]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/FreeBSD.git/blob - docs/UsersManual.rst
Vendor import of clang release_34 branch r197841 (effectively, 3.4 RC3):
[FreeBSD/FreeBSD.git] / docs / UsersManual.rst
1 ============================
2 Clang Compiler User's Manual
3 ============================
4
5 .. contents::
6    :local:
7
8 Introduction
9 ============
10
11 The Clang Compiler is an open-source compiler for the C family of
12 programming languages, aiming to be the best in class implementation of
13 these languages. Clang builds on the LLVM optimizer and code generator,
14 allowing it to provide high-quality optimization and code generation
15 support for many targets. For more general information, please see the
16 `Clang Web Site <http://clang.llvm.org>`_ or the `LLVM Web
17 Site <http://llvm.org>`_.
18
19 This document describes important notes about using Clang as a compiler
20 for an end-user, documenting the supported features, command line
21 options, etc. If you are interested in using Clang to build a tool that
22 processes code, please see :doc:`InternalsManual`. If you are interested in the
23 `Clang Static Analyzer <http://clang-analyzer.llvm.org>`_, please see its web
24 page.
25
26 Clang is designed to support the C family of programming languages,
27 which includes :ref:`C <c>`, :ref:`Objective-C <objc>`, :ref:`C++ <cxx>`, and
28 :ref:`Objective-C++ <objcxx>` as well as many dialects of those. For
29 language-specific information, please see the corresponding language
30 specific section:
31
32 -  :ref:`C Language <c>`: K&R C, ANSI C89, ISO C90, ISO C94 (C89+AMD1), ISO
33    C99 (+TC1, TC2, TC3).
34 -  :ref:`Objective-C Language <objc>`: ObjC 1, ObjC 2, ObjC 2.1, plus
35    variants depending on base language.
36 -  :ref:`C++ Language <cxx>`
37 -  :ref:`Objective C++ Language <objcxx>`
38
39 In addition to these base languages and their dialects, Clang supports a
40 broad variety of language extensions, which are documented in the
41 corresponding language section. These extensions are provided to be
42 compatible with the GCC, Microsoft, and other popular compilers as well
43 as to improve functionality through Clang-specific features. The Clang
44 driver and language features are intentionally designed to be as
45 compatible with the GNU GCC compiler as reasonably possible, easing
46 migration from GCC to Clang. In most cases, code "just works".
47 Clang also provides an alternative driver, :ref:`clang-cl`, that is designed
48 to be compatible with the Visual C++ compiler, cl.exe.
49
50 In addition to language specific features, Clang has a variety of
51 features that depend on what CPU architecture or operating system is
52 being compiled for. Please see the :ref:`Target-Specific Features and
53 Limitations <target_features>` section for more details.
54
55 The rest of the introduction introduces some basic :ref:`compiler
56 terminology <terminology>` that is used throughout this manual and
57 contains a basic :ref:`introduction to using Clang <basicusage>` as a
58 command line compiler.
59
60 .. _terminology:
61
62 Terminology
63 -----------
64
65 Front end, parser, backend, preprocessor, undefined behavior,
66 diagnostic, optimizer
67
68 .. _basicusage:
69
70 Basic Usage
71 -----------
72
73 Intro to how to use a C compiler for newbies.
74
75 compile + link compile then link debug info enabling optimizations
76 picking a language to use, defaults to C99 by default. Autosenses based
77 on extension. using a makefile
78
79 Command Line Options
80 ====================
81
82 This section is generally an index into other sections. It does not go
83 into depth on the ones that are covered by other sections. However, the
84 first part introduces the language selection and other high level
85 options like :option:`-c`, :option:`-g`, etc.
86
87 Options to Control Error and Warning Messages
88 ---------------------------------------------
89
90 .. option:: -Werror
91
92   Turn warnings into errors.
93
94 .. This is in plain monospaced font because it generates the same label as
95 .. -Werror, and Sphinx complains.
96
97 ``-Werror=foo``
98
99   Turn warning "foo" into an error.
100
101 .. option:: -Wno-error=foo
102
103   Turn warning "foo" into an warning even if :option:`-Werror` is specified.
104
105 .. option:: -Wfoo
106
107   Enable warning "foo".
108
109 .. option:: -Wno-foo
110
111   Disable warning "foo".
112
113 .. option:: -w
114
115   Disable all warnings.
116
117 .. option:: -Weverything
118
119   :ref:`Enable all warnings. <diagnostics_enable_everything>`
120
121 .. option:: -pedantic
122
123   Warn on language extensions.
124
125 .. option:: -pedantic-errors
126
127   Error on language extensions.
128
129 .. option:: -Wsystem-headers
130
131   Enable warnings from system headers.
132
133 .. option:: -ferror-limit=123
134
135   Stop emitting diagnostics after 123 errors have been produced. The default is
136   20, and the error limit can be disabled with :option:`-ferror-limit=0`.
137
138 .. option:: -ftemplate-backtrace-limit=123
139
140   Only emit up to 123 template instantiation notes within the template
141   instantiation backtrace for a single warning or error. The default is 10, and
142   the limit can be disabled with :option:`-ftemplate-backtrace-limit=0`.
143
144 .. _cl_diag_formatting:
145
146 Formatting of Diagnostics
147 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
148
149 Clang aims to produce beautiful diagnostics by default, particularly for
150 new users that first come to Clang. However, different people have
151 different preferences, and sometimes Clang is driven by another program
152 that wants to parse simple and consistent output, not a person. For
153 these cases, Clang provides a wide range of options to control the exact
154 output format of the diagnostics that it generates.
155
156 .. _opt_fshow-column:
157
158 **-f[no-]show-column**
159    Print column number in diagnostic.
160
161    This option, which defaults to on, controls whether or not Clang
162    prints the column number of a diagnostic. For example, when this is
163    enabled, Clang will print something like:
164
165    ::
166
167          test.c:28:8: warning: extra tokens at end of #endif directive [-Wextra-tokens]
168          #endif bad
169                 ^
170                 //
171
172    When this is disabled, Clang will print "test.c:28: warning..." with
173    no column number.
174
175    The printed column numbers count bytes from the beginning of the
176    line; take care if your source contains multibyte characters.
177
178 .. _opt_fshow-source-location:
179
180 **-f[no-]show-source-location**
181    Print source file/line/column information in diagnostic.
182
183    This option, which defaults to on, controls whether or not Clang
184    prints the filename, line number and column number of a diagnostic.
185    For example, when this is enabled, Clang will print something like:
186
187    ::
188
189          test.c:28:8: warning: extra tokens at end of #endif directive [-Wextra-tokens]
190          #endif bad
191                 ^
192                 //
193
194    When this is disabled, Clang will not print the "test.c:28:8: "
195    part.
196
197 .. _opt_fcaret-diagnostics:
198
199 **-f[no-]caret-diagnostics**
200    Print source line and ranges from source code in diagnostic.
201    This option, which defaults to on, controls whether or not Clang
202    prints the source line, source ranges, and caret when emitting a
203    diagnostic. For example, when this is enabled, Clang will print
204    something like:
205
206    ::
207
208          test.c:28:8: warning: extra tokens at end of #endif directive [-Wextra-tokens]
209          #endif bad
210                 ^
211                 //
212
213 **-f[no-]color-diagnostics**
214    This option, which defaults to on when a color-capable terminal is
215    detected, controls whether or not Clang prints diagnostics in color.
