` attributes can be placed on
1255 an parameter declaration; they specify that the argument is expected to have a
1256 +1 retain count, which will be balanced in some way by the function or method.
1257 The ``ns_consumes_self`` attribute can only be placed on an Objective-C
1258 method; it specifies that the method expects its ``self`` parameter to have a
1259 +1 retain count, which it will balance in some way.
1260
1261 .. code-block:: objc
1262
1263   void foo(__attribute__((ns_consumed)) NSString *string);
1264
1265   - (void) bar __attribute__((ns_consumes_self));
1266   - (void) baz:(id) __attribute__((ns_consumed)) x;
1267
1268 Further examples of these attributes are available in the static analyzer's `list of annotations for analysis
1269 <http://clang-analyzer.llvm.org/annotations.html#cocoa_mem>`_.
1270
1271 Query for these features with ``__has_attribute(ns_consumed)``,
1272 ``__has_attribute(ns_returns_retained)``, etc.
1273
1274
1275 Objective-C++ ABI: protocol-qualifier mangling of parameters
1276 ------------------------------------------------------------
1277
1278 Starting with LLVM 3.4, Clang produces a new mangling for parameters whose
1279 type is a qualified-``id`` (e.g., ``id<Foo>``).  This mangling allows such
1280 parameters to be differentiated from those with the regular unqualified ``id``
1281 type.
1282
1283 This was a non-backward compatible mangling change to the ABI.  This change
1284 allows proper overloading, and also prevents mangling conflicts with template
1285 parameters of protocol-qualified type.
1286
1287 Query the presence of this new mangling with
1288 ``__has_feature(objc_protocol_qualifier_mangling)``.
1289
1290 .. _langext-overloading:
1291
1292 Initializer lists for complex numbers in C
1293 ==========================================
1294
1295 clang supports an extension which allows the following in C:
1296
1297 .. code-block:: c++
1298
1299   #include <math.h>
1300   #include <complex.h>
1301   complex float x = { 1.0f, INFINITY }; // Init to (1, Inf)
1302
1303 This construct is useful because there is no way to separately initialize the
1304 real and imaginary parts of a complex variable in standard C, given that clang
1305 does not support ``_Imaginary``.  (Clang also supports the ``__real__`` and
1306 ``__imag__`` extensions from gcc, which help in some cases, but are not usable
1307 in static initializers.)
1308
1309 Note that this extension does not allow eliding the braces; the meaning of the
1310 following two lines is different:
1311
1312 .. code-block:: c++
1313
1314   complex float x[] = { { 1.0f, 1.0f } }; // [0] = (1, 1)
1315   complex float x[] = { 1.0f, 1.0f }; // [0] = (1, 0), [1] = (1, 0)
1316
1317 This extension also works in C++ mode, as far as that goes, but does not apply
1318 to the C++ ``std::complex``.  (In C++11, list initialization allows the same
1319 syntax to be used with ``std::complex`` with the same meaning.)
1320
1321 Builtin Functions
1322 =================
1323
1324 Clang supports a number of builtin library functions with the same syntax as
1325 GCC, including things like ``__builtin_nan``, ``__builtin_constant_p``,
1326 ``__builtin_choose_expr``, ``__builtin_types_compatible_p``,
1327 ``__builtin_assume_aligned``, ``__sync_fetch_and_add``, etc.  In addition to
1328 the GCC builtins, Clang supports a number of builtins that GCC does not, which
1329 are listed here.
1330
1331 Please note that Clang does not and will not support all of the GCC builtins
1332 for vector operations.  Instead of using builtins, you should use the functions
1333 defined in target-specific header files like ``<xmmintrin.h>``, which define
1334 portable wrappers for these.  Many of the Clang versions of these functions are
1335 implemented directly in terms of :ref:`extended vector support
1336 <langext-vectors>` instead of builtins, in order to reduce the number of
1337 builtins that we need to implement.
1338
1339 ``__builtin_assume``
1340 ------------------------------
1341
1342 ``__builtin_assume`` is used to provide the optimizer with a boolean
1343 invariant that is defined to be true.
1344
1345 **Syntax**:
1346
1347 .. code-block:: c++
1348
1349   __builtin_assume(bool)
1350
1351 **Example of Use**:
1352
1353 .. code-block:: c++
1354
1355   int foo(int x) {
1356     __builtin_assume(x != 0);
1357
1358     // The optimizer may short-circuit this check using the invariant.
1359     if (x == 0)
1360       return do_something();
1361
1362     return do_something_else();
1363   }
1364
1365 **Description**:
1366
1367 The boolean argument to this function is defined to be true. The optimizer may
1368 analyze the form of the expression provided as the argument and deduce from
1369 that information used to optimize the program. If the condition is violated
1370 during execution, the behavior is undefined. The argument itself is never
1371 evaluated, so any side effects of the expression will be discarded.
1372
1373 Query for this feature with ``__has_builtin(__builtin_assume)``.
1374
1375 ``__builtin_readcyclecounter``
1376 ------------------------------
1377
1378 ``__builtin_readcyclecounter`` is used to access the cycle counter register (or
1379 a similar low-latency, high-accuracy clock) on those targets that support it.
1380
1381 **Syntax**:
1382
1383 .. code-block:: c++
1384
1385   __builtin_readcyclecounter()
1386
1387 **Example of Use**:
1388
1389 .. code-block:: c++
1390
1391   unsigned long long t0 = __builtin_readcyclecounter();
1392   do_something();
1393   unsigned long long t1 = __builtin_readcyclecounter();
1394   unsigned long long cycles_to_do_something = t1 - t0; // assuming no overflow
1395
1396 **Description**:
1397
1398 The ``__builtin_readcyclecounter()`` builtin returns the cycle counter value,
1399 which may be either global or process/thread-specific depending on the target.
1400 As the backing counters often overflow quickly (on the order of seconds) this
1401 should only be used for timing small intervals.  When not supported by the
1402 target, the return value is always zero.  This builtin takes no arguments and
1403 produces an unsigned long long result.
1404
1405 Query for this feature with ``__has_builtin(__builtin_readcyclecounter)``. Note
1406 that even if present, its use may depend on run-time privilege or other OS
1407 controlled state.
1408
1409 .. _langext-__builtin_shufflevector:
1410
1411 ``__builtin_shufflevector``
1412 ---------------------------
1413
1414 ``__builtin_shufflevector`` is used to express generic vector
1415 permutation/shuffle/swizzle operations.  This builtin is also very important
1416 for the implementation of various target-specific header files like
1417 ``<xmmintrin.h>``.
1418
1419 **Syntax**:
1420
1421 .. code-block:: c++
1422
1423   __builtin_shufflevector(vec1, vec2, index1, index2, ...)
