]> granicus.if.org Git - clang/blob - docs/UsersManual.rst
29c4d4ef90199a192dc1dde4812eff17d69eb718
[clang] / 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 C11 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 diagnostics.
116
117 .. option:: -Weverything
118
119   :ref:`Enable all diagnostics. <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 .. _opt_fdiagnostics-show-option:
269
270 **-f[no-]diagnostics-show-option**
271    Enable ``[-Woption]`` information in diagnostic line.
272
273    This option, which defaults to on, controls whether or not Clang
274    prints the associated :ref:`warning group <cl_diag_warning_groups>`
275    option name when outputting a warning diagnostic. For example, in
276    this output:
277
278    ::
279
280          test.c:28:8: warning: extra tokens at end of #endif directive [-Wextra-tokens]
281          #endif bad
282                 ^
283                 //
284
285    Passing **-fno-diagnostics-show-option** will prevent Clang from
286    printing the [:ref:`-Wextra-tokens <opt_Wextra-tokens>`] information in
287    the diagnostic. This information tells you the flag needed to enable
288    or disable the diagnostic, either from the command line or through
289    :ref:`#pragma GCC diagnostic <pragma_GCC_diagnostic>`.
290
291 .. _opt_fdiagnostics-show-category:
292
293 .. option:: -fdiagnostics-show-category=none/id/name
294
295    Enable printing category information in diagnostic line.
296
297    This option, which defaults to "none", controls whether or not Clang
298    prints the category associated with a diagnostic when emitting it.
299    Each diagnostic may or many not have an associated category, if it
300    has one, it is listed in the diagnostic categorization field of the
301    diagnostic line (in the []'s).
302
303    For example, a format string warning will produce these three
304    renditions based on the setting of this option:
305
306    ::
307
308          t.c:3:11: warning: conversion specifies type 'char *' but the argument has type 'int' [-Wformat]
309          t.c:3:11: warning: conversion specifies type 'char *' but the argument has type 'int' [-Wformat,1]
310          t.c:3:11: warning: conversion specifies type 'char *' but the argument has type 'int' [-Wformat,Format String]
311
312    This category can be used by clients that want to group diagnostics
313    by category, so it should be a high level category. We want dozens
314    of these, not hundreds or thousands of them.
315
316 .. _opt_fdiagnostics-fixit-info:
317
318 **-f[no-]diagnostics-fixit-info**
319    Enable "FixIt" information in the diagnostics output.
320
321    This option, which defaults to on, controls whether or not Clang
322    prints the information on how to fix a specific diagnostic
323    underneath it when it knows. For example, in this output:
324
325    ::
326
327          test.c:28:8: warning: extra tokens at end of #endif directive [-Wextra-tokens]
328          #endif bad
329                 ^
330                 //
331
332    Passing **-fno-diagnostics-fixit-info** will prevent Clang from
333    printing the "//" line at the end of the message. This information
334    is useful for users who may not understand what is wrong, but can be
335    confusing for machine parsing.
336
337 .. _opt_fdiagnostics-print-source-range-info:
338
339 **-fdiagnostics-print-source-range-info**
340    Print machine parsable information about source ranges.
341    This option makes Clang print information about source ranges in a machine
342    parsable format after the file/line/column number information. The
343    information is a simple sequence of brace enclosed ranges, where each range
344    lists the start and end line/column locations. For example, in this output:
345
346    ::
347
348        exprs.c:47:15:{47:8-47:14}{47:17-47:24}: error: invalid operands to binary expression ('int *' and '_Complex float')
349           P = (P-42) + Gamma*4;
350               ~~~~~~ ^ ~~~~~~~
351
352    The {}'s are generated by -fdiagnostics-print-source-range-info.
353
354    The printed column numbers count bytes from the beginning of the
355    line; take care if your source contains multibyte characters.
356
357 .. option:: -fdiagnostics-parseable-fixits
358
359    Print Fix-Its in a machine parseable form.
360
361    This option makes Clang print available Fix-Its in a machine
362    parseable format at the end of diagnostics. The following example
363    illustrates the format:
364
365    ::
366
367         fix-it:"t.cpp":{7:25-7:29}:"Gamma"
368
369    The range printed is a half-open range, so in this example the
370    characters at column 25 up to but not including column 29 on line 7
371    in t.cpp should be replaced with the string "Gamma". Either the
372    range or the replacement string may be empty (representing strict
373    insertions and strict erasures, respectively). Both the file name
374    and the insertion string escape backslash (as "\\\\"), tabs (as
375    "\\t"), newlines (as "\\n"), double quotes(as "\\"") and
376    non-printable characters (as octal "\\xxx").
377
378    The printed column numbers count bytes from the beginning of the
379    line; take care if your source contains multibyte characters.
380
381 .. option:: -fno-elide-type
382
383    Turns off elision in template type printing.
384
385    The default for template type printing is to elide as many template
386    arguments as possible, removing those which are the same in both
387    template types, leaving only the differences. Adding this flag will
388    print all the template arguments. If supported by the terminal,
389    highlighting will still appear on differing arguments.
390
391    Default:
392
393    ::
394
395        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;
396
397    -fno-elide-type:
398
399    ::
400
401        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;
402
403 .. option:: -fdiagnostics-show-template-tree
404
405    Template type diffing prints a text tree.
406
407    For diffing large templated types, this option will cause Clang to
408    display the templates as an indented text tree, one argument per
409    line, with differences marked inline. This is compatible with
410    -fno-elide-type.
411
412    Default:
413
414    ::
415
416        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;
417
418    With :option:`-fdiagnostics-show-template-tree`:
419
420    ::
421
422        t.cc:4:5: note: candidate function not viable: no known conversion for 1st argument;
423          vector<
424            map<
425              [...],
426              map<
427                [float != double],
428                [...]>>>
429
430 .. _cl_diag_warning_groups:
431
432 Individual Warning Groups
433 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
434
435 TODO: Generate this from tblgen. Define one anchor per warning group.
436
437 .. _opt_wextra-tokens:
438
439 .. option:: -Wextra-tokens
440
441    Warn about excess tokens at the end of a preprocessor directive.
442
443    This option, which defaults to on, enables warnings about extra
444    tokens at the end of preprocessor directives. For example:
445
446    ::
447
448          test.c:28:8: warning: extra tokens at end of #endif directive [-Wextra-tokens]
449          #endif bad
450                 ^
451
452    These extra tokens are not strictly conforming, and are usually best
453    handled by commenting them out.