216
217    When this option is enabled, Clang will use colors to highlight
218    specific parts of the diagnostic, e.g.,
219
220    .. nasty hack to not lose our dignity
221
222    .. raw:: html
223
224        <pre>
225          <b><span style="color:black">test.c:28:8: <span style="color:magenta">warning</span>: extra tokens at end of #endif directive [-Wextra-tokens]</span></b>
226          #endif bad
227                 <span style="color:green">^</span>
228                 <span style="color:green">//</span>
229        </pre>
230
231    When this is disabled, Clang will just print:
232
233    ::
234
235          test.c:2:8: warning: extra tokens at end of #endif directive [-Wextra-tokens]
236          #endif bad
237                 ^
238                 //
239
240 **-fansi-escape-codes**
241    Controls whether ANSI escape codes are used instead of the Windows Console
242    API to output colored diagnostics. This option is only used on Windows and
243    defaults to off.
244
245 .. option:: -fdiagnostics-format=clang/msvc/vi
246
247    Changes diagnostic output format to better match IDEs and command line tools.
248
249    This option controls the output format of the filename, line number,
250    and column printed in diagnostic messages. The options, and their
251    affect on formatting a simple conversion diagnostic, follow:
252
253    **clang** (default)
254        ::
255
256            t.c:3:11: warning: conversion specifies type 'char *' but the argument has type 'int'
257
258    **msvc**
259        ::
260
261            t.c(3,11) : warning: conversion specifies type 'char *' but the argument has type 'int'
262
263    **vi**
264        ::
265
266            t.c +3:11: warning: conversion specifies type 'char *' but the argument has type 'int'
267
268 **-f[no-]diagnostics-show-name**
269    Enable the display of the diagnostic name.
270    This option, which defaults to off, controls whether or not Clang
271    prints the associated name.
272
273 .. _opt_fdiagnostics-show-option:
274
275 **-f[no-]diagnostics-show-option**
276    Enable ``[-Woption]`` information in diagnostic line.
277
278    This option, which defaults to on, controls whether or not Clang
279    prints the associated :ref:`warning group <cl_diag_warning_groups>`
280    option name when outputting a warning diagnostic. For example, in
281    this output:
282
283    ::
284
285          test.c:28:8: warning: extra tokens at end of #endif directive [-Wextra-tokens]
286          #endif bad
287                 ^
288                 //
289
290    Passing **-fno-diagnostics-show-option** will prevent Clang from
291    printing the [:ref:`-Wextra-tokens <opt_Wextra-tokens>`] information in
292    the diagnostic. This information tells you the flag needed to enable
293    or disable the diagnostic, either from the command line or through
294    :ref:`#pragma GCC diagnostic <pragma_GCC_diagnostic>`.
295
296 .. _opt_fdiagnostics-show-category:
297
298 .. option:: -fdiagnostics-show-category=none/id/name
299
300    Enable printing category information in diagnostic line.
301
302    This option, which defaults to "none", controls whether or not Clang
303    prints the category associated with a diagnostic when emitting it.
304    Each diagnostic may or many not have an associated category, if it
305    has one, it is listed in the diagnostic categorization field of the
306    diagnostic line (in the []'s).
307
308    For example, a format string warning will produce these three
309    renditions based on the setting of this option:
310
311    ::
312
313          t.c:3:11: warning: conversion specifies type 'char *' but the argument has type 'int' [-Wformat]
314          t.c:3:11: warning: conversion specifies type 'char *' but the argument has type 'int' [-Wformat,1]
315          t.c:3:11: warning: conversion specifies type 'char *' but the argument has type 'int' [-Wformat,Format String]
316
317    This category can be used by clients that want to group diagnostics
318    by category, so it should be a high level category. We want dozens
319    of these, not hundreds or thousands of them.
320
321 .. _opt_fdiagnostics-fixit-info:
322
323 **-f[no-]diagnostics-fixit-info**
324    Enable "FixIt" information in the diagnostics output.
325
326    This option, which defaults to on, controls whether or not Clang
327    prints the information on how to fix a specific diagnostic
328    underneath it when it knows. For example, in this output:
329
330    ::
331
332          test.c:28:8: warning: extra tokens at end of #endif directive [-Wextra-tokens]
333          #endif bad
334                 ^
335                 //
336
337    Passing **-fno-diagnostics-fixit-info** will prevent Clang from
338    printing the "//" line at the end of the message. This information
339    is useful for users who may not understand what is wrong, but can be
340    confusing for machine parsing.
341
342 .. _opt_fdiagnostics-print-source-range-info:
343
344 **-fdiagnostics-print-source-range-info**
345    Print machine parsable information about source ranges.
346    This option makes Clang print information about source ranges in a machine
347    parsable format after the file/line/column number information. The
348    information is a simple sequence of brace enclosed ranges, where each range
349    lists the start and end line/column locations. For example, in this output:
350
351    ::
352
353        exprs.c:47:15:{47:8-47:14}{47:17-47:24}: error: invalid operands to binary expression ('int *' and '_Complex float')
354           P = (P-42) + Gamma*4;
355               ~~~~~~ ^ ~~~~~~~
356
357    The {}'s are generated by -fdiagnostics-print-source-range-info.
358
359    The printed column numbers count bytes from the beginning of the
360    line; take care if your source contains multibyte characters.
361
362 .. option:: -fdiagnostics-parseable-fixits
363
364    Print Fix-Its in a machine parseable form.
365
366    This option makes Clang print available Fix-Its in a machine
367    parseable format at the end of diagnostics. The following example
368    illustrates the format:
369
370    ::
371
372         fix-it:"t.cpp":{7:25-7:29}:"Gamma"
373
374    The range printed is a half-open range, so in this example the
375    characters at column 25 up to but not including column 29 on line 7
376    in t.cpp should be replaced with the string "Gamma". Either the
377    range or the replacement string may be empty (representing strict
378    insertions and strict erasures, respectively). Both the file name
379    and the insertion string escape backslash (as "\\\\"), tabs (as
380    "\\t"), newlines (as "\\n"), double quotes(as "\\"") and
381    non-printable characters (as octal "\\xxx").
382
383    The printed column numbers count bytes from the beginning of the
384    line; take care if your source contains multibyte characters.
385
386 .. option:: -fno-elide-type
387
388    Turns off elision in template type printing.
389
390    The default for template type printing is to elide as many template
391    arguments as possible, removing those which are the same in both
392    template types, leaving only the differences. Adding this flag will
393    print all the template arguments. If supported by the terminal,
394    highlighting will still appear on differing arguments.
395
396    Default:
397
398    ::
399
400        t.cc:4:5: note: candidate function not viable: no known conversion from 'vector<map<[...], map<float, [...]>>>' to 'vector<map<[...], map<double, [...]>>>' for 1st argument;
401
402    -fno-elide-type:
403
404    ::
405
406        t.cc:4:5: note: candidate function not viable: no known conversion from 'vector<map<int, map<float, int>>>' to 'vector<map<int, map<double, int>>>' for 1st argument;
407
408 .. option:: -fdiagnostics-show-template-tree
409
410    Template type diffing prints a text tree.
411
412    For diffing large templated types, this option will cause Clang to
413    display the templates as an indented text tree, one argument per
414    line, with differences marked inline. This is compatible with
415    -fno-elide-type.