1424
1425 **Examples**:
1426
1427 .. code-block:: c++
1428
1429   // identity operation - return 4-element vector v1.
1430   __builtin_shufflevector(v1, v1, 0, 1, 2, 3)
1431
1432   // "Splat" element 0 of V1 into a 4-element result.
1433   __builtin_shufflevector(V1, V1, 0, 0, 0, 0)
1434
1435   // Reverse 4-element vector V1.
1436   __builtin_shufflevector(V1, V1, 3, 2, 1, 0)
1437
1438   // Concatenate every other element of 4-element vectors V1 and V2.
1439   __builtin_shufflevector(V1, V2, 0, 2, 4, 6)
1440
1441   // Concatenate every other element of 8-element vectors V1 and V2.
1442   __builtin_shufflevector(V1, V2, 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14)
1443
1444   // Shuffle v1 with some elements being undefined
1445   __builtin_shufflevector(v1, v1, 3, -1, 1, -1)
1446
1447 **Description**:
1448
1449 The first two arguments to ``__builtin_shufflevector`` are vectors that have
1450 the same element type.  The remaining arguments are a list of integers that
1451 specify the elements indices of the first two vectors that should be extracted
1452 and returned in a new vector.  These element indices are numbered sequentially
1453 starting with the first vector, continuing into the second vector.  Thus, if
1454 ``vec1`` is a 4-element vector, index 5 would refer to the second element of
1455 ``vec2``. An index of -1 can be used to indicate that the corresponding element
1456 in the returned vector is a don't care and can be optimized by the backend.
1457
1458 The result of ``__builtin_shufflevector`` is a vector with the same element
1459 type as ``vec1``/``vec2`` but that has an element count equal to the number of
1460 indices specified.
1461
1462 Query for this feature with ``__has_builtin(__builtin_shufflevector)``.
1463
1464 .. _langext-__builtin_convertvector:
1465
1466 ``__builtin_convertvector``
1467 ---------------------------
1468
1469 ``__builtin_convertvector`` is used to express generic vector
1470 type-conversion operations. The input vector and the output vector
1471 type must have the same number of elements.
1472
1473 **Syntax**:
1474
1475 .. code-block:: c++
1476
1477   __builtin_convertvector(src_vec, dst_vec_type)
1478
1479 **Examples**:
1480
1481 .. code-block:: c++
1482
1483   typedef double vector4double __attribute__((__vector_size__(32)));
1484   typedef float  vector4float  __attribute__((__vector_size__(16)));
1485   typedef short  vector4short  __attribute__((__vector_size__(8)));
1486   vector4float vf; vector4short vs;
1487
1488   // convert from a vector of 4 floats to a vector of 4 doubles.
1489   __builtin_convertvector(vf, vector4double)
1490   // equivalent to:
1491   (vector4double) { (double) vf[0], (double) vf[1], (double) vf[2], (double) vf[3] }
1492
1493   // convert from a vector of 4 shorts to a vector of 4 floats.
1494   __builtin_convertvector(vs, vector4float)
1495   // equivalent to:
1496   (vector4float) { (float) vs[0], (float) vs[1], (float) vs[2], (float) vs[3] }
1497
1498 **Description**:
1499
1500 The first argument to ``__builtin_convertvector`` is a vector, and the second
1501 argument is a vector type with the same number of elements as the first
1502 argument.
1503
1504 The result of ``__builtin_convertvector`` is a vector with the same element
1505 type as the second argument, with a value defined in terms of the action of a
1506 C-style cast applied to each element of the first argument.
1507
1508 Query for this feature with ``__has_builtin(__builtin_convertvector)``.
1509
1510 ``__builtin_bitreverse``
1511 ------------------------
1512
1513 * ``__builtin_bitreverse8``
1514 * ``__builtin_bitreverse16``
1515 * ``__builtin_bitreverse32``
1516 * ``__builtin_bitreverse64``
1517
1518 **Syntax**:
1519
1520 .. code-block:: c++
1521
1522      __builtin_bitreverse32(x)
1523
1524 **Examples**:
1525
1526 .. code-block:: c++
1527
1528       uint8_t rev_x = __builtin_bitreverse8(x);
1529       uint16_t rev_x = __builtin_bitreverse16(x);
1530       uint32_t rev_y = __builtin_bitreverse32(y);
1531       uint64_t rev_z = __builtin_bitreverse64(z);
1532
1533 **Description**:
1534
1535 The '``__builtin_bitreverse``' family of builtins is used to reverse
1536 the bitpattern of an integer value; for example ``0b10110110`` becomes
1537 ``0b01101101``.
1538
1539 ``__builtin_unreachable``
1540 -------------------------
1541
1542 ``__builtin_unreachable`` is used to indicate that a specific point in the
1543 program cannot be reached, even if the compiler might otherwise think it can.
1544 This is useful to improve optimization and eliminates certain warnings.  For
1545 example, without the ``__builtin_unreachable`` in the example below, the
1546 compiler assumes that the inline asm can fall through and prints a "function
1547 declared '``noreturn``' should not return" warning.
1548
1549 **Syntax**:
1550
1551 .. code-block:: c++
1552
1553     __builtin_unreachable()
1554
1555 **Example of use**:
1556
1557 .. code-block:: c++
1558
1559   void myabort(void) __attribute__((noreturn));
1560   void myabort(void) {
1561     asm("int3");
1562     __builtin_unreachable();
1563   }
1564
1565 **Description**:
1566
1567 The ``__builtin_unreachable()`` builtin has completely undefined behavior.
1568 Since it has undefined behavior, it is a statement that it is never reached and
1569 the optimizer can take advantage of this to produce better code.  This builtin
1570 takes no arguments and produces a void result.
1571
1572 Query for this feature with ``__has_builtin(__builtin_unreachable)``.
1573
1574 ``__builtin_unpredictable``
1575 ---------------------------
1576
1577 ``__builtin_unpredictable`` is used to indicate that a branch condition is
1578 unpredictable by hardware mechanisms such as branch prediction logic.
1579
1580 **Syntax**:
1581
1582 .. code-block:: c++
1583
1584     __builtin_unpredictable(long long)
1585
1586 **Example of use**:
1587
1588 .. code-block:: c++
1589
1590   if (__builtin_unpredictable(x > 0)) {
1591      foo();
1592   }
1593
1594 **Description**:
1595
1596 The ``__builtin_unpredictable()`` builtin is expected to be used with control
1597 flow conditions such as in ``if`` and ``switch`` statements.
1598
1599 Query for this feature with ``__has_builtin(__builtin_unpredictable)``.
1600
1601 ``__sync_swap``
1602 ---------------
1603
1604 ``__sync_swap`` is used to atomically swap integers or pointers in memory.