454
455 .. option:: -Wambiguous-member-template
456
457    Warn about unqualified uses of a member template whose name resolves to
458    another template at the location of the use.
459
460    This option, which defaults to on, enables a warning in the
461    following code:
462
463    ::
464
465        template<typename T> struct set{};
466        template<typename T> struct trait { typedef const T& type; };
467        struct Value {
468          template<typename T> void set(typename trait<T>::type value) {}
469        };
470        void foo() {
471          Value v;
472          v.set<double>(3.2);
473        }
474
475    C++ [basic.lookup.classref] requires this to be an error, but,
476    because it's hard to work around, Clang downgrades it to a warning
477    as an extension.
478
479 .. option:: -Wbind-to-temporary-copy
480
481    Warn about an unusable copy constructor when binding a reference to a
482    temporary.
483
484    This option enables warnings about binding a
485    reference to a temporary when the temporary doesn't have a usable
486    copy constructor. For example:
487
488    ::
489
490          struct NonCopyable {
491            NonCopyable();
492          private:
493            NonCopyable(const NonCopyable&);
494          };
495          void foo(const NonCopyable&);
496          void bar() {
497            foo(NonCopyable());  // Disallowed in C++98; allowed in C++11.
498          }
499
500    ::
501
502          struct NonCopyable2 {
503            NonCopyable2();
504            NonCopyable2(NonCopyable2&);
505          };
506          void foo(const NonCopyable2&);
507          void bar() {
508            foo(NonCopyable2());  // Disallowed in C++98; allowed in C++11.
509          }
510
511    Note that if ``NonCopyable2::NonCopyable2()`` has a default argument
512    whose instantiation produces a compile error, that error will still
513    be a hard error in C++98 mode even if this warning is turned off.
514
515 Options to Control Clang Crash Diagnostics
516 ------------------------------------------
517
518 As unbelievable as it may sound, Clang does crash from time to time.
519 Generally, this only occurs to those living on the `bleeding
520 edge <http://llvm.org/releases/download.html#svn>`_. Clang goes to great
521 lengths to assist you in filing a bug report. Specifically, Clang
522 generates preprocessed source file(s) and associated run script(s) upon
523 a crash. These files should be attached to a bug report to ease
524 reproducibility of the failure. Below are the command line options to
525 control the crash diagnostics.
526
527 .. option:: -fno-crash-diagnostics
528
529   Disable auto-generation of preprocessed source files during a clang crash.
530
531 The -fno-crash-diagnostics flag can be helpful for speeding the process
532 of generating a delta reduced test case.
533
534 Options to Emit Optimization Reports
535 ------------------------------------
536
537 Optimization reports trace, at a high-level, all the major decisions
538 done by compiler transformations. For instance, when the inliner
539 decides to inline function ``foo()`` into ``bar()``, or the loop unroller
540 decides to unroll a loop N times, or the vectorizer decides to
541 vectorize a loop body.
542
543 Clang offers a family of flags which the optimizers can use to emit
544 a diagnostic in three cases:
545
546 1. When the pass makes a transformation (:option:`-Rpass`).
547
548 2. When the pass fails to make a transformation (:option:`-Rpass-missed`).
549
550 3. When the pass determines whether or not to make a transformation
551    (:option:`-Rpass-analysis`).
552
553 NOTE: Although the discussion below focuses on :option:`-Rpass`, the exact
554 same options apply to :option:`-Rpass-missed` and :option:`-Rpass-analysis`.
555
556 Since there are dozens of passes inside the compiler, each of these flags
557 take a regular expression that identifies the name of the pass which should
558 emit the associated diagnostic. For example, to get a report from the inliner,
559 compile the code with:
560
561 .. code-block:: console
562
563    $ clang -O2 -Rpass=inline code.cc -o code
564    code.cc:4:25: remark: foo inlined into bar [-Rpass=inline]
565    int bar(int j) { return foo(j, j - 2); }
566                            ^
567
568 Note that remarks from the inliner are identified with `[-Rpass=inline]`.
569 To request a report from every optimization pass, you should use
570 :option:`-Rpass=.*` (in fact, you can use any valid POSIX regular
571 expression). However, do not expect a report from every transformation
572 made by the compiler. Optimization remarks do not really make sense
573 outside of the major transformations (e.g., inlining, vectorization,
574 loop optimizations) and not every optimization pass supports this
575 feature.
576
577 Current limitations
578 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
579
580 1. Optimization remarks that refer to function names will display the
581    mangled name of the function. Since these remarks are emitted by the
582    back end of the compiler, it does not know anything about the input
583    language, nor its mangling rules.
584
585 2. Some source locations are not displayed correctly. The front end has
586    a more detailed source location tracking than the locations included
587    in the debug info (e.g., the front end can locate code inside macro
588    expansions). However, the locations used by :option:`-Rpass` are
589    translated from debug annotations. That translation can be lossy,
590    which results in some remarks having no location information.
591
592
593 Language and Target-Independent Features
594 ========================================
595
596 Controlling Errors and Warnings
597 -------------------------------
598
599 Clang provides a number of ways to control which code constructs cause
600 it to emit errors and warning messages, and how they are displayed to
601 the console.
602
603 Controlling How Clang Displays Diagnostics
604 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
605
606 When Clang emits a diagnostic, it includes rich information in the
607 output, and gives you fine-grain control over which information is
608 printed. Clang has the ability to print this information, and these are
609 the options that control it:
610
611 #. A file/line/column indicator that shows exactly where the diagnostic
612    occurs in your code [:ref:`-fshow-column <opt_fshow-column>`,
613    :ref:`-fshow-source-location <opt_fshow-source-location>`].
614 #. A categorization of the diagnostic as a note, warning, error, or
615    fatal error.
616 #. A text string that describes what the problem is.
617 #. An option that indicates how to control the diagnostic (for
618    diagnostics that support it)
619    [:ref:`-fdiagnostics-show-option <opt_fdiagnostics-show-option>`].