416
417    Default:
418
419    ::
420
421        t.cc:4:5: note: candidate function not viable: no known conversion from 'vector<map<[...], map<float, [...]>>>' to 'vector<map<[...], map<double, [...]>>>' for 1st argument;
422
423    With :option:`-fdiagnostics-show-template-tree`:
424
425    ::
426
427        t.cc:4:5: note: candidate function not viable: no known conversion for 1st argument;
428          vector<
429            map<
430              [...],
431              map<
432                [float != double],
433                [...]>>>
434
435 .. _cl_diag_warning_groups:
436
437 Individual Warning Groups
438 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
439
440 TODO: Generate this from tblgen. Define one anchor per warning group.
441
442 .. _opt_wextra-tokens:
443
444 .. option:: -Wextra-tokens
445
446    Warn about excess tokens at the end of a preprocessor directive.
447
448    This option, which defaults to on, enables warnings about extra
449    tokens at the end of preprocessor directives. For example:
450
451    ::
452
453          test.c:28:8: warning: extra tokens at end of #endif directive [-Wextra-tokens]
454          #endif bad
455                 ^
456
457    These extra tokens are not strictly conforming, and are usually best
458    handled by commenting them out.
459
460 .. option:: -Wambiguous-member-template
461
462    Warn about unqualified uses of a member template whose name resolves to
463    another template at the location of the use.
464
465    This option, which defaults to on, enables a warning in the
466    following code:
467
468    ::
469
470        template<typename T> struct set{};
471        template<typename T> struct trait { typedef const T& type; };
472        struct Value {
473          template<typename T> void set(typename trait<T>::type value) {}
474        };
475        void foo() {
476          Value v;
477          v.set<double>(3.2);
478        }
479
480    C++ [basic.lookup.classref] requires this to be an error, but,
481    because it's hard to work around, Clang downgrades it to a warning
482    as an extension.
483
484 .. option:: -Wbind-to-temporary-copy
485
486    Warn about an unusable copy constructor when binding a reference to a
487    temporary.
488
489    This option, which defaults to on, enables warnings about binding a
490    reference to a temporary when the temporary doesn't have a usable
491    copy constructor. For example:
492
493    ::
494
495          struct NonCopyable {
496            NonCopyable();
497          private:
498            NonCopyable(const NonCopyable&);
499          };
500          void foo(const NonCopyable&);
501          void bar() {
502            foo(NonCopyable());  // Disallowed in C++98; allowed in C++11.
503          }
504
505    ::
506
507          struct NonCopyable2 {
508            NonCopyable2();
509            NonCopyable2(NonCopyable2&);
510          };
511          void foo(const NonCopyable2&);
512          void bar() {
513            foo(NonCopyable2());  // Disallowed in C++98; allowed in C++11.
514          }
515
516    Note that if ``NonCopyable2::NonCopyable2()`` has a default argument
517    whose instantiation produces a compile error, that error will still
518    be a hard error in C++98 mode even if this warning is turned off.
519
520 Options to Control Clang Crash Diagnostics
521 ------------------------------------------
522
523 As unbelievable as it may sound, Clang does crash from time to time.
524 Generally, this only occurs to those living on the `bleeding
525 edge <http://llvm.org/releases/download.html#svn>`_. Clang goes to great
526 lengths to assist you in filing a bug report. Specifically, Clang
527 generates preprocessed source file(s) and associated run script(s) upon
528 a crash. These files should be attached to a bug report to ease
529 reproducibility of the failure. Below are the command line options to
530 control the crash diagnostics.
531
532 .. option:: -fno-crash-diagnostics
533
534   Disable auto-generation of preprocessed source files during a clang crash.
535
536 The -fno-crash-diagnostics flag can be helpful for speeding the process
537 of generating a delta reduced test case.
538
539 Language and Target-Independent Features
540 ========================================
541
542 Controlling Errors and Warnings
543 -------------------------------
544
545 Clang provides a number of ways to control which code constructs cause
546 it to emit errors and warning messages, and how they are displayed to
547 the console.
548
549 Controlling How Clang Displays Diagnostics
550 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
551
552 When Clang emits a diagnostic, it includes rich information in the
553 output, and gives you fine-grain control over which information is
554 printed. Clang has the ability to print this information, and these are
555 the options that control it:
556
557 #. A file/line/column indicator that shows exactly where the diagnostic
558    occurs in your code [:ref:`-fshow-column <opt_fshow-column>`,
559    :ref:`-fshow-source-location <opt_fshow-source-location>`].
560 #. A categorization of the diagnostic as a note, warning, error, or
561    fatal error.
562 #. A text string that describes what the problem is.
563 #. An option that indicates how to control the diagnostic (for
564    diagnostics that support it)
565    [:ref:`-fdiagnostics-show-option <opt_fdiagnostics-show-option>`].
566 #. A :ref:`high-level category <diagnostics_categories>` for the diagnostic
567    for clients that want to group diagnostics by class (for diagnostics
568    that support it)
569    [:ref:`-fdiagnostics-show-category <opt_fdiagnostics-show-category>`].
570 #. The line of source code that the issue occurs on, along with a caret
571    and ranges that indicate the important locations
572    [:ref:`-fcaret-diagnostics <opt_fcaret-diagnostics>`].
573 #. "FixIt" information, which is a concise explanation of how to fix the
574    problem (when Clang is certain it knows)
575    [:ref:`-fdiagnostics-fixit-info <opt_fdiagnostics-fixit-info>`].
576 #. A machine-parsable representation of the ranges involved (off by
577    default)
578    [:ref:`-fdiagnostics-print-source-range-info <opt_fdiagnostics-print-source-range-info>`].
579
580 For more information please see :ref:`Formatting of
581 Diagnostics <cl_diag_formatting>`.
582
583 Diagnostic Mappings
584 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
585
586 All diagnostics are mapped into one of these 5 classes:
587
588 -  Ignored
589 -  Note
590 -  Warning
591 -  Error
592 -  Fatal
593
594 .. _diagnostics_categories:
595
596 Diagnostic Categories
597 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
598
599 Though not shown by default, diagnostics may each be associated with a
600 high-level category. This category is intended to make it possible to
601 triage builds that produce a large number of errors or warnings in a
602 grouped way.
603
604 Categories are not shown by default, but they can be turned on with the
605 :ref:`-fdiagnostics-show-category <opt_fdiagnostics-show-category>` option.
606 When set to "``name``", the category is printed textually in the
607 diagnostic output. When it is set to "``id``", a category number is
608 printed. The mapping of category names to category id's can be obtained
609 by running '``clang   --print-diagnostic-categories``'.
610
611 Controlling Diagnostics via Command Line Flags
612 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
613
614 TODO: -W flags, -pedantic, etc
615
616 .. _pragma_gcc_diagnostic:
617
618 Controlling Diagnostics via Pragmas
619 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
620
621 Clang can also control what diagnostics are enabled through the use of
622 pragmas in the source code. This is useful for turning off specific
623 warnings in a section of source code. Clang supports GCC's pragma for
624 compatibility with existing source code, as well as several extensions.
625
626 The pragma may control any warning that can be used from the command
627 line. Warnings may be set to ignored, warning, error, or fatal. The
628 following example code will tell Clang or GCC to ignore the -Wall
629 warnings:
630
631 .. code-block:: c
632
633   #pragma GCC diagnostic ignored "-Wall"
634
635 In addition to all of the functionality provided by GCC's pragma, Clang
636 also allows you to push and pop the current warning state. This is
637 particularly useful when writing a header file that will be compiled by
638 other people, because you don't know what warning flags they build with.
639
640 In the below example :option:`-Wmultichar` is ignored for only a single line of
641 code, after which the diagnostics return to whatever state had previously
642 existed.
643
644 .. code-block:: c
645
646   #pragma clang diagnostic push
647   #pragma clang diagnostic ignored "-Wmultichar"
648
649   char b = 'df'; // no warning.