1605
1606 **Syntax**:
1607
1608 .. code-block:: c++
1609
1610   type __sync_swap(type *ptr, type value, ...)
1611
1612 **Example of Use**:
1613
1614 .. code-block:: c++
1615
1616   int old_value = __sync_swap(&value, new_value);
1617
1618 **Description**:
1619
1620 The ``__sync_swap()`` builtin extends the existing ``__sync_*()`` family of
1621 atomic intrinsics to allow code to atomically swap the current value with the
1622 new value.  More importantly, it helps developers write more efficient and
1623 correct code by avoiding expensive loops around
1624 ``__sync_bool_compare_and_swap()`` or relying on the platform specific
1625 implementation details of ``__sync_lock_test_and_set()``.  The
1626 ``__sync_swap()`` builtin is a full barrier.
1627
1628 ``__builtin_addressof``
1629 -----------------------
1630
1631 ``__builtin_addressof`` performs the functionality of the built-in ``&``
1632 operator, ignoring any ``operator&`` overload.  This is useful in constant
1633 expressions in C++11, where there is no other way to take the address of an
1634 object that overloads ``operator&``.
1635
1636 **Example of use**:
1637
1638 .. code-block:: c++
1639
1640   template<typename T> constexpr T *addressof(T &value) {
1641     return __builtin_addressof(value);
1642   }
1643
1644 ``__builtin_operator_new`` and ``__builtin_operator_delete``
1645 ------------------------------------------------------------
1646
1647 ``__builtin_operator_new`` allocates memory just like a non-placement non-class
1648 *new-expression*. This is exactly like directly calling the normal
1649 non-placement ``::operator new``, except that it allows certain optimizations
1650 that the C++ standard does not permit for a direct function call to
1651 ``::operator new`` (in particular, removing ``new`` / ``delete`` pairs and
1652 merging allocations).
1653
1654 Likewise, ``__builtin_operator_delete`` deallocates memory just like a
1655 non-class *delete-expression*, and is exactly like directly calling the normal
1656 ``::operator delete``, except that it permits optimizations. Only the unsized
1657 form of ``__builtin_operator_delete`` is currently available.
1658
1659 These builtins are intended for use in the implementation of ``std::allocator``
1660 and other similar allocation libraries, and are only available in C++.
1661
1662 Multiprecision Arithmetic Builtins
1663 ----------------------------------
1664
1665 Clang provides a set of builtins which expose multiprecision arithmetic in a
1666 manner amenable to C. They all have the following form:
1667
1668 .. code-block:: c
1669
1670   unsigned x = ..., y = ..., carryin = ..., carryout;
1671   unsigned sum = __builtin_addc(x, y, carryin, &carryout);
1672
1673 Thus one can form a multiprecision addition chain in the following manner:
1674
1675 .. code-block:: c
1676
1677   unsigned *x, *y, *z, carryin=0, carryout;
1678   z[0] = __builtin_addc(x[0], y[0], carryin, &carryout);
1679   carryin = carryout;
1680   z[1] = __builtin_addc(x[1], y[1], carryin, &carryout);
1681   carryin = carryout;
1682   z[2] = __builtin_addc(x[2], y[2], carryin, &carryout);
1683   carryin = carryout;
1684   z[3] = __builtin_addc(x[3], y[3], carryin, &carryout);
1685
1686 The complete list of builtins are:
1687
1688 .. code-block:: c
1689
1690   unsigned char      __builtin_addcb (unsigned char x, unsigned char y, unsigned char carryin, unsigned char *carryout);
1691   unsigned short     __builtin_addcs (unsigned short x, unsigned short y, unsigned short carryin, unsigned short *carryout);
1692   unsigned           __builtin_addc  (unsigned x, unsigned y, unsigned carryin, unsigned *carryout);
1693   unsigned long      __builtin_addcl (unsigned long x, unsigned long y, unsigned long carryin, unsigned long *carryout);
1694   unsigned long long __builtin_addcll(unsigned long long x, unsigned long long y, unsigned long long carryin, unsigned long long *carryout);
1695   unsigned char      __builtin_subcb (unsigned char x, unsigned char y, unsigned char carryin, unsigned char *carryout);
1696   unsigned short     __builtin_subcs (unsigned short x, unsigned short y, unsigned short carryin, unsigned short *carryout);
1697   unsigned           __builtin_subc  (unsigned x, unsigned y, unsigned carryin, unsigned *carryout);
1698   unsigned long      __builtin_subcl (unsigned long x, unsigned long y, unsigned long carryin, unsigned long *carryout);
1699   unsigned long long __builtin_subcll(unsigned long long x, unsigned long long y, unsigned long long carryin, unsigned long long *carryout);
1700
1701 Checked Arithmetic Builtins
1702 ---------------------------
1703
1704 Clang provides a set of builtins that implement checked arithmetic for security
1705 critical applications in a manner that is fast and easily expressable in C. As
1706 an example of their usage:
1707
1708 .. code-block:: c
1709
1710   errorcode_t security_critical_application(...) {
1711     unsigned x, y, result;
1712     ...
1713     if (__builtin_mul_overflow(x, y, &result))
1714       return kErrorCodeHackers;
1715     ...
1716     use_multiply(result);
1717     ...
1718   }
1719
1720 Clang provides the following checked arithmetic builtins:
1721
1722 .. code-block:: c
1723
1724   bool __builtin_add_overflow   (type1 x, type2 y, type3 *sum);
1725   bool __builtin_sub_overflow   (type1 x, type2 y, type3 *diff);
1726   bool __builtin_mul_overflow   (type1 x, type2 y, type3 *prod);
1727   bool __builtin_uadd_overflow  (unsigned x, unsigned y, unsigned *sum);
1728   bool __builtin_uaddl_overflow (unsigned long x, unsigned long y, unsigned long *sum);
1729   bool __builtin_uaddll_overflow(unsigned long long x, unsigned long long y, unsigned long long *sum);
1730   bool __builtin_usub_overflow  (unsigned x, unsigned y, unsigned *diff);
1731   bool __builtin_usubl_overflow (unsigned long x, unsigned long y, unsigned long *diff);
1732   bool __builtin_usubll_overflow(unsigned long long x, unsigned long long y, unsigned long long *diff);
1733   bool __builtin_umul_overflow  (unsigned x, unsigned y, unsigned *prod);
1734   bool __builtin_umull_overflow (unsigned long x, unsigned long y, unsigned long *prod);
1735   bool __builtin_umulll_overflow(unsigned long long x, unsigned long long y, unsigned long long *prod);
1736   bool __builtin_sadd_overflow  (int x, int y, int *sum);
1737   bool __builtin_saddl_overflow (long x, long y, long *sum);
1738   bool __builtin_saddll_overflow(long long x, long long y, long long *sum);
1739   bool __builtin_ssub_overflow  (int x, int y, int *diff);
1740   bool __builtin_ssubl_overflow (long x, long y, long *diff);
1741   bool __builtin_ssubll_overflow(long long x, long long y, long long *diff);
1742   bool __builtin_smul_overflow  (int x, int y, int *prod);
1743   bool __builtin_smull_overflow (long x, long y, long *prod);
1744   bool __builtin_smulll_overflow(long long x, long long y, long long *prod);
1745
1746 Each builtin performs the specified mathematical operation on the
1747 first two arguments and stores the result in the third argument.  If
1748 possible, the result will be equal to mathematically-correct result
1749 and the builtin will return 0.  Otherwise, the builtin will return
1750 1 and the result will be equal to the unique value that is equivalent
1751 to the mathematically-correct result modulo two raised to the *k*
1752 power, where *k* is the number of bits in the result type.  The
1753 behavior of these builtins is well-defined for all argument values.