620 #. A :ref:`high-level category <diagnostics_categories>` for the diagnostic
621    for clients that want to group diagnostics by class (for diagnostics
622    that support it)
623    [:ref:`-fdiagnostics-show-category <opt_fdiagnostics-show-category>`].
624 #. The line of source code that the issue occurs on, along with a caret
625    and ranges that indicate the important locations
626    [:ref:`-fcaret-diagnostics <opt_fcaret-diagnostics>`].
627 #. "FixIt" information, which is a concise explanation of how to fix the
628    problem (when Clang is certain it knows)
629    [:ref:`-fdiagnostics-fixit-info <opt_fdiagnostics-fixit-info>`].
630 #. A machine-parsable representation of the ranges involved (off by
631    default)
632    [:ref:`-fdiagnostics-print-source-range-info <opt_fdiagnostics-print-source-range-info>`].
633
634 For more information please see :ref:`Formatting of
635 Diagnostics <cl_diag_formatting>`.
636
637 Diagnostic Mappings
638 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
639
640 All diagnostics are mapped into one of these 6 classes:
641
642 -  Ignored
643 -  Note
644 -  Remark
645 -  Warning
646 -  Error
647 -  Fatal
648
649 .. _diagnostics_categories:
650
651 Diagnostic Categories
652 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
653
654 Though not shown by default, diagnostics may each be associated with a
655 high-level category. This category is intended to make it possible to
656 triage builds that produce a large number of errors or warnings in a
657 grouped way.
658
659 Categories are not shown by default, but they can be turned on with the
660 :ref:`-fdiagnostics-show-category <opt_fdiagnostics-show-category>` option.
661 When set to "``name``", the category is printed textually in the
662 diagnostic output. When it is set to "``id``", a category number is
663 printed. The mapping of category names to category id's can be obtained
664 by running '``clang   --print-diagnostic-categories``'.
665
666 Controlling Diagnostics via Command Line Flags
667 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
668
669 TODO: -W flags, -pedantic, etc
670
671 .. _pragma_gcc_diagnostic:
672
673 Controlling Diagnostics via Pragmas
674 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
675
676 Clang can also control what diagnostics are enabled through the use of
677 pragmas in the source code. This is useful for turning off specific
678 warnings in a section of source code. Clang supports GCC's pragma for
679 compatibility with existing source code, as well as several extensions.
680
681 The pragma may control any warning that can be used from the command
682 line. Warnings may be set to ignored, warning, error, or fatal. The
683 following example code will tell Clang or GCC to ignore the -Wall
684 warnings:
685
686 .. code-block:: c
687
688   #pragma GCC diagnostic ignored "-Wall"
689
690 In addition to all of the functionality provided by GCC's pragma, Clang
691 also allows you to push and pop the current warning state. This is
692 particularly useful when writing a header file that will be compiled by
693 other people, because you don't know what warning flags they build with.
694
695 In the below example :option:`-Wmultichar` is ignored for only a single line of
696 code, after which the diagnostics return to whatever state had previously
697 existed.
698
699 .. code-block:: c
700
701   #pragma clang diagnostic push
702   #pragma clang diagnostic ignored "-Wmultichar"
703
704   char b = 'df'; // no warning.
705
706   #pragma clang diagnostic pop
707
708 The push and pop pragmas will save and restore the full diagnostic state
709 of the compiler, regardless of how it was set. That means that it is
710 possible to use push and pop around GCC compatible diagnostics and Clang
711 will push and pop them appropriately, while GCC will ignore the pushes
712 and pops as unknown pragmas. It should be noted that while Clang
713 supports the GCC pragma, Clang and GCC do not support the exact same set
714 of warnings, so even when using GCC compatible #pragmas there is no
715 guarantee that they will have identical behaviour on both compilers.
716
717 In addition to controlling warnings and errors generated by the compiler, it is
718 possible to generate custom warning and error messages through the following
719 pragmas:
720
721 .. code-block:: c
722
723   // The following will produce warning messages
724   #pragma message "some diagnostic message"
725   #pragma GCC warning "TODO: replace deprecated feature"
726
727   // The following will produce an error message
728   #pragma GCC error "Not supported"
729
730 These pragmas operate similarly to the ``#warning`` and ``#error`` preprocessor
731 directives, except that they may also be embedded into preprocessor macros via
732 the C99 ``_Pragma`` operator, for example:
733
734 .. code-block:: c
735
736   #define STR(X) #X
737   #define DEFER(M,...) M(__VA_ARGS__)
738   #define CUSTOM_ERROR(X) _Pragma(STR(GCC error(X " at line " DEFER(STR,__LINE__))))
739
740   CUSTOM_ERROR("Feature not available");
741
742 Controlling Diagnostics in System Headers
743 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
744
745 Warnings are suppressed when they occur in system headers. By default,
746 an included file is treated as a system header if it is found in an
747 include path specified by ``-isystem``, but this can be overridden in
748 several ways.
749
750 The ``system_header`` pragma can be used to mark the current file as
751 being a system header. No warnings will be produced from the location of
752 the pragma onwards within the same file.
753
754 .. code-block:: c
755
756   char a = 'xy'; // warning
757
758   #pragma clang system_header
759
760   char b = 'ab'; // no warning
761
762 The :option:`--system-header-prefix=` and :option:`--no-system-header-prefix=`
763 command-line arguments can be used to override whether subsets of an include
764 path are treated as system headers. When the name in a ``#include`` directive
765 is found within a header search path and starts with a system prefix, the
766 header is treated as a system header. The last prefix on the
767 command-line which matches the specified header name takes precedence.
768 For instance:
769
770 .. code-block:: console
771
772   $ clang -Ifoo -isystem bar --system-header-prefix=x/ \
773       --no-system-header-prefix=x/y/
774
775 Here, ``#include "x/a.h"`` is treated as including a system header, even
776 if the header is found in ``foo``, and ``#include "x/y/b.h"`` is treated
777 as not including a system header, even if the header is found in
778 ``bar``.
779
780 A ``#include`` directive which finds a file relative to the current
781 directory is treated as including a system header if the including file
782 is treated as a system header.