650
651   #pragma clang diagnostic pop
652
653 The push and pop pragmas will save and restore the full diagnostic state
654 of the compiler, regardless of how it was set. That means that it is
655 possible to use push and pop around GCC compatible diagnostics and Clang
656 will push and pop them appropriately, while GCC will ignore the pushes
657 and pops as unknown pragmas. It should be noted that while Clang
658 supports the GCC pragma, Clang and GCC do not support the exact same set
659 of warnings, so even when using GCC compatible #pragmas there is no
660 guarantee that they will have identical behaviour on both compilers.
661
662 In addition to controlling warnings and errors generated by the compiler, it is
663 possible to generate custom warning and error messages through the following
664 pragmas:
665
666 .. code-block:: c
667
668   // The following will produce warning messages
669   #pragma message "some diagnostic message"
670   #pragma GCC warning "TODO: replace deprecated feature"
671
672   // The following will produce an error message
673   #pragma GCC error "Not supported"
674
675 These pragmas operate similarly to the ``#warning`` and ``#error`` preprocessor
676 directives, except that they may also be embedded into preprocessor macros via
677 the C99 ``_Pragma`` operator, for example:
678
679 .. code-block:: c
680
681   #define STR(X) #X
682   #define DEFER(M,...) M(__VA_ARGS__)
683   #define CUSTOM_ERROR(X) _Pragma(STR(GCC error(X " at line " DEFER(STR,__LINE__))))
684
685   CUSTOM_ERROR("Feature not available");
686
687 Controlling Diagnostics in System Headers
688 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
689
690 Warnings are suppressed when they occur in system headers. By default,
691 an included file is treated as a system header if it is found in an
692 include path specified by ``-isystem``, but this can be overridden in
693 several ways.
694
695 The ``system_header`` pragma can be used to mark the current file as
696 being a system header. No warnings will be produced from the location of
697 the pragma onwards within the same file.
698
699 .. code-block:: c
700
701   char a = 'xy'; // warning
702
703   #pragma clang system_header
704
705   char b = 'ab'; // no warning
706
707 The :option:`-isystem-prefix` and :option:`-ino-system-prefix` command-line
708 arguments can be used to override whether subsets of an include path are
709 treated as system headers. When the name in a ``#include`` directive is
710 found within a header search path and starts with a system prefix, the
711 header is treated as a system header. The last prefix on the
712 command-line which matches the specified header name takes precedence.
713 For instance:
714
715 .. code-block:: console
716
717   $ clang -Ifoo -isystem bar -isystem-prefix x/ -ino-system-prefix x/y/
718
719 Here, ``#include "x/a.h"`` is treated as including a system header, even
720 if the header is found in ``foo``, and ``#include "x/y/b.h"`` is treated
721 as not including a system header, even if the header is found in
722 ``bar``.
723
724 A ``#include`` directive which finds a file relative to the current
725 directory is treated as including a system header if the including file
726 is treated as a system header.
727
728 .. _diagnostics_enable_everything:
729
730 Enabling All Warnings
731 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
732
733 In addition to the traditional ``-W`` flags, one can enable **all**
734 warnings by passing :option:`-Weverything`. This works as expected with
735 :option:`-Werror`, and also includes the warnings from :option:`-pedantic`.
736
737 Note that when combined with :option:`-w` (which disables all warnings), that
738 flag wins.
739
740 Controlling Static Analyzer Diagnostics
741 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
742
743 While not strictly part of the compiler, the diagnostics from Clang's
744 `static analyzer <http://clang-analyzer.llvm.org>`_ can also be
745 influenced by the user via changes to the source code. See the available
746 `annotations <http://clang-analyzer.llvm.org/annotations.html>`_ and the
747 analyzer's `FAQ
748 page <http://clang-analyzer.llvm.org/faq.html#exclude_code>`_ for more
749 information.
750
751 .. _usersmanual-precompiled-headers:
752
753 Precompiled Headers
754 -------------------
755
756 `Precompiled headers <http://en.wikipedia.org/wiki/Precompiled_header>`__
757 are a general approach employed by many compilers to reduce compilation
758 time. The underlying motivation of the approach is that it is common for
759 the same (and often large) header files to be included by multiple
760 source files. Consequently, compile times can often be greatly improved
761 by caching some of the (redundant) work done by a compiler to process
762 headers. Precompiled header files, which represent one of many ways to
763 implement this optimization, are literally files that represent an
764 on-disk cache that contains the vital information necessary to reduce
765 some of the work needed to process a corresponding header file. While
766 details of precompiled headers vary between compilers, precompiled
767 headers have been shown to be highly effective at speeding up program
768 compilation on systems with very large system headers (e.g., Mac OS/X).
769
770 Generating a PCH File
771 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
772
773 To generate a PCH file using Clang, one invokes Clang with the
774 :option:`-x <language>-header` option. This mirrors the interface in GCC
775 for generating PCH files:
776
777 .. code-block:: console
778
779   $ gcc -x c-header test.h -o test.h.gch
780   $ clang -x c-header test.h -o test.h.pch
781
782 Using a PCH File
783 ^^^^^^^^^^^^^^^^
784
785 A PCH file can then be used as a prefix header when a :option:`-include`
786 option is passed to ``clang``:
787
788 .. code-block:: console
789
790   $ clang -include test.h test.c -o test
791
792 The ``clang`` driver will first check if a PCH file for ``test.h`` is
793 available; if so, the contents of ``test.h`` (and the files it includes)
794 will be processed from the PCH file. Otherwise, Clang falls back to
795 directly processing the content of ``test.h``. This mirrors the behavior
796 of GCC.
797
798 .. note::
799
800   Clang does *not* automatically use PCH files for headers that are directly
801   included within a source file. For example:
802
803   .. code-block:: console
804
805     $ clang -x c-header test.h -o test.h.pch
806     $ cat test.c
807     #include "test.h"
808     $ clang test.c -o test
809
810   In this example, ``clang`` will not automatically use the PCH file for
811   ``test.h`` since ``test.h`` was included directly in the source file and not
812   specified on the command line using :option:`-include`.
813
814 Relocatable PCH Files
815 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
816
817 It is sometimes necessary to build a precompiled header from headers
818 that are not yet in their final, installed locations. For example, one
819 might build a precompiled header within the build tree that is then
820 meant to be installed alongside the headers. Clang permits the creation
821 of "relocatable" precompiled headers, which are built with a given path
822 (into the build directory) and can later be used from an installed
823 location.
824
825 To build a relocatable precompiled header, place your headers into a
826 subdirectory whose structure mimics the installed location. For example,
827 if you want to build a precompiled header for the header ``mylib.h``
828 that will be installed into ``/usr/include``, create a subdirectory
829 ``build/usr/include`` and place the header ``mylib.h`` into that
830 subdirectory. If ``mylib.h`` depends on other headers, then they can be
831 stored within ``build/usr/include`` in a way that mimics the installed
832 location.
833
834 Building a relocatable precompiled header requires two additional
835 arguments. First, pass the ``--relocatable-pch`` flag to indicate that
836 the resulting PCH file should be relocatable. Second, pass
837 :option:`-isysroot /path/to/build`, which makes all includes for your library
838 relative to the build directory. For example:
839
840 .. code-block:: console
841
842   # clang -x c-header --relocatable-pch -isysroot /path/to/build /path/to/build/mylib.h mylib.h.pch
843
844 When loading the relocatable PCH file, the various headers used in the
845 PCH file are found from the system header root. For example, ``mylib.h``
846 can be found in ``/usr/include/mylib.h``. If the headers are installed
847 in some other system root, the :option:`-isysroot` option can be used provide
848 a different system root from which the headers will be based. For
849 example, :option:`-isysroot /Developer/SDKs/MacOSX10.4u.sdk` will look for
850 ``mylib.h`` in ``/Developer/SDKs/MacOSX10.4u.sdk/usr/include/mylib.h``.