1754
1755 The first three builtins work generically for operands of any integer type,
1756 including boolean types.  The operands need not have the same type as each
1757 other, or as the result.  The other builtins may implicitly promote or
1758 convert their operands before performing the operation.
1759
1760 Query for this feature with ``__has_builtin(__builtin_add_overflow)``, etc.
1761
1762 Floating point builtins
1763 ---------------------------------------
1764
1765 ``__builtin_canonicalize``
1766 --------------------------
1767
1768 .. code-block:: c
1769
1770    double __builtin_canonicalize(double);
1771    float __builtin_canonicalizef(float);
1772    long double__builtin_canonicalizel(long double);
1773
1774 Returns the platform specific canonical encoding of a floating point
1775 number. This canonicalization is useful for implementing certain
1776 numeric primitives such as frexp. See `LLVM canonicalize intrinsic
1777 <http://llvm.org/docs/LangRef.html#llvm-canonicalize-intrinsic>`_ for
1778 more information on the semantics.
1779
1780 String builtins
1781 ---------------
1782
1783 Clang provides constant expression evaluation support for builtins forms of
1784 the following functions from the C standard library ``<string.h>`` header:
1785
1786 * ``memchr``
1787 * ``memcmp``
1788 * ``strchr``
1789 * ``strcmp``
1790 * ``strlen``
1791 * ``strncmp``
1792 * ``wcschr``
1793 * ``wcscmp``
1794 * ``wcslen``
1795 * ``wcsncmp``
1796 * ``wmemchr``
1797 * ``wmemcmp``
1798
1799 In each case, the builtin form has the name of the C library function prefixed
1800 by ``__builtin_``. Example:
1801
1802 .. code-block:: c
1803
1804   void *p = __builtin_memchr("foobar", 'b', 5);
1805
1806 In addition to the above, one further builtin is provided:
1807
1808 .. code-block:: c
1809
1810   char *__builtin_char_memchr(const char *haystack, int needle, size_t size);
1811
1812 ``__builtin_char_memchr(a, b, c)`` is identical to
1813 ``(char*)__builtin_memchr(a, b, c)`` except that its use is permitted within
1814 constant expressions in C++11 onwards (where a cast from ``void*`` to ``char*``
1815 is disallowed in general).
1816
1817 Support for constant expression evaluation for the above builtins be detected
1818 with ``__has_feature(cxx_constexpr_string_builtins)``.
1819
1820 .. _langext-__c11_atomic:
1821
1822 __c11_atomic builtins
1823 ---------------------
1824
1825 Clang provides a set of builtins which are intended to be used to implement
1826 C11's ``<stdatomic.h>`` header.  These builtins provide the semantics of the
1827 ``_explicit`` form of the corresponding C11 operation, and are named with a
1828 ``__c11_`` prefix.  The supported operations, and the differences from
1829 the corresponding C11 operations, are:
1830
1831 * ``__c11_atomic_init``
1832 * ``__c11_atomic_thread_fence``
1833 * ``__c11_atomic_signal_fence``
1834 * ``__c11_atomic_is_lock_free`` (The argument is the size of the
1835   ``_Atomic(...)`` object, instead of its address)
1836 * ``__c11_atomic_store``
1837 * ``__c11_atomic_load``
1838 * ``__c11_atomic_exchange``
1839 * ``__c11_atomic_compare_exchange_strong``
1840 * ``__c11_atomic_compare_exchange_weak``
1841 * ``__c11_atomic_fetch_add``
1842 * ``__c11_atomic_fetch_sub``
1843 * ``__c11_atomic_fetch_and``
1844 * ``__c11_atomic_fetch_or``
1845 * ``__c11_atomic_fetch_xor``
1846
1847 The macros ``__ATOMIC_RELAXED``, ``__ATOMIC_CONSUME``, ``__ATOMIC_ACQUIRE``,
1848 ``__ATOMIC_RELEASE``, ``__ATOMIC_ACQ_REL``, and ``__ATOMIC_SEQ_CST`` are
1849 provided, with values corresponding to the enumerators of C11's
1850 ``memory_order`` enumeration.
1851
1852 (Note that Clang additionally provides GCC-compatible ``__atomic_*``
1853 builtins)
1854
1855 Low-level ARM exclusive memory builtins
1856 ---------------------------------------
1857
1858 Clang provides overloaded builtins giving direct access to the three key ARM
1859 instructions for implementing atomic operations.
1860
1861 .. code-block:: c
1862
1863   T __builtin_arm_ldrex(const volatile T *addr);
1864   T __builtin_arm_ldaex(const volatile T *addr);
1865   int __builtin_arm_strex(T val, volatile T *addr);
1866   int __builtin_arm_stlex(T val, volatile T *addr);
1867   void __builtin_arm_clrex(void);
1868
1869 The types ``T`` currently supported are:
1870
1871 * Integer types with width at most 64 bits (or 128 bits on AArch64).
1872 * Floating-point types
1873 * Pointer types.
1874
1875 Note that the compiler does not guarantee it will not insert stores which clear
1876 the exclusive monitor in between an ``ldrex`` type operation and its paired
1877 ``strex``. In practice this is only usually a risk when the extra store is on
1878 the same cache line as the variable being modified and Clang will only insert
1879 stack stores on its own, so it is best not to use these operations on variables
1880 with automatic storage duration.
1881
1882 Also, loads and stores may be implicit in code written between the ``ldrex`` and
1883 ``strex``. Clang will not necessarily mitigate the effects of these either, so
1884 care should be exercised.
1885
1886 For these reasons the higher level atomic primitives should be preferred where
1887 possible.