783
784 .. _diagnostics_enable_everything:
785
786 Enabling All Diagnostics
787 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
788
789 In addition to the traditional ``-W`` flags, one can enable **all**
790 diagnostics by passing :option:`-Weverything`. This works as expected
791 with
792 :option:`-Werror`, and also includes the warnings from :option:`-pedantic`.
793
794 Note that when combined with :option:`-w` (which disables all warnings), that
795 flag wins.
796
797 Controlling Static Analyzer Diagnostics
798 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
799
800 While not strictly part of the compiler, the diagnostics from Clang's
801 `static analyzer <http://clang-analyzer.llvm.org>`_ can also be
802 influenced by the user via changes to the source code. See the available
803 `annotations <http://clang-analyzer.llvm.org/annotations.html>`_ and the
804 analyzer's `FAQ
805 page <http://clang-analyzer.llvm.org/faq.html#exclude_code>`_ for more
806 information.
807
808 .. _usersmanual-precompiled-headers:
809
810 Precompiled Headers
811 -------------------
812
813 `Precompiled headers <http://en.wikipedia.org/wiki/Precompiled_header>`__
814 are a general approach employed by many compilers to reduce compilation
815 time. The underlying motivation of the approach is that it is common for
816 the same (and often large) header files to be included by multiple
817 source files. Consequently, compile times can often be greatly improved
818 by caching some of the (redundant) work done by a compiler to process
819 headers. Precompiled header files, which represent one of many ways to
820 implement this optimization, are literally files that represent an
821 on-disk cache that contains the vital information necessary to reduce
822 some of the work needed to process a corresponding header file. While
823 details of precompiled headers vary between compilers, precompiled
824 headers have been shown to be highly effective at speeding up program
825 compilation on systems with very large system headers (e.g., Mac OS X).
826
827 Generating a PCH File
828 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
829
830 To generate a PCH file using Clang, one invokes Clang with the
831 :option:`-x <language>-header` option. This mirrors the interface in GCC
832 for generating PCH files:
833
834 .. code-block:: console
835
836   $ gcc -x c-header test.h -o test.h.gch
837   $ clang -x c-header test.h -o test.h.pch
838
839 Using a PCH File
840 ^^^^^^^^^^^^^^^^
841
842 A PCH file can then be used as a prefix header when a :option:`-include`
843 option is passed to ``clang``:
844
845 .. code-block:: console
846
847   $ clang -include test.h test.c -o test
848
849 The ``clang`` driver will first check if a PCH file for ``test.h`` is
850 available; if so, the contents of ``test.h`` (and the files it includes)
851 will be processed from the PCH file. Otherwise, Clang falls back to
852 directly processing the content of ``test.h``. This mirrors the behavior
853 of GCC.
854
855 .. note::
856
857   Clang does *not* automatically use PCH files for headers that are directly
858   included within a source file. For example:
859
860   .. code-block:: console
861
862     $ clang -x c-header test.h -o test.h.pch
863     $ cat test.c
864     #include "test.h"
865     $ clang test.c -o test
866
867   In this example, ``clang`` will not automatically use the PCH file for
868   ``test.h`` since ``test.h`` was included directly in the source file and not
869   specified on the command line using :option:`-include`.
870
871 Relocatable PCH Files
872 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
873
874 It is sometimes necessary to build a precompiled header from headers
875 that are not yet in their final, installed locations. For example, one
876 might build a precompiled header within the build tree that is then
877 meant to be installed alongside the headers. Clang permits the creation
878 of "relocatable" precompiled headers, which are built with a given path
879 (into the build directory) and can later be used from an installed
880 location.
881
882 To build a relocatable precompiled header, place your headers into a
883 subdirectory whose structure mimics the installed location. For example,
884 if you want to build a precompiled header for the header ``mylib.h``
885 that will be installed into ``/usr/include``, create a subdirectory
886 ``build/usr/include`` and place the header ``mylib.h`` into that
887 subdirectory. If ``mylib.h`` depends on other headers, then they can be
888 stored within ``build/usr/include`` in a way that mimics the installed
889 location.
890
891 Building a relocatable precompiled header requires two additional
892 arguments. First, pass the ``--relocatable-pch`` flag to indicate that
893 the resulting PCH file should be relocatable. Second, pass
894 :option:`-isysroot /path/to/build`, which makes all includes for your library
895 relative to the build directory. For example:
896
897 .. code-block:: console
898
899   # clang -x c-header --relocatable-pch -isysroot /path/to/build /path/to/build/mylib.h mylib.h.pch
900
901 When loading the relocatable PCH file, the various headers used in the
902 PCH file are found from the system header root. For example, ``mylib.h``
903 can be found in ``/usr/include/mylib.h``. If the headers are installed
904 in some other system root, the :option:`-isysroot` option can be used provide
905 a different system root from which the headers will be based. For
906 example, :option:`-isysroot /Developer/SDKs/MacOSX10.4u.sdk` will look for
907 ``mylib.h`` in ``/Developer/SDKs/MacOSX10.4u.sdk/usr/include/mylib.h``.
908
909 Relocatable precompiled headers are intended to be used in a limited
910 number of cases where the compilation environment is tightly controlled
911 and the precompiled header cannot be generated after headers have been
912 installed.
913
914 Controlling Code Generation
915 ---------------------------
916
917 Clang provides a number of ways to control code generation. The options
918 are listed below.
919
920 **-f[no-]sanitize=check1,check2,...**
921    Turn on runtime checks for various forms of undefined or suspicious
922    behavior.
923
924    This option controls whether Clang adds runtime checks for various
925    forms of undefined or suspicious behavior, and is disabled by
926    default. If a check fails, a diagnostic message is produced at
927    runtime explaining the problem. The main checks are:
928
929    -  .. _opt_fsanitize_address:
930
931       ``-fsanitize=address``:
932       :doc:`AddressSanitizer`, a memory error
933       detector.
934    -  ``-fsanitize=integer``: Enables checks for undefined or
935       suspicious integer behavior.
936    -  .. _opt_fsanitize_thread:
937
938       ``-fsanitize=thread``: :doc:`ThreadSanitizer`, a data race detector.