851
852 Relocatable precompiled headers are intended to be used in a limited
853 number of cases where the compilation environment is tightly controlled
854 and the precompiled header cannot be generated after headers have been
855 installed.
856
857 Controlling Code Generation
858 ---------------------------
859
860 Clang provides a number of ways to control code generation. The options
861 are listed below.
862
863 **-f[no-]sanitize=check1,check2,...**
864    Turn on runtime checks for various forms of undefined or suspicious
865    behavior.
866
867    This option controls whether Clang adds runtime checks for various
868    forms of undefined or suspicious behavior, and is disabled by
869    default. If a check fails, a diagnostic message is produced at
870    runtime explaining the problem. The main checks are:
871
872    -  .. _opt_fsanitize_address:
873
874       ``-fsanitize=address``:
875       :doc:`AddressSanitizer`, a memory error
876       detector.
877    -  ``-fsanitize=init-order``: Make AddressSanitizer check for
878       dynamic initialization order problems. Implied by ``-fsanitize=address``.
879    -  ``-fsanitize=address-full``: AddressSanitizer with all the
880       experimental features listed below.
881    -  ``-fsanitize=integer``: Enables checks for undefined or
882       suspicious integer behavior.
883    -  .. _opt_fsanitize_thread:
884
885       ``-fsanitize=thread``: :doc:`ThreadSanitizer`, a data race detector.
886    -  .. _opt_fsanitize_memory:
887
888       ``-fsanitize=memory``: :doc:`MemorySanitizer`,
889       an *experimental* detector of uninitialized reads. Not ready for
890       widespread use.
891    -  .. _opt_fsanitize_undefined:
892
893       ``-fsanitize=undefined``: Fast and compatible undefined behavior
894       checker. Enables the undefined behavior checks that have small
895       runtime cost and no impact on address space layout or ABI. This
896       includes all of the checks listed below other than
897       ``unsigned-integer-overflow``.
898
899    -  ``-fsanitize=undefined-trap``: This includes all sanitizers
900       included by ``-fsanitize=undefined``, except those that require
901       runtime support. This group of sanitizers is intended to be
902       used in conjunction with the ``-fsanitize-undefined-trap-on-error``
903       flag. This includes all of the checks listed below other than
904       ``unsigned-integer-overflow`` and ``vptr``.
905    -  ``-fsanitize=dataflow``: :doc:`DataFlowSanitizer`, a general data
906       flow analysis.
907
908    The following more fine-grained checks are also available:
909
910    -  ``-fsanitize=alignment``: Use of a misaligned pointer or creation
911       of a misaligned reference.
912    -  ``-fsanitize=bool``: Load of a ``bool`` value which is neither
913       ``true`` nor ``false``.
914    -  ``-fsanitize=bounds``: Out of bounds array indexing, in cases
915       where the array bound can be statically determined.
916    -  ``-fsanitize=enum``: Load of a value of an enumerated type which
917       is not in the range of representable values for that enumerated
918       type.
919    -  ``-fsanitize=float-cast-overflow``: Conversion to, from, or
920       between floating-point types which would overflow the
921       destination.
922    -  ``-fsanitize=float-divide-by-zero``: Floating point division by
923       zero.
924    -  ``-fsanitize=function``: Indirect call of a function through a
925       function pointer of the wrong type (Linux, C++ and x86/x86_64 only).
926    -  ``-fsanitize=integer-divide-by-zero``: Integer division by zero.
927    -  ``-fsanitize=null``: Use of a null pointer or creation of a null
928       reference.
929    -  ``-fsanitize=object-size``: An attempt to use bytes which the
930       optimizer can determine are not part of the object being
931       accessed. The sizes of objects are determined using
932       ``__builtin_object_size``, and consequently may be able to detect
933       more problems at higher optimization levels.
934    -  ``-fsanitize=return``: In C++, reaching the end of a
935       value-returning function without returning a value.
936    -  ``-fsanitize=shift``: Shift operators where the amount shifted is
937       greater or equal to the promoted bit-width of the left hand side
938       or less than zero, or where the left hand side is negative. For a
939       signed left shift, also checks for signed overflow in C, and for
940       unsigned overflow in C++.
941    -  ``-fsanitize=signed-integer-overflow``: Signed integer overflow,
942       including all the checks added by ``-ftrapv``, and checking for
943       overflow in signed division (``INT_MIN / -1``).
944    -  ``-fsanitize=unreachable``: If control flow reaches
945       ``__builtin_unreachable``.
946    -  ``-fsanitize=unsigned-integer-overflow``: Unsigned integer
947       overflows.
948    -  ``-fsanitize=vla-bound``: A variable-length array whose bound
949       does not evaluate to a positive value.
950    -  ``-fsanitize=vptr``: Use of an object whose vptr indicates that
951       it is of the wrong dynamic type, or that its lifetime has not
952       begun or has ended. Incompatible with ``-fno-rtti``.
953
954    You can turn off or modify checks for certain source files, functions
955    or even variables by providing a special file:
956
957    -  ``-fsanitize-blacklist=/path/to/blacklist/file``: disable or modify
958       sanitizer checks for objects listed in the file. See
959       :doc:`SanitizerSpecialCaseList` for file format description.
960    -  ``-fno-sanitize-blacklist``: don't use blacklist file, if it was
961       specified earlier in the command line.
962
963    Experimental features of AddressSanitizer (not ready for widespread
964    use, require explicit ``-fsanitize=address``):
965
966    -  ``-fsanitize=use-after-return``: Check for use-after-return
967       errors (accessing local variable after the function exit).
968    -  ``-fsanitize=use-after-scope``: Check for use-after-scope errors
969       (accesing local variable after it went out of scope).
970
971    Extra features of MemorySanitizer (require explicit
972    ``-fsanitize=memory``):
973
974    -  ``-fsanitize-memory-track-origins``: Enables origin tracking in
975       MemorySanitizer. Adds a second section to MemorySanitizer
976       reports pointing to the heap or stack allocation the
977       uninitialized bits came from. Slows down execution by additional
978       1.5x-2x.
979
980    Extra features of UndefinedBehaviorSanitizer:
981
982    -  ``-fno-sanitize-recover``: By default, after a sanitizer diagnoses
983       an issue, it will attempt to continue executing the program if there
984       is a reasonable behavior it can give to the faulting operation. This
985       option causes the program to abort instead.
986    -  ``-fsanitize-undefined-trap-on-error``: Causes traps to be emitted
987       rather than calls to runtime libraries when a problem is detected.
988       This option is intended for use in cases where the sanitizer runtime
989       cannot be used (for instance, when building libc or a kernel module).
990       This is only compatible with the sanitizers in the ``undefined-trap``
991       group.
992
993    The ``-fsanitize=`` argument must also be provided when linking, in
994    order to link to the appropriate runtime library. When using
995    ``-fsanitize=vptr`` (or a group that includes it, such as
996    ``-fsanitize=undefined``) with a C++ program, the link must be
997    performed by ``clang++``, not ``clang``, in order to link against the
998    C++-specific parts of the runtime library.
999
1000    It is not possible to combine more than one of the ``-fsanitize=address``,
1001    ``-fsanitize=thread``, and ``-fsanitize=memory`` checkers in the same
1002    program. The ``-fsanitize=undefined`` checks can be combined with other
1003    sanitizers.