1888
1889 Non-temporal load/store builtins
1890 --------------------------------
1891
1892 Clang provides overloaded builtins allowing generation of non-temporal memory
1893 accesses.
1894
1895 .. code-block:: c
1896
1897   T __builtin_nontemporal_load(T *addr);
1898   void __builtin_nontemporal_store(T value, T *addr);
1899
1900 The types ``T`` currently supported are:
1901
1902 * Integer types.
1903 * Floating-point types.
1904 * Vector types.
1905
1906 Note that the compiler does not guarantee that non-temporal loads or stores
1907 will be used.
1908
1909 C++ Coroutines support builtins
1910 --------------------------------
1911
1912 .. warning::
1913   This is a work in progress. Compatibility across Clang/LLVM releases is not 
1914   guaranteed.
1915
1916 Clang provides experimental builtins to support C++ Coroutines as defined by
1917 http://wg21.link/P0057. The following four are intended to be used by the
1918 standard library to implement `std::experimental::coroutine_handle` type.
1919
1920 **Syntax**:
1921
1922 .. code-block:: c
1923
1924   void  __builtin_coro_resume(void *addr);
1925   void  __builtin_coro_destroy(void *addr);
1926   bool  __builtin_coro_done(void *addr);
1927   void *__builtin_coro_promise(void *addr, int alignment, bool from_promise)
1928
1929 **Example of use**:
1930
1931 .. code-block:: c++
1932
1933   template <> struct coroutine_handle<void> {
1934     void resume() const { __builtin_coro_resume(ptr); }
1935     void destroy() const { __builtin_coro_destroy(ptr); }
1936     bool done() const { return __builtin_coro_done(ptr); }
1937     // ...
1938   protected:
1939     void *ptr;
1940   };
1941
1942   template <typename Promise> struct coroutine_handle : coroutine_handle<> {
1943     // ...
1944     Promise &promise() const {
1945       return *reinterpret_cast<Promise *>(
1946         __builtin_coro_promise(ptr, alignof(Promise), /*from-promise=*/false));
1947     }
1948     static coroutine_handle from_promise(Promise &promise) {
1949       coroutine_handle p;
1950       p.ptr = __builtin_coro_promise(&promise, alignof(Promise),
1951                                                       /*from-promise=*/true);
1952       return p;
1953     }
1954   };
1955
1956
1957 Other coroutine builtins are either for internal clang use or for use during
1958 development of the coroutine feature. See `Coroutines in LLVM
1959 <http://llvm.org/docs/Coroutines.html#intrinsics>`_ for
1960 more information on their semantics. Note that builtins matching the intrinsics
1961 that take token as the first parameter (llvm.coro.begin, llvm.coro.alloc, 
1962 llvm.coro.free and llvm.coro.suspend) omit the token parameter and fill it to
1963 an appropriate value during the emission.
1964
1965 **Syntax**:
1966
1967 .. code-block:: c
1968
1969   size_t __builtin_coro_size()
1970   void  *__builtin_coro_frame()
1971   void  *__builtin_coro_free(void *coro_frame)
1972
1973   void  *__builtin_coro_id(int align, void *promise, void *fnaddr, void *parts)
1974   bool   __builtin_coro_alloc()
1975   void  *__builtin_coro_begin(void *memory)
1976   void   __builtin_coro_end(void *coro_frame, bool unwind)
1977   char   __builtin_coro_suspend(bool final)
1978   bool   __builtin_coro_param(void *original, void *copy)
1979
1980 Note that there is no builtin matching the `llvm.coro.save` intrinsic. LLVM
1981 automatically will insert one if the first argument to `llvm.coro.suspend` is
1982 token `none`. If a user calls `__builin_suspend`, clang will insert `token none`
1983 as the first argument to the intrinsic.
1984
1985 Non-standard C++11 Attributes
1986 =============================
1987
1988 Clang's non-standard C++11 attributes live in the ``clang`` attribute
1989 namespace.
1990
1991 Clang supports GCC's ``gnu`` attribute namespace. All GCC attributes which
1992 are accepted with the ``__attribute__((foo))`` syntax are also accepted as
1993 ``[[gnu::foo]]``. This only extends to attributes which are specified by GCC
1994 (see the list of `GCC function attributes
1995 <http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Function-Attributes.html>`_, `GCC variable
1996 attributes <http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Variable-Attributes.html>`_, and
1997 `GCC type attributes
1998 <http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc/Type-Attributes.html>`_). As with the GCC
1999 implementation, these attributes must appertain to the *declarator-id* in a
2000 declaration, which means they must go either at the start of the declaration or
2001 immediately after the name being declared.
2002
2003 For example, this applies the GNU ``unused`` attribute to ``a`` and ``f``, and
2004 also applies the GNU ``noreturn`` attribute to ``f``.
2005
2006 .. code-block:: c++
2007
2008   [[gnu::unused]] int a, f [[gnu::noreturn]] ();
2009
2010 Target-Specific Extensions
2011 ==========================
2012
2013 Clang supports some language features conditionally on some targets.
2014
2015 ARM/AArch64 Language Extensions
2016 -------------------------------
2017
2018 Memory Barrier Intrinsics
2019 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
2020 Clang implements the ``__dmb``, ``__dsb`` and ``__isb`` intrinsics as defined
2021 in the `ARM C Language Extensions Release 2.0
2022 <http://infocenter.arm.com/help/topic/com.arm.doc.ihi0053c/IHI0053C_acle_2_0.pdf>`_.
2023 Note that these intrinsics are implemented as motion barriers that block
2024 reordering of memory accesses and side effect instructions. Other instructions
2025 like simple arithmetic may be reordered around the intrinsic. If you expect to
2026 have no reordering at all, use inline assembly instead.
2027
2028 X86/X86-64 Language Extensions
2029 ------------------------------
2030
2031 The X86 backend has these language extensions:
2032
2033 Memory references to specified segments
2034 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
2035
2036 Annotating a pointer with address space #256 causes it to be code generated
2037 relative to the X86 GS segment register, address space #257 causes it to be
2038 relative to the X86 FS segment, and address space #258 causes it to be
2039 relative to the X86 SS segment.  Note that this is a very very low-level
2040 feature that should only be used if you know what you're doing (for example in
2041 an OS kernel).