939    -  .. _opt_fsanitize_memory:
940
941       ``-fsanitize=memory``: :doc:`MemorySanitizer`,
942       an *experimental* detector of uninitialized reads. Not ready for
943       widespread use.
944    -  .. _opt_fsanitize_undefined:
945
946       ``-fsanitize=undefined``: Fast and compatible undefined behavior
947       checker. Enables the undefined behavior checks that have small
948       runtime cost and no impact on address space layout or ABI. This
949       includes all of the checks listed below other than
950       ``unsigned-integer-overflow``.
951
952    -  ``-fsanitize=undefined-trap``: This includes all sanitizers
953       included by ``-fsanitize=undefined``, except those that require
954       runtime support. This group of sanitizers is intended to be
955       used in conjunction with the ``-fsanitize-undefined-trap-on-error``
956       flag. This includes all of the checks listed below other than
957       ``unsigned-integer-overflow`` and ``vptr``.
958    -  ``-fsanitize=dataflow``: :doc:`DataFlowSanitizer`, a general data
959       flow analysis.
960    -  ``-fsanitize=cfi``: :doc:`control flow integrity <ControlFlowIntegrity>`
961       checks. Implies ``-flto``.
962
963    The following more fine-grained checks are also available:
964
965    -  ``-fsanitize=alignment``: Use of a misaligned pointer or creation
966       of a misaligned reference.
967    -  ``-fsanitize=bool``: Load of a ``bool`` value which is neither
968       ``true`` nor ``false``.
969    -  ``-fsanitize=bounds``: Out of bounds array indexing, in cases
970       where the array bound can be statically determined.
971    -  ``-fsanitize=cfi-cast-strict``: Enables :ref:`strict cast checks
972       <cfi-strictness>`.
973    -  ``-fsanitize=cfi-derived-cast``: Base-to-derived cast to the wrong
974       dynamic type. Implies ``-flto``.
975    -  ``-fsanitize=cfi-unrelated-cast``: Cast from ``void*`` or another
976       unrelated type to the wrong dynamic type. Implies ``-flto``.
977    -  ``-fsanitize=cfi-vptr``: Use of an object whose vptr is of the
978       wrong dynamic type. Implies ``-flto``.
979    -  ``-fsanitize=enum``: Load of a value of an enumerated type which
980       is not in the range of representable values for that enumerated
981       type.
982    -  ``-fsanitize=float-cast-overflow``: Conversion to, from, or
983       between floating-point types which would overflow the
984       destination.
985    -  ``-fsanitize=float-divide-by-zero``: Floating point division by
986       zero.
987    -  ``-fsanitize=function``: Indirect call of a function through a
988       function pointer of the wrong type (Linux, C++ and x86/x86_64 only).
989    -  ``-fsanitize=integer-divide-by-zero``: Integer division by zero.
990    -  ``-fsanitize=nonnull-attribute``: Passing null pointer as a function
991       parameter which is declared to never be null.
992    -  ``-fsanitize=null``: Use of a null pointer or creation of a null
993       reference.
994    -  ``-fsanitize=object-size``: An attempt to use bytes which the
995       optimizer can determine are not part of the object being
996       accessed. The sizes of objects are determined using
997       ``__builtin_object_size``, and consequently may be able to detect
998       more problems at higher optimization levels.
999    -  ``-fsanitize=return``: In C++, reaching the end of a
1000       value-returning function without returning a value.
1001    -  ``-fsanitize=returns-nonnull-attribute``: Returning null pointer
1002       from a function which is declared to never return null.
1003    -  ``-fsanitize=shift``: Shift operators where the amount shifted is
1004       greater or equal to the promoted bit-width of the left hand side
1005       or less than zero, or where the left hand side is negative. For a
1006       signed left shift, also checks for signed overflow in C, and for
1007       unsigned overflow in C++. You can use ``-fsanitize=shift-base`` or
1008       ``-fsanitize=shift-exponent`` to check only left-hand side or
1009       right-hand side of shift operation, respectively.
1010    -  ``-fsanitize=signed-integer-overflow``: Signed integer overflow,
1011       including all the checks added by ``-ftrapv``, and checking for
1012       overflow in signed division (``INT_MIN / -1``).
1013    -  ``-fsanitize=unreachable``: If control flow reaches
1014       ``__builtin_unreachable``.
1015    -  ``-fsanitize=unsigned-integer-overflow``: Unsigned integer
1016       overflows.
1017    -  ``-fsanitize=vla-bound``: A variable-length array whose bound
1018       does not evaluate to a positive value.
1019    -  ``-fsanitize=vptr``: Use of an object whose vptr indicates that
1020       it is of the wrong dynamic type, or that its lifetime has not
1021       begun or has ended. Incompatible with ``-fno-rtti``.
1022
1023    You can turn off or modify checks for certain source files, functions
1024    or even variables by providing a special file:
1025
1026    -  ``-fsanitize-blacklist=/path/to/blacklist/file``: disable or modify
1027       sanitizer checks for objects listed in the file. See
1028       :doc:`SanitizerSpecialCaseList` for file format description.
1029    -  ``-fno-sanitize-blacklist``: don't use blacklist file, if it was
1030       specified earlier in the command line.
1031
1032    Extra features of MemorySanitizer (require explicit
1033    ``-fsanitize=memory``):
1034
1035    -  ``-fsanitize-memory-track-origins[=level]``: Enables origin tracking in
1036       MemorySanitizer. Adds a second section to MemorySanitizer
1037       reports pointing to the heap or stack allocation the
1038       uninitialized bits came from. Slows down execution by additional
1039       1.5x-2x.
1040
1041       Possible values for level are 0 (off), 1, 2 (default). Level 2
1042       adds more sections to MemorySanitizer reports describing the
1043       order of memory stores the uninitialized value went
1044       through. This mode may use extra memory in programs that copy
1045       uninitialized memory a lot.
1046
1047    Extra features of UndefinedBehaviorSanitizer:
1048
1049    -  ``-fsanitize-undefined-trap-on-error``: Causes traps to be emitted
1050       rather than calls to runtime libraries when a problem is detected.
1051       This option is intended for use in cases where the sanitizer runtime
1052       cannot be used (for instance, when building libc or a kernel module).