1004
1005 **-f[no-]address-sanitizer**
1006    Deprecated synonym for :ref:`-f[no-]sanitize=address
1007    <opt_fsanitize_address>`.
1008 **-f[no-]thread-sanitizer**
1009    Deprecated synonym for :ref:`-f[no-]sanitize=thread
1010    <opt_fsanitize_thread>`.
1011
1012 .. option:: -fcatch-undefined-behavior
1013
1014    Deprecated synonym for :ref:`-fsanitize=undefined
1015    <opt_fsanitize_undefined>`.
1016
1017 .. option:: -fno-assume-sane-operator-new
1018
1019    Don't assume that the C++'s new operator is sane.
1020
1021    This option tells the compiler to do not assume that C++'s global
1022    new operator will always return a pointer that does not alias any
1023    other pointer when the function returns.
1024
1025 .. option:: -ftrap-function=[name]
1026
1027    Instruct code generator to emit a function call to the specified
1028    function name for ``__builtin_trap()``.
1029
1030    LLVM code generator translates ``__builtin_trap()`` to a trap
1031    instruction if it is supported by the target ISA. Otherwise, the
1032    builtin is translated into a call to ``abort``. If this option is
1033    set, then the code generator will always lower the builtin to a call
1034    to the specified function regardless of whether the target ISA has a
1035    trap instruction. This option is useful for environments (e.g.
1036    deeply embedded) where a trap cannot be properly handled, or when
1037    some custom behavior is desired.
1038
1039 .. option:: -ftls-model=[model]
1040
1041    Select which TLS model to use.
1042
1043    Valid values are: ``global-dynamic``, ``local-dynamic``,
1044    ``initial-exec`` and ``local-exec``. The default value is
1045    ``global-dynamic``. The compiler may use a different model if the
1046    selected model is not supported by the target, or if a more
1047    efficient model can be used. The TLS model can be overridden per
1048    variable using the ``tls_model`` attribute.
1049
1050 .. option:: -mhwdiv=[values]
1051
1052    Select the ARM modes (arm or thumb) that support hardware division
1053    instructions.
1054
1055    Valid values are: ``arm``, ``thumb`` and ``arm,thumb``.
1056    This option is used to indicate which mode (arm or thumb) supports
1057    hardware division instructions. This only applies to the ARM
1058    architecture.
1059
1060 .. option:: -m[no-]crc
1061
1062    Enable or disable CRC instructions.
1063
1064    This option is used to indicate whether CRC instructions are to
1065    be generated. This only applies to the ARM architecture.
1066
1067    CRC instructions are enabled by default on ARMv8.
1068
1069
1070 Controlling Size of Debug Information
1071 -------------------------------------
1072
1073 Debug info kind generated by Clang can be set by one of the flags listed
1074 below. If multiple flags are present, the last one is used.
1075
1076 .. option:: -g0
1077
1078   Don't generate any debug info (default).
1079
1080 .. option:: -gline-tables-only
1081
1082   Generate line number tables only.
1083
1084   This kind of debug info allows to obtain stack traces with function names,
1085   file names and line numbers (by such tools as ``gdb`` or ``addr2line``).  It
1086   doesn't contain any other data (e.g. description of local variables or
1087   function parameters).
1088
1089 .. option:: -g
1090
1091   Generate complete debug info.
1092
1093 Comment Parsing Options
1094 --------------------------
1095
1096 Clang parses Doxygen and non-Doxygen style documentation comments and attaches
1097 them to the appropriate declaration nodes.  By default, it only parses
1098 Doxygen-style comments and ignores ordinary comments starting with ``//`` and
1099 ``/*``.
1100
1101 .. option:: -fparse-all-comments
1102
1103   Parse all comments as documentation comments (including ordinary comments
1104   starting with ``//`` and ``/*``).
1105
1106 .. _c:
1107
1108 C Language Features
1109 ===================
1110
1111 The support for standard C in clang is feature-complete except for the
1112 C99 floating-point pragmas.
1113
1114 Extensions supported by clang
1115 -----------------------------
1116
1117 See :doc:`LanguageExtensions`.
1118
1119 Differences between various standard modes
1120 ------------------------------------------
1121
1122 clang supports the -std option, which changes what language mode clang
1123 uses. The supported modes for C are c89, gnu89, c94, c99, gnu99 and
1124 various aliases for those modes. If no -std option is specified, clang
1125 defaults to gnu99 mode.
1126
1127 Differences between all ``c*`` and ``gnu*`` modes:
1128
1129 -  ``c*`` modes define "``__STRICT_ANSI__``".
1130 -  Target-specific defines not prefixed by underscores, like "linux",
1131    are defined in ``gnu*`` modes.
1132 -  Trigraphs default to being off in ``gnu*`` modes; they can be enabled by
1133    the -trigraphs option.
1134 -  The parser recognizes "asm" and "typeof" as keywords in ``gnu*`` modes;
1135    the variants "``__asm__``" and "``__typeof__``" are recognized in all
1136    modes.
1137 -  The Apple "blocks" extension is recognized by default in ``gnu*`` modes
1138    on some platforms; it can be enabled in any mode with the "-fblocks"
1139    option.
1140 -  Arrays that are VLA's according to the standard, but which can be
1141    constant folded by the frontend are treated as fixed size arrays.
1142    This occurs for things like "int X[(1, 2)];", which is technically a
1143    VLA. ``c*`` modes are strictly compliant and treat these as VLAs.
1144
1145 Differences between ``*89`` and ``*99`` modes:
1146
1147 -  The ``*99`` modes default to implementing "inline" as specified in C99,
1148    while the ``*89`` modes implement the GNU version. This can be
1149    overridden for individual functions with the ``__gnu_inline__``
1150    attribute.
1151 -  Digraphs are not recognized in c89 mode.
1152 -  The scope of names defined inside a "for", "if", "switch", "while",
1153    or "do" statement is different. (example: "``if ((struct x {int
1154    x;}*)0) {}``".)
1155 -  ``__STDC_VERSION__`` is not defined in ``*89`` modes.
1156 -  "inline" is not recognized as a keyword in c89 mode.
1157 -  "restrict" is not recognized as a keyword in ``*89`` modes.
1158 -  Commas are allowed in integer constant expressions in ``*99`` modes.
1159 -  Arrays which are not lvalues are not implicitly promoted to pointers
1160    in ``*89`` modes.
1161 -  Some warnings are different.
1162
1163 c94 mode is identical to c89 mode except that digraphs are enabled in
1164 c94 mode (FIXME: And ``__STDC_VERSION__`` should be defined!).
1165
1166 GCC extensions not implemented yet
1167 ----------------------------------
1168
1169 clang tries to be compatible with gcc as much as possible, but some gcc
1170 extensions are not implemented yet:
1171
1172 -  clang does not support #pragma weak (`bug
1173    3679 <http://llvm.org/bugs/show_bug.cgi?id=3679>`_). Due to the uses
1174    described in the bug, this is likely to be implemented at some point,
1175    at least partially.
1176 -  clang does not support decimal floating point types (``_Decimal32`` and
1177    friends) or fixed-point types (``_Fract`` and friends); nobody has
1178    expressed interest in these features yet, so it's hard to say when
1179    they will be implemented.
1180 -  clang does not support nested functions; this is a complex feature
1181    which is infrequently used, so it is unlikely to be implemented
1182    anytime soon. In C++11 it can be emulated by assigning lambda
1183    functions to local variables, e.g:
1184
1185    .. code-block:: cpp
1186
1187      auto const local_function = [&](int parameter) {
1188        // Do something
1189      };
1190      ...