2042
2043 Here is an example:
2044
2045 .. code-block:: c++
2046
2047   #define GS_RELATIVE __attribute__((address_space(256)))
2048   int foo(int GS_RELATIVE *P) {
2049     return *P;
2050   }
2051
2052 Which compiles to (on X86-32):
2053
2054 .. code-block:: gas
2055
2056   _foo:
2057           movl    4(%esp), %eax
2058           movl    %gs:(%eax), %eax
2059           ret
2060
2061 Extensions for Static Analysis
2062 ==============================
2063
2064 Clang supports additional attributes that are useful for documenting program
2065 invariants and rules for static analysis tools, such as the `Clang Static
2066 Analyzer <http://clang-analyzer.llvm.org/>`_. These attributes are documented
2067 in the analyzer's `list of source-level annotations
2068 <http://clang-analyzer.llvm.org/annotations.html>`_.
2069
2070
2071 Extensions for Dynamic Analysis
2072 ===============================
2073
2074 Use ``__has_feature(address_sanitizer)`` to check if the code is being built
2075 with :doc:`AddressSanitizer`.
2076
2077 Use ``__has_feature(thread_sanitizer)`` to check if the code is being built
2078 with :doc:`ThreadSanitizer`.
2079
2080 Use ``__has_feature(memory_sanitizer)`` to check if the code is being built
2081 with :doc:`MemorySanitizer`.
2082
2083 Use ``__has_feature(safe_stack)`` to check if the code is being built
2084 with :doc:`SafeStack`.
2085
2086
2087 Extensions for selectively disabling optimization
2088 =================================================
2089
2090 Clang provides a mechanism for selectively disabling optimizations in functions
2091 and methods.
2092
2093 To disable optimizations in a single function definition, the GNU-style or C++11
2094 non-standard attribute ``optnone`` can be used.
2095
2096 .. code-block:: c++
2097
2098   // The following functions will not be optimized.
2099   // GNU-style attribute
2100   __attribute__((optnone)) int foo() {
2101     // ... code
2102   }
2103   // C++11 attribute
2104   [[clang::optnone]] int bar() {
2105     // ... code
2106   }
2107
2108 To facilitate disabling optimization for a range of function definitions, a
2109 range-based pragma is provided. Its syntax is ``#pragma clang optimize``
2110 followed by ``off`` or ``on``.
2111
2112 All function definitions in the region between an ``off`` and the following
2113 ``on`` will be decorated with the ``optnone`` attribute unless doing so would
2114 conflict with explicit attributes already present on the function (e.g. the
2115 ones that control inlining).
2116
2117 .. code-block:: c++
2118
2119   #pragma clang optimize off
2120   // This function will be decorated with optnone.
2121   int foo() {
2122     // ... code
2123   }
2124
2125   // optnone conflicts with always_inline, so bar() will not be decorated.
2126   __attribute__((always_inline)) int bar() {
2127     // ... code
2128   }
2129   #pragma clang optimize on
2130
2131 If no ``on`` is found to close an ``off`` region, the end of the region is the
2132 end of the compilation unit.
2133
2134 Note that a stray ``#pragma clang optimize on`` does not selectively enable
2135 additional optimizations when compiling at low optimization levels. This feature
2136 can only be used to selectively disable optimizations.
2137
2138 The pragma has an effect on functions only at the point of their definition; for
2139 function templates, this means that the state of the pragma at the point of an
2140 instantiation is not necessarily relevant. Consider the following example:
2141
2142 .. code-block:: c++
2143
2144   template<typename T> T twice(T t) {
2145     return 2 * t;
2146   }
2147
2148   #pragma clang optimize off
2149   template<typename T> T thrice(T t) {
2150     return 3 * t;
2151   }
2152
2153   int container(int a, int b) {
2154     return twice(a) + thrice(b);
2155   }
2156   #pragma clang optimize on
2157
2158 In this example, the definition of the template function ``twice`` is outside
2159 the pragma region, whereas the definition of ``thrice`` is inside the region.
2160 The ``container`` function is also in the region and will not be optimized, but
2161 it causes the instantiation of ``twice`` and ``thrice`` with an ``int`` type; of
2162 these two instantiations, ``twice`` will be optimized (because its definition
2163 was outside the region) and ``thrice`` will not be optimized.
2164
2165 Extensions for loop hint optimizations
2166 ======================================
2167
2168 The ``#pragma clang loop`` directive is used to specify hints for optimizing the
2169 subsequent for, while, do-while, or c++11 range-based for loop. The directive
2170 provides options for vectorization, interleaving, unrolling and
2171 distribution. Loop hints can be specified before any loop and will be ignored if
2172 the optimization is not safe to apply.
2173
2174 Vectorization and Interleaving
2175 ------------------------------
2176
2177 A vectorized loop performs multiple iterations of the original loop
2178 in parallel using vector instructions. The instruction set of the target
2179 processor determines which vector instructions are available and their vector
2180 widths. This restricts the types of loops that can be vectorized. The vectorizer
2181 automatically determines if the loop is safe and profitable to vectorize. A
2182 vector instruction cost model is used to select the vector width.
2183
2184 Interleaving multiple loop iterations allows modern processors to further
2185 improve instruction-level parallelism (ILP) using advanced hardware features,
2186 such as multiple execution units and out-of-order execution. The vectorizer uses
2187 a cost model that depends on the register pressure and generated code size to
2188 select the interleaving count.
2189
2190 Vectorization is enabled by ``vectorize(enable)`` and interleaving is enabled
2191 by ``interleave(enable)``. This is useful when compiling with ``-Os`` to
2192 manually enable vectorization or interleaving.
2193
2194 .. code-block:: c++
2195
2196   #pragma clang loop vectorize(enable)
2197   #pragma clang loop interleave(enable)
2198   for(...) {
2199     ...
2200   }
2201
2202 The vector width is specified by ``vectorize_width(_value_)`` and the interleave
2203 count is specified by ``interleave_count(_value_)``, where
2204 _value_ is a positive integer. This is useful for specifying the optimal
2205 width/count of the set of target architectures supported by your application.
2206
2207 .. code-block:: c++
2208
2209   #pragma clang loop vectorize_width(2)
2210   #pragma clang loop interleave_count(2)
2211   for(...) {
2212     ...
2213   }
2214
2215 Specifying a width/count of 1 disables the optimization, and is equivalent to
2216 ``vectorize(disable)`` or ``interleave(disable)``.
2217
2218 Loop Unrolling
2219 --------------
2220
2221 Unrolling a loop reduces the loop control overhead and exposes more
2222 opportunities for ILP. Loops can be fully or partially unrolled. Full unrolling
2223 eliminates the loop and replaces it with an enumerated sequence of loop
2224 iterations. Full unrolling is only possible if the loop trip count is known at
2225 compile time. Partial unrolling replicates the loop body within the loop and
2226 reduces the trip count.
2227
2228 If ``unroll(enable)`` is specified the unroller will attempt to fully unroll the
2229 loop if the trip count is known at compile time. If the fully unrolled code size
2230 is greater than an internal limit the loop will be partially unrolled up to this
2231 limit. If the trip count is not known at compile time the loop will be partially
2232 unrolled with a heuristically chosen unroll factor.