1053       This is only compatible with the sanitizers in the ``undefined-trap``
1054       group.
1055
1056    The ``-fsanitize=`` argument must also be provided when linking, in
1057    order to link to the appropriate runtime library. When using
1058    ``-fsanitize=vptr`` (or a group that includes it, such as
1059    ``-fsanitize=undefined``) with a C++ program, the link must be
1060    performed by ``clang++``, not ``clang``, in order to link against the
1061    C++-specific parts of the runtime library.
1062
1063    It is not possible to combine more than one of the ``-fsanitize=address``,
1064    ``-fsanitize=thread``, and ``-fsanitize=memory`` checkers in the same
1065    program. The ``-fsanitize=undefined`` checks can only be combined with
1066    ``-fsanitize=address``.
1067
1068 **-f[no-]sanitize-recover=check1,check2,...**
1069
1070    Controls which checks enabled by ``-fsanitize=`` flag are non-fatal.
1071    If the check is fatal, program will halt after the first error
1072    of this kind is detected and error report is printed.
1073
1074    By default, non-fatal checks are those enabled by UndefinedBehaviorSanitizer,
1075    except for ``-fsanitize=return`` and ``-fsanitize=unreachable``. Some
1076    sanitizers (e.g. :doc:`AddressSanitizer`) may not support recovery,
1077    and always crash the program after the issue is detected.
1078
1079 .. option:: -fno-assume-sane-operator-new
1080
1081    Don't assume that the C++'s new operator is sane.
1082
1083    This option tells the compiler to do not assume that C++'s global
1084    new operator will always return a pointer that does not alias any
1085    other pointer when the function returns.
1086
1087 .. option:: -ftrap-function=[name]
1088
1089    Instruct code generator to emit a function call to the specified
1090    function name for ``__builtin_trap()``.
1091
1092    LLVM code generator translates ``__builtin_trap()`` to a trap
1093    instruction if it is supported by the target ISA. Otherwise, the
1094    builtin is translated into a call to ``abort``. If this option is
1095    set, then the code generator will always lower the builtin to a call
1096    to the specified function regardless of whether the target ISA has a
1097    trap instruction. This option is useful for environments (e.g.
1098    deeply embedded) where a trap cannot be properly handled, or when
1099    some custom behavior is desired.
1100
1101 .. option:: -ftls-model=[model]
1102
1103    Select which TLS model to use.
1104
1105    Valid values are: ``global-dynamic``, ``local-dynamic``,
1106    ``initial-exec`` and ``local-exec``. The default value is
1107    ``global-dynamic``. The compiler may use a different model if the
1108    selected model is not supported by the target, or if a more
1109    efficient model can be used. The TLS model can be overridden per
1110    variable using the ``tls_model`` attribute.
1111
1112 .. option:: -mhwdiv=[values]
1113
1114    Select the ARM modes (arm or thumb) that support hardware division
1115    instructions.
1116
1117    Valid values are: ``arm``, ``thumb`` and ``arm,thumb``.
1118    This option is used to indicate which mode (arm or thumb) supports
1119    hardware division instructions. This only applies to the ARM
1120    architecture.
1121
1122 .. option:: -m[no-]crc
1123
1124    Enable or disable CRC instructions.
1125
1126    This option is used to indicate whether CRC instructions are to
1127    be generated. This only applies to the ARM architecture.
1128
1129    CRC instructions are enabled by default on ARMv8.
1130
1131 .. option:: -mgeneral-regs-only
1132
1133    Generate code which only uses the general purpose registers.
1134
1135    This option restricts the generated code to use general registers
1136    only. This only applies to the AArch64 architecture.
1137
1138 **-f[no-]max-unknown-pointer-align=[number]**
1139    Instruct the code generator to not enforce a higher alignment than the given
1140    number (of bytes) when accessing memory via an opaque pointer or reference.
1141    This cap is ignored when directly accessing a variable or when the pointee
1142    type has an explicit “aligned” attribute.
1143
1144    The value should usually be determined by the properties of the system allocator.
1145    Some builtin types, especially vector types, have very high natural alignments;
1146    when working with values of those types, Clang usually wants to use instructions
1147    that take advantage of that alignment.  However, many system allocators do
1148    not promise to return memory that is more than 8-byte or 16-byte-aligned.  Use
1149    this option to limit the alignment that the compiler can assume for an arbitrary
1150    pointer, which may point onto the heap.
1151
1152    This option does not affect the ABI alignment of types; the layout of structs and
1153    unions and the value returned by the alignof operator remain the same.
1154
1155    This option can be overridden on a case-by-case basis by putting an explicit
1156    “aligned” alignment on a struct, union, or typedef.  For example:
1157
1158    .. code-block:: console
1159
1160       #include <immintrin.h>
1161       // Make an aligned typedef of the AVX-512 16-int vector type.
1162       typedef __v16si __aligned_v16si __attribute__((aligned(64)));
1163
1164       void initialize_vector(__aligned_v16si *v) {
1165         // The compiler may assume that ‘v’ is 64-byte aligned, regardless of the
1166         // value of -fmax-unknown-pointer-align.
1167       }
1168
1169
1170 Profile Guided Optimization
1171 ---------------------------
1172
1173 Profile information enables better optimization. For example, knowing that a
1174 branch is taken very frequently helps the compiler make better decisions when
1175 ordering basic blocks. Knowing that a function ``foo`` is called more
1176 frequently than another function ``bar`` helps the inliner.
1177
1178 Clang supports profile guided optimization with two different kinds of
1179 profiling. A sampling profiler can generate a profile with very low runtime
1180 overhead, or you can build an instrumented version of the code that collects
1181 more detailed profile information. Both kinds of profiles can provide execution
1182 counts for instructions in the code and information on branches taken and
1183 function invocation.
1184
1185 Regardless of which kind of profiling you use, be careful to collect profiles
1186 by running your code with inputs that are representative of the typical
1187 behavior. Code that is not exercised in the profile will be optimized as if it
1188 is unimportant, and the compiler may make poor optimization choices for code
1189 that is disproportionately used while profiling.