1191      local_function(1);
1192
1193 -  clang does not support global register variables; this is unlikely to
1194    be implemented soon because it requires additional LLVM backend
1195    support.
1196 -  clang does not support static initialization of flexible array
1197    members. This appears to be a rarely used extension, but could be
1198    implemented pending user demand.
1199 -  clang does not support
1200    ``__builtin_va_arg_pack``/``__builtin_va_arg_pack_len``. This is
1201    used rarely, but in some potentially interesting places, like the
1202    glibc headers, so it may be implemented pending user demand. Note
1203    that because clang pretends to be like GCC 4.2, and this extension
1204    was introduced in 4.3, the glibc headers will not try to use this
1205    extension with clang at the moment.
1206 -  clang does not support the gcc extension for forward-declaring
1207    function parameters; this has not shown up in any real-world code
1208    yet, though, so it might never be implemented.
1209
1210 This is not a complete list; if you find an unsupported extension
1211 missing from this list, please send an e-mail to cfe-dev. This list
1212 currently excludes C++; see :ref:`C++ Language Features <cxx>`. Also, this
1213 list does not include bugs in mostly-implemented features; please see
1214 the `bug
1215 tracker <http://llvm.org/bugs/buglist.cgi?quicksearch=product%3Aclang+component%3A-New%2BBugs%2CAST%2CBasic%2CDriver%2CHeaders%2CLLVM%2BCodeGen%2Cparser%2Cpreprocessor%2CSemantic%2BAnalyzer>`_
1216 for known existing bugs (FIXME: Is there a section for bug-reporting
1217 guidelines somewhere?).
1218
1219 Intentionally unsupported GCC extensions
1220 ----------------------------------------
1221
1222 -  clang does not support the gcc extension that allows variable-length
1223    arrays in structures. This is for a few reasons: one, it is tricky to
1224    implement, two, the extension is completely undocumented, and three,
1225    the extension appears to be rarely used. Note that clang *does*
1226    support flexible array members (arrays with a zero or unspecified
1227    size at the end of a structure).
1228 -  clang does not have an equivalent to gcc's "fold"; this means that
1229    clang doesn't accept some constructs gcc might accept in contexts
1230    where a constant expression is required, like "x-x" where x is a
1231    variable.
1232 -  clang does not support ``__builtin_apply`` and friends; this extension
1233    is extremely obscure and difficult to implement reliably.
1234
1235 .. _c_ms:
1236
1237 Microsoft extensions
1238 --------------------
1239
1240 clang has some experimental support for extensions from Microsoft Visual
1241 C++; to enable it, use the ``-fms-extensions`` command-line option. This is
1242 the default for Windows targets. Note that the support is incomplete.
1243 Some constructs such as ``dllexport`` on classes are ignored with a warning,
1244 and others such as `Microsoft IDL annotations
1245 <http://msdn.microsoft.com/en-us/library/8tesw2eh.aspx>`_ are silently
1246 ignored.
1247
1248 clang has a ``-fms-compatibility`` flag that makes clang accept enough
1249 invalid C++ to be able to parse most Microsoft headers. For example, it
1250 allows `unqualified lookup of dependent base class members
1251 <http://clang.llvm.org/compatibility.html#dep_lookup_bases>`_, which is
1252 a common compatibility issue with clang. This flag is enabled by default
1253 for Windows targets.
1254
1255 ``-fdelayed-template-parsing`` lets clang delay parsing of function template
1256 definitions until the end of a translation unit. This flag is enabled by
1257 default for Windows targets.
1258
1259 -  clang allows setting ``_MSC_VER`` with ``-fmsc-version=``. It defaults to
1260    1700 which is the same as Visual C/C++ 2012. Any number is supported
1261    and can greatly affect what Windows SDK and c++stdlib headers clang
1262    can compile.
1263 -  clang does not support the Microsoft extension where anonymous record
1264    members can be declared using user defined typedefs.
1265 -  clang supports the Microsoft ``#pragma pack`` feature for controlling
1266    record layout. GCC also contains support for this feature, however
1267    where MSVC and GCC are incompatible clang follows the MSVC
1268    definition.
1269 -  clang supports the Microsoft ``#pragma comment(lib, "foo.lib")`` feature for
1270    automatically linking against the specified library.  Currently this feature
1271    only works with the Visual C++ linker.
1272 -  clang supports the Microsoft ``#pragma comment(linker, "/flag:foo")`` feature
1273    for adding linker flags to COFF object files.  The user is responsible for
1274    ensuring that the linker understands the flags.
1275 -  clang defaults to C++11 for Windows targets.
1276
1277 .. _cxx:
1278
1279 C++ Language Features
1280 =====================
1281
1282 clang fully implements all of standard C++98 except for exported
1283 templates (which were removed in C++11), and all of standard C++11
1284 and the current draft standard for C++1y.
1285
1286 Controlling implementation limits
1287 ---------------------------------
1288
1289 .. option:: -fbracket-depth=N
1290
1291   Sets the limit for nested parentheses, brackets, and braces to N.  The
1292   default is 256.
1293
1294 .. option:: -fconstexpr-depth=N
1295
1296   Sets the limit for recursive constexpr function invocations to N.  The
1297   default is 512.
1298
1299 .. option:: -ftemplate-depth=N
1300
1301   Sets the limit for recursively nested template instantiations to N.  The
1302   default is 256.
1303
1304 .. option:: -foperator-arrow-depth=N
1305
1306   Sets the limit for iterative calls to 'operator->' functions to N.  The
1307   default is 256.
1308
1309 .. _objc:
1310
1311 Objective-C Language Features
1312 =============================
1313
1314 .. _objcxx:
1315
1316 Objective-C++ Language Features
1317 ===============================
1318
1319
1320 .. _target_features:
1321
1322 Target-Specific Features and Limitations
1323 ========================================
1324
1325 CPU Architectures Features and Limitations
1326 ------------------------------------------
1327
1328 X86
1329 ^^^
1330
1331 The support for X86 (both 32-bit and 64-bit) is considered stable on
1332 Darwin (Mac OS/X), Linux, FreeBSD, and Dragonfly BSD: it has been tested
1333 to correctly compile many large C, C++, Objective-C, and Objective-C++
1334 codebases.
1335
1336 On ``x86_64-mingw32``, passing i128(by value) is incompatible with the
1337 Microsoft x64 calling conversion. You might need to tweak
1338 ``WinX86_64ABIInfo::classify()`` in lib/CodeGen/TargetInfo.cpp.
1339
1340 ARM
1341 ^^^
1342
1343 The support for ARM (specifically ARMv6 and ARMv7) is considered stable
1344 on Darwin (iOS): it has been tested to correctly compile many large C,
1345 C++, Objective-C, and Objective-C++ codebases. Clang only supports a
1346 limited number of ARM architectures. It does not yet fully support
1347 ARMv5, for example.
1348
1349 PowerPC
1350 ^^^^^^^
1351
1352 The support for PowerPC (especially PowerPC64) is considered stable
1353 on Linux and FreeBSD: it has been tested to correctly compile many
1354 large C and C++ codebases. PowerPC (32bit) is still missing certain
1355 features (e.g. PIC code on ELF platforms).
1356
1357 Other platforms
1358 ^^^^^^^^^^^^^^^
1359
1360 clang currently contains some support for other architectures (e.g. Sparc);
1361 however, significant pieces of code generation are still missing, and they
1362 haven't undergone significant testing.
1363
1364 clang contains limited support for the MSP430 embedded processor, but
1365 both the clang support and the LLVM backend support are highly
1366 experimental.