2233
2234 .. code-block:: c++
2235
2236   #pragma clang loop unroll(enable)
2237   for(...) {
2238     ...
2239   }
2240
2241 If ``unroll(full)`` is specified the unroller will attempt to fully unroll the
2242 loop if the trip count is known at compile time identically to
2243 ``unroll(enable)``. However, with ``unroll(full)`` the loop will not be unrolled
2244 if the loop count is not known at compile time.
2245
2246 .. code-block:: c++
2247
2248   #pragma clang loop unroll(full)
2249   for(...) {
2250     ...
2251   }
2252
2253 The unroll count can be specified explicitly with ``unroll_count(_value_)`` where
2254 _value_ is a positive integer. If this value is greater than the trip count the
2255 loop will be fully unrolled. Otherwise the loop is partially unrolled subject
2256 to the same code size limit as with ``unroll(enable)``.
2257
2258 .. code-block:: c++
2259
2260   #pragma clang loop unroll_count(8)
2261   for(...) {
2262     ...
2263   }
2264
2265 Unrolling of a loop can be prevented by specifying ``unroll(disable)``.
2266
2267 Loop Distribution
2268 -----------------
2269
2270 Loop Distribution allows splitting a loop into multiple loops.  This is
2271 beneficial for example when the entire loop cannot be vectorized but some of the
2272 resulting loops can.
2273
2274 If ``distribute(enable))`` is specified and the loop has memory dependencies
2275 that inhibit vectorization, the compiler will attempt to isolate the offending
2276 operations into a new loop.  This optimization is not enabled by default, only
2277 loops marked with the pragma are considered.
2278
2279 .. code-block:: c++
2280
2281   #pragma clang loop distribute(enable)
2282   for (i = 0; i < N; ++i) {
2283     S1: A[i + 1] = A[i] + B[i];
2284     S2: C[i] = D[i] * E[i];
2285   }
2286
2287 This loop will be split into two loops between statements S1 and S2.  The
2288 second loop containing S2 will be vectorized.
2289
2290 Loop Distribution is currently not enabled by default in the optimizer because
2291 it can hurt performance in some cases.  For example, instruction-level
2292 parallelism could be reduced by sequentializing the execution of the
2293 statements S1 and S2 above.
2294
2295 If Loop Distribution is turned on globally with
2296 ``-mllvm -enable-loop-distribution``, specifying ``distribute(disable)`` can
2297 be used the disable it on a per-loop basis.
2298
2299 Additional Information
2300 ----------------------
2301
2302 For convenience multiple loop hints can be specified on a single line.
2303
2304 .. code-block:: c++
2305
2306   #pragma clang loop vectorize_width(4) interleave_count(8)
2307   for(...) {
2308     ...
2309   }
2310
2311 If an optimization cannot be applied any hints that apply to it will be ignored.
2312 For example, the hint ``vectorize_width(4)`` is ignored if the loop is not
2313 proven safe to vectorize. To identify and diagnose optimization issues use
2314 `-Rpass`, `-Rpass-missed`, and `-Rpass-analysis` command line options. See the
2315 user guide for details.
2316
2317 Extensions to specify floating-point flags
2318 ====================================================
2319
2320 The ``#pragma clang fp`` pragma allows floating-point options to be specified
2321 for a section of the source code. This pragma can only appear at file scope or
2322 at the start of a compound statement (excluding comments). When using within a
2323 compound statement, the pragma is active within the scope of the compound
2324 statement.
2325
2326 Currently, only FP contraction can be controlled with the pragma. ``#pragma
2327 clang fp contract`` specifies whether the compiler should contract a multiply
2328 and an addition (or subtraction) into a fused FMA operation when supported by
2329 the target.
2330
2331 The pragma can take three values: ``on``, ``fast`` and ``off``.  The ``on``
2332 option is identical to using ``#pragma STDC FP_CONTRACT(ON)`` and it allows
2333 fusion as specified the language standard.  The ``fast`` option allows fusiong
2334 in cases when the language standard does not make this possible (e.g. across
2335 statements in C)
2336
2337 .. code-block:: c++
2338
2339   for(...) {
2340     #pragma clang fp contract(fast)
2341     a = b[i] * c[i];
2342     d[i] += a;
2343   }
2344
2345
2346 The pragma can also be used with ``off`` which turns FP contraction off for a
2347 section of the code. This can be useful when fast contraction is otherwise
2348 enabled for the translation unit with the ``-ffp-contract=fast`` flag.
2349
2350 Specifying an attribute for multiple declarations (#pragma clang attribute)
2351 ===========================================================================
2352
2353 The ``#pragma clang attribute`` directive can be used to apply an attribute to
2354 multiple declarations. The ``#pragma clang attribute push`` variation of the
2355 directive pushes a new attribute to the attribute stack. The declarations that
2356 follow the pragma receive the attributes that are on the attribute stack, until
2357 the stack is cleared using a ``#pragma clang attribute pop`` directive. Multiple
2358 push directives can be nested inside each other.
2359
2360 The attributes that are used in the ``#pragma clang attribute`` directives
2361 can be written using the GNU-style syntax:
2362
2363 .. code-block:: c++
2364
2365   #pragma clang attribute push(__attribute__((annotate("custom"))), apply_to = function)
2366
2367   void function(); // The function now has the annotate("custom") attribute
2368
2369   #pragma clang attribute pop
2370
2371 The attributes can also be written using the C++11 style syntax:
2372
2373 .. code-block:: c++
2374
2375   #pragma clang attribute push([[noreturn]], apply_to = function)
2376
2377   void function(); // The function now has the [[noreturn]] attribute
2378
2379   #pragma clang attribute pop
2380
2381 The ``__declspec`` style syntax is also supported:
2382
2383 .. code-block:: c++
2384
2385   #pragma clang attribute push(__declspec(dllexport), apply_to = function)
2386
2387   void function(); // The function now has the __declspec(dllexport) attribute
2388
2389   #pragma clang attribute pop
2390
2391 A single push directive accepts only one attribute regardless of the syntax
2392 used.