1190
1191 Using Sampling Profilers
1192 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1193
1194 Sampling profilers are used to collect runtime information, such as
1195 hardware counters, while your application executes. They are typically
1196 very efficient and do not incur a large runtime overhead. The
1197 sample data collected by the profiler can be used during compilation
1198 to determine what the most executed areas of the code are.
1199
1200 Using the data from a sample profiler requires some changes in the way
1201 a program is built. Before the compiler can use profiling information,
1202 the code needs to execute under the profiler. The following is the
1203 usual build cycle when using sample profilers for optimization:
1204
1205 1. Build the code with source line table information. You can use all the
1206    usual build flags that you always build your application with. The only
1207    requirement is that you add ``-gline-tables-only`` or ``-g`` to the
1208    command line. This is important for the profiler to be able to map
1209    instructions back to source line locations.
1210
1211    .. code-block:: console
1212
1213      $ clang++ -O2 -gline-tables-only code.cc -o code
1214
1215 2. Run the executable under a sampling profiler. The specific profiler
1216    you use does not really matter, as long as its output can be converted
1217    into the format that the LLVM optimizer understands. Currently, there
1218    exists a conversion tool for the Linux Perf profiler
1219    (https://perf.wiki.kernel.org/), so these examples assume that you
1220    are using Linux Perf to profile your code.
1221
1222    .. code-block:: console
1223
1224      $ perf record -b ./code
1225
1226    Note the use of the ``-b`` flag. This tells Perf to use the Last Branch
1227    Record (LBR) to record call chains. While this is not strictly required,
1228    it provides better call information, which improves the accuracy of
1229    the profile data.
1230
1231 3. Convert the collected profile data to LLVM's sample profile format.
1232    This is currently supported via the AutoFDO converter ``create_llvm_prof``.
1233    It is available at http://github.com/google/autofdo. Once built and
1234    installed, you can convert the ``perf.data`` file to LLVM using
1235    the command:
1236
1237    .. code-block:: console
1238
1239      $ create_llvm_prof --binary=./code --out=code.prof
1240
1241    This will read ``perf.data`` and the binary file ``./code`` and emit
1242    the profile data in ``code.prof``. Note that if you ran ``perf``
1243    without the ``-b`` flag, you need to use ``--use_lbr=false`` when
1244    calling ``create_llvm_prof``.
1245
1246 4. Build the code again using the collected profile. This step feeds
1247    the profile back to the optimizers. This should result in a binary
1248    that executes faster than the original one. Note that you are not
1249    required to build the code with the exact same arguments that you
1250    used in the first step. The only requirement is that you build the code
1251    with ``-gline-tables-only`` and ``-fprofile-sample-use``.
1252
1253    .. code-block:: console
1254
1255      $ clang++ -O2 -gline-tables-only -fprofile-sample-use=code.prof code.cc -o code
1256
1257
1258 Sample Profile Format
1259 """""""""""""""""""""
1260
1261 If you are not using Linux Perf to collect profiles, you will need to
1262 write a conversion tool from your profiler to LLVM's format. This section
1263 explains the file format expected by the backend.
1264
1265 Sample profiles are written as ASCII text. The file is divided into sections,
1266 which correspond to each of the functions executed at runtime. Each
1267 section has the following format (taken from
1268 https://github.com/google/autofdo/blob/master/profile_writer.h):
1269
1270 .. code-block:: console
1271
1272     function1:total_samples:total_head_samples
1273     offset1[.discriminator]: number_of_samples [fn1:num fn2:num ... ]
1274     offset2[.discriminator]: number_of_samples [fn3:num fn4:num ... ]
1275     ...
1276     offsetN[.discriminator]: number_of_samples [fn5:num fn6:num ... ]
1277
1278 The file may contain blank lines between sections and within a
1279 section. However, the spacing within a single line is fixed. Additional
1280 spaces will result in an error while reading the file.
1281
1282 Function names must be mangled in order for the profile loader to
1283 match them in the current translation unit. The two numbers in the
1284 function header specify how many total samples were accumulated in the
1285 function (first number), and the total number of samples accumulated
1286 in the prologue of the function (second number). This head sample
1287 count provides an indicator of how frequently the function is invoked.
1288
1289 Each sampled line may contain several items. Some are optional (marked
1290 below):
1291
1292 a. Source line offset. This number represents the line number
1293    in the function where the sample was collected. The line number is
1294    always relative to the line where symbol of the function is
1295    defined. So, if the function has its header at line 280, the offset
1296    13 is at line 293 in the file.
1297
1298    Note that this offset should never be a negative number. This could
1299    happen in cases like macros. The debug machinery will register the
1300    line number at the point of macro expansion. So, if the macro was
1301    expanded in a line before the start of the function, the profile
1302    converter should emit a 0 as the offset (this means that the optimizers
1303    will not be able to associate a meaningful weight to the instructions
1304    in the macro).
1305
1306 b. [OPTIONAL] Discriminator. This is used if the sampled program
1307    was compiled with DWARF discriminator support
1308    (http://wiki.dwarfstd.org/index.php?title=Path_Discriminators).
1309    DWARF discriminators are unsigned integer values that allow the
1310    compiler to distinguish between multiple execution paths on the
1311    same source line location.
1312
1313    For example, consider the line of code ``if (cond) foo(); else bar();``.
1314    If the predicate ``cond`` is true 80% of the time, then the edge
1315    into function ``foo`` should be considered to be taken most of the
1316    time. But both calls to ``foo`` and ``bar`` are at the same source
1317    line, so a sample count at that line is not sufficient. The
1318    compiler needs to know which part of that line is taken more
1319    frequently.
1320
1321    This is what discriminators provide. In this case, the calls to
1322    ``foo`` and ``bar`` will be at the same line, but will have
1323    different discriminator values. This allows the compiler to correctly
1324    set edge weights into ``foo`` and ``bar``.
1325
1326 c. Number of samples. This is an integer quantity representing the
1327    number of samples collected by the profiler at this source
1328    location.
1329
1330 d. [OPTIONAL] Potential call targets and samples. If present, this
1331    line contains a call instruction. This models both direct and
1332    number of samples. For example,
1333
1334    .. code-block:: console
1335
1336      130: 7  foo:3  bar:2  baz:7
1337
1338    The above means that at relative line offset 130 there is a call
1339    instruction that calls one of ``foo()``, ``bar()`` and ``baz()``,
1340    with ``baz()`` being the relatively more frequently called target.