1367
1368 Other platforms are completely unsupported at the moment. Adding the
1369 minimal support needed for parsing and semantic analysis on a new
1370 platform is quite easy; see ``lib/Basic/Targets.cpp`` in the clang source
1371 tree. This level of support is also sufficient for conversion to LLVM IR
1372 for simple programs. Proper support for conversion to LLVM IR requires
1373 adding code to ``lib/CodeGen/CGCall.cpp`` at the moment; this is likely to
1374 change soon, though. Generating assembly requires a suitable LLVM
1375 backend.
1376
1377 Operating System Features and Limitations
1378 -----------------------------------------
1379
1380 Darwin (Mac OS/X)
1381 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
1382
1383 None
1384
1385 Windows
1386 ^^^^^^^
1387
1388 Clang has experimental support for targeting "Cygming" (Cygwin / MinGW)
1389 platforms.
1390
1391 See also :ref:`Microsoft Extensions <c_ms>`.
1392
1393 Cygwin
1394 """"""
1395
1396 Clang works on Cygwin-1.7.
1397
1398 MinGW32
1399 """""""
1400
1401 Clang works on some mingw32 distributions. Clang assumes directories as
1402 below;
1403
1404 -  ``C:/mingw/include``
1405 -  ``C:/mingw/lib``
1406 -  ``C:/mingw/lib/gcc/mingw32/4.[3-5].0/include/c++``
1407
1408 On MSYS, a few tests might fail.
1409
1410 MinGW-w64
1411 """""""""
1412
1413 For 32-bit (i686-w64-mingw32), and 64-bit (x86\_64-w64-mingw32), Clang
1414 assumes as below;
1415
1416 -  ``GCC versions 4.5.0 to 4.5.3, 4.6.0 to 4.6.2, or 4.7.0 (for the C++ header search path)``
1417 -  ``some_directory/bin/gcc.exe``
1418 -  ``some_directory/bin/clang.exe``
1419 -  ``some_directory/bin/clang++.exe``
1420 -  ``some_directory/bin/../include/c++/GCC_version``
1421 -  ``some_directory/bin/../include/c++/GCC_version/x86_64-w64-mingw32``
1422 -  ``some_directory/bin/../include/c++/GCC_version/i686-w64-mingw32``
1423 -  ``some_directory/bin/../include/c++/GCC_version/backward``
1424 -  ``some_directory/bin/../x86_64-w64-mingw32/include``
1425 -  ``some_directory/bin/../i686-w64-mingw32/include``
1426 -  ``some_directory/bin/../include``
1427
1428 This directory layout is standard for any toolchain you will find on the
1429 official `MinGW-w64 website <http://mingw-w64.sourceforge.net>`_.
1430
1431 Clang expects the GCC executable "gcc.exe" compiled for
1432 ``i686-w64-mingw32`` (or ``x86_64-w64-mingw32``) to be present on PATH.
1433
1434 `Some tests might fail <http://llvm.org/bugs/show_bug.cgi?id=9072>`_ on
1435 ``x86_64-w64-mingw32``.
1436
1437 .. _clang-cl:
1438
1439 clang-cl
1440 ========
1441
1442 clang-cl is an alternative command-line interface to Clang driver, designed for
1443 compatibility with the Visual C++ compiler, cl.exe.
1444
1445 To enable clang-cl to find system headers, libraries, and the linker when run
1446 from the command-line, it should be executed inside a Visual Studio Native Tools
1447 Command Prompt or a regular Command Prompt where the environment has been set
1448 up using e.g. `vcvars32.bat <http://msdn.microsoft.com/en-us/library/f2ccy3wt.aspx>`_.
1449
1450 clang-cl can also be used from inside Visual Studio  by using an LLVM Platform
1451 Toolset.
1452
1453 Command-Line Options
1454 --------------------
1455
1456 To be compatible with cl.exe, clang-cl supports most of the same command-line
1457 options. Those options can start with either ``/`` or ``-``. It also supports
1458 some of Clang's core options, such as the ``-W`` options.
1459
1460 Options that are known to clang-cl, but not currently supported, are ignored
1461 with a warning. For example:
1462
1463   ::
1464
1465     clang-cl.exe: warning: argument unused during compilation: '/Zi'
1466
1467 To suppress warnings about unused arguments, use the ``-Qunused-arguments`` option.
1468
1469 Options that are not known to clang-cl will cause errors. If they are spelled with a
1470 leading ``/``, they will be mistaken for a filename:
1471
1472   ::
1473
1474     clang-cl.exe: error: no such file or directory: '/foobar'
1475
1476 Please `file a bug <http://llvm.org/bugs/enter_bug.cgi?product=clang&component=Driver>`_
1477 for any valid cl.exe flags that clang-cl does not understand.
1478
1479 Execute ``clang-cl /?`` to see a list of supported options:
1480
1481   ::
1482
1483     /?                     Display available options
1484     /c                     Compile only
1485     /D <macro[=value]>     Define macro
1486     /fallback              Fall back to cl.exe if clang-cl fails to compile
1487     /FA                    Output assembly code file during compilation
1488     /Fa<file or directory> Output assembly code to this file during compilation
1489     /Fe<file or directory> Set output executable file or directory (ends in / or \)
1490     /FI<value>             Include file before parsing
1491     /Fo<file or directory> Set output object file, or directory (ends in / or \)
1492     /GF-                   Disable string pooling
1493     /GR-                   Disable RTTI
1494     /GR                    Enable RTTI
1495     /help                  Display available options
1496     /I <dir>               Add directory to include search path
1497     /J                     Make char type unsigned
1498     /LDd                   Create debug DLL
1499     /LD                    Create DLL
1500     /link <options>        Forward options to the linker
1501     /MDd                   Use DLL debug run-time
1502     /MD                    Use DLL run-time
1503     /MTd                   Use static debug run-time
1504     /MT                    Use static run-time
1505     /Ob0                   Disable inlining
1506     /Od                    Disable optimization
1507     /Oi-                   Disable use of builtin functions
1508     /Oi                    Enable use of builtin functions
1509     /Os                    Optimize for size
1510     /Ot                    Optimize for speed
1511     /Ox                    Maximum optimization
1512     /Oy-                   Disable frame pointer omission
1513     /Oy                    Enable frame pointer omission
1514     /O<n>                  Optimization level
1515     /P                     Only run the preprocessor
1516     /showIncludes          Print info about included files to stderr
1517     /TC                    Treat all source files as C
1518     /Tc <filename>         Specify a C source file
1519     /TP                    Treat all source files as C++
1520     /Tp <filename>         Specify a C++ source file
1521     /U <macro>             Undefine macro
1522     /W0                    Disable all warnings
1523     /W1                    Enable -Wall
1524     /W2                    Enable -Wall
1525     /W3                    Enable -Wall
1526     /W4                    Enable -Wall
1527     /Wall                  Enable -Wall
1528     /WX-                   Do not treat warnings as errors
1529     /WX                    Treat warnings as errors
1530     /w                     Disable all warnings
1531     /Zs                    Syntax-check only
1532
1533 The /fallback Option
1534 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1535
1536 When clang-cl is run with the ``/fallback`` option, it will first try to
1537 compile files itself. For any file that it fails to compile, it will fall back
1538 and try to compile the file by invoking cl.exe.
1539
1540 This option is intended to be used as a temporary means to build projects where
1541 clang-cl cannot successfully compile all the files. clang-cl may fail to compile
1542 a file either because it cannot generate code for some C++ feature, or because
1543 it cannot parse some Microsoft language extension.