2393
2394 Subject Match Rules
2395 -------------------
2396
2397 The set of declarations that receive a single attribute from the attribute stack
2398 depends on the subject match rules that were specified in the pragma. Subject
2399 match rules are specified after the attribute. The compiler expects an
2400 identifier that corresponds to the subject set specifier. The ``apply_to``
2401 specifier is currently the only supported subject set specifier. It allows you
2402 to specify match rules that form a subset of the attribute's allowed subject
2403 set, i.e. the compiler doesn't require all of the attribute's subjects. For
2404 example, an attribute like ``[[nodiscard]]`` whose subject set includes
2405 ``enum``, ``record`` and ``hasType(functionType)``, requires the presence of at
2406 least one of these rules after ``apply_to``:
2407
2408 .. code-block:: c++
2409
2410   #pragma clang attribute push([[nodiscard]], apply_to = enum)
2411
2412   enum Enum1 { A1, B1 }; // The enum will receive [[nodiscard]]
2413
2414   struct Record1 { }; // The struct will *not* receive [[nodiscard]]
2415
2416   #pragma clang attribute pop
2417
2418   #pragma clang attribute push([[nodiscard]], apply_to = any(record, enum))
2419
2420   enum Enum2 { A2, B2 }; // The enum will receive [[nodiscard]]
2421
2422   struct Record2 { }; // The struct *will* receive [[nodiscard]]
2423
2424   #pragma clang attribute pop
2425
2426   // This is an error, since [[nodiscard]] can't be applied to namespaces:
2427   #pragma clang attribute push([[nodiscard]], apply_to = any(record, namespace))
2428
2429   #pragma clang attribute pop
2430
2431 Multiple match rules can be specified using the ``any`` match rule, as shown
2432 in the example above. The ``any`` rule applies attributes to all declarations
2433 that are matched by at least one of the rules in the ``any``. It doesn't nest
2434 and can't be used inside the other match rules. Redundant match rules or rules
2435 that conflict with one another should not be used inside of ``any``.
2436
2437 Clang supports the following match rules:
2438
2439 - ``function``: Can be used to apply attributes to functions. This includes C++
2440   member functions, static functions, operators, and constructors/destructors.
2441
2442 - ``function(is_member)``: Can be used to apply attributes to C++ member
2443   functions. This includes members like static functions, operators, and
2444   constructors/destructors.
2445
2446 - ``hasType(functionType)``: Can be used to apply attributes to functions, C++
2447   member functions, and variables/fields whose type is a function pointer. It
2448   does not apply attributes to Objective-C methods or blocks.
2449
2450 - ``type_alias``: Can be used to apply attributes to ``typedef`` declarations
2451   and C++11 type aliases.
2452
2453 - ``record``: Can be used to apply attributes to ``struct``, ``class``, and
2454   ``union`` declarations.
2455
2456 - ``record(unless(is_union))``: Can be used to apply attributes only to
2457   ``struct`` and ``class`` declarations.
2458
2459 - ``enum``: Can be be used to apply attributes to enumeration declarations.
2460
2461 - ``enum_constant``: Can be used to apply attributes to enumerators.
2462
2463 - ``variable``: Can be used to apply attributes to variables, including
2464   local variables, parameters, global variables, and static member variables.
2465   It does not apply attributes to instance member variables or Objective-C
2466   ivars.
2467
2468 - ``variable(is_thread_local)``: Can be used to apply attributes to thread-local
2469   variables only.
2470
2471 - ``variable(is_global)``: Can be used to apply attributes to global variables
2472   only.
2473
2474 - ``variable(is_parameter)``: Can be used to apply attributes to parameters
2475   only.
2476
2477 - ``variable(unless(is_parameter))``: Can be used to apply attributes to all
2478   the variables that are not parameters.
2479
2480 - ``field``: Can be used to apply attributes to non-static member variables
2481   in a record. This includes Objective-C ivars.
2482
2483 - ``namespace``: Can be used to apply attributes to ``namespace`` declarations.
2484
2485 - ``objc_interface``: Can be used to apply attributes to ``@interface``
2486   declarations.
2487
2488 - ``objc_protocol``: Can be used to apply attributes to ``@protocol``
2489   declarations.
2490
2491 - ``objc_category``: Can be used to apply attributes to category declarations,
2492   including class extensions.
2493
2494 - ``objc_method``: Can be used to apply attributes to Objective-C methods,
2495   including instance and class methods. Implicit methods like implicit property
2496   getters and setters do not receive the attribute.
2497
2498 - ``objc_method(is_instance)``: Can be used to apply attributes to Objective-C
2499   instance methods.
2500
2501 - ``objc_property``: Can be used to apply attributes to ``@property``
2502   declarations.
2503
2504 - ``block``: Can be used to apply attributes to block declarations. This does
2505   not include variables/fields of block pointer type.
2506
2507 The use of ``unless`` in match rules is currently restricted to a strict set of
2508 sub-rules that are used by the supported attributes. That means that even though
2509 ``variable(unless(is_parameter))`` is a valid match rule,
2510 ``variable(unless(is_thread_local))`` is not.
2511
2512 Supported Attributes
2513 --------------------
2514
2515 Not all attributes can be used with the ``#pragma clang attribute`` directive.
2516 Notably, statement attributes like ``[[fallthrough]]`` or type attributes
2517 like ``address_space`` aren't supported by this directive. You can determine
2518 whether or not an attribute is supported by the pragma by referring to the
2519 :doc:`individual documentation for that attribute <AttributeReference>`.
2520
2521 The attributes are applied to all matching declarations individually, even when
2522 the attribute is semantically incorrect. The attributes that aren't applied to
2523 any declaration are not verified semantically.
2524
2525 Specifying section names for global objects (#pragma clang section)
2526 ===================================================================
2527
2528 The ``#pragma clang section`` directive provides a means to assign section-names
2529 to global variables, functions and static variables.
2530
2531 The section names can be specified as:
2532
2533 .. code-block:: c++
2534
2535   #pragma clang section bss="myBSS" data="myData" rodata="myRodata" text="myText"
2536
2537 The section names can be reverted back to default name by supplying an empty
2538 string to the section kind, for example:
2539
2540 .. code-block:: c++
2541
2542   #pragma clang section bss="" data="" text="" rodata=""
2543
2544 The ``#pragma clang section`` directive obeys the following rules:
2545
2546 * The pragma applies to all global variable, statics and function declarations
2547   from the pragma to the end of the translation unit.
2548
2549 * The pragma clang section is enabled automatically, without need of any flags.
2550
2551 * This feature is only defined to work sensibly for ELF targets.
2552
2553 * If section name is specified through _attribute_((section("myname"))), then
2554   the attribute name gains precedence.
2555
2556 * Global variables that are initialized to zero will be placed in the named
2557   bss section, if one is present.
2558
2559 * The ``#pragma clang section`` directive does not does try to infer section-kind
2560   from the name. For example, naming a section "``.bss.mySec``" does NOT mean
2561   it will be a bss section name.
2562
2563 * The decision about which section-kind applies to each global is taken in the back-end.
2564   Once the section-kind is known, appropriate section name, as specified by the user using
2565   ``#pragma clang section`` directive, is applied to that global.