1341
1342
1343 Profiling with Instrumentation
1344 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1345
1346 Clang also supports profiling via instrumentation. This requires building a
1347 special instrumented version of the code and has some runtime
1348 overhead during the profiling, but it provides more detailed results than a
1349 sampling profiler. It also provides reproducible results, at least to the
1350 extent that the code behaves consistently across runs.
1351
1352 Here are the steps for using profile guided optimization with
1353 instrumentation:
1354
1355 1. Build an instrumented version of the code by compiling and linking with the
1356    ``-fprofile-instr-generate`` option.
1357
1358    .. code-block:: console
1359
1360      $ clang++ -O2 -fprofile-instr-generate code.cc -o code
1361
1362 2. Run the instrumented executable with inputs that reflect the typical usage.
1363    By default, the profile data will be written to a ``default.profraw`` file
1364    in the current directory. You can override that default by setting the
1365    ``LLVM_PROFILE_FILE`` environment variable to specify an alternate file.
1366    Any instance of ``%p`` in that file name will be replaced by the process
1367    ID, so that you can easily distinguish the profile output from multiple
1368    runs.
1369
1370    .. code-block:: console
1371
1372      $ LLVM_PROFILE_FILE="code-%p.profraw" ./code
1373
1374 3. Combine profiles from multiple runs and convert the "raw" profile format to
1375    the input expected by clang. Use the ``merge`` command of the llvm-profdata
1376    tool to do this.
1377
1378    .. code-block:: console
1379
1380      $ llvm-profdata merge -output=code.profdata code-*.profraw
1381
1382    Note that this step is necessary even when there is only one "raw" profile,
1383    since the merge operation also changes the file format.
1384
1385 4. Build the code again using the ``-fprofile-instr-use`` option to specify the
1386    collected profile data.
1387
1388    .. code-block:: console
1389
1390      $ clang++ -O2 -fprofile-instr-use=code.profdata code.cc -o code
1391
1392    You can repeat step 4 as often as you like without regenerating the
1393    profile. As you make changes to your code, clang may no longer be able to
1394    use the profile data. It will warn you when this happens.
1395
1396
1397 Controlling Size of Debug Information
1398 -------------------------------------
1399
1400 Debug info kind generated by Clang can be set by one of the flags listed
1401 below. If multiple flags are present, the last one is used.
1402
1403 .. option:: -g0
1404
1405   Don't generate any debug info (default).
1406
1407 .. option:: -gline-tables-only
1408
1409   Generate line number tables only.
1410
1411   This kind of debug info allows to obtain stack traces with function names,
1412   file names and line numbers (by such tools as ``gdb`` or ``addr2line``).  It
1413   doesn't contain any other data (e.g. description of local variables or
1414   function parameters).
1415
1416 .. option:: -fstandalone-debug
1417
1418   Clang supports a number of optimizations to reduce the size of debug
1419   information in the binary. They work based on the assumption that
1420   the debug type information can be spread out over multiple
1421   compilation units.  For instance, Clang will not emit type
1422   definitions for types that are not needed by a module and could be
1423   replaced with a forward declaration.  Further, Clang will only emit
1424   type info for a dynamic C++ class in the module that contains the
1425   vtable for the class.
1426
1427   The **-fstandalone-debug** option turns off these optimizations.
1428   This is useful when working with 3rd-party libraries that don't come
1429   with debug information.  Note that Clang will never emit type
1430   information for types that are not referenced at all by the program.
1431
1432 .. option:: -fno-standalone-debug
1433
1434    On Darwin **-fstandalone-debug** is enabled by default. The
1435    **-fno-standalone-debug** option can be used to get to turn on the
1436    vtable-based optimization described above.
1437
1438 .. option:: -g
1439
1440   Generate complete debug info.
1441
1442 Comment Parsing Options
1443 -----------------------
1444
1445 Clang parses Doxygen and non-Doxygen style documentation comments and attaches
1446 them to the appropriate declaration nodes.  By default, it only parses
1447 Doxygen-style comments and ignores ordinary comments starting with ``//`` and
1448 ``/*``.
1449
1450 .. option:: -Wdocumentation
1451
1452   Emit warnings about use of documentation comments.  This warning group is off
1453   by default.
1454
1455   This includes checking that ``\param`` commands name parameters that actually
1456   present in the function signature, checking that ``\returns`` is used only on
1457   functions that actually return a value etc.
1458
1459 .. option:: -Wno-documentation-unknown-command
1460
1461   Don't warn when encountering an unknown Doxygen command.
1462
1463 .. option:: -fparse-all-comments
1464
1465   Parse all comments as documentation comments (including ordinary comments
1466   starting with ``//`` and ``/*``).
1467
1468 .. option:: -fcomment-block-commands=[commands]
1469
1470   Define custom documentation commands as block commands.  This allows Clang to
1471   construct the correct AST for these custom commands, and silences warnings
1472   about unknown commands.  Several commands must be separated by a comma
1473   *without trailing space*; e.g. ``-fcomment-block-commands=foo,bar`` defines
1474   custom commands ``\foo`` and ``\bar``.
1475
1476   It is also possible to use ``-fcomment-block-commands`` several times; e.g.
1477   ``-fcomment-block-commands=foo -fcomment-block-commands=bar`` does the same
1478   as above.
1479
1480 .. _c:
1481
1482 C Language Features
1483 ===================
1484
1485 The support for standard C in clang is feature-complete except for the
1486 C99 floating-point pragmas.
1487
1488 Extensions supported by clang
1489 -----------------------------
1490
1491 See :doc:`LanguageExtensions`.
1492
1493 Differences between various standard modes
1494 ------------------------------------------
1495
1496 clang supports the -std option, which changes what language mode clang
1497 uses. The supported modes for C are c89, gnu89, c94, c99, gnu99, c11,
1498 gnu11, and various aliases for those modes. If no -std option is
1499 specified, clang defaults to gnu11 mode. Many C99 and C11 features are
1500 supported in earlier modes as a conforming extension, with a warning. Use
1501 ``-pedantic-errors`` to request an error if a feature from a later standard
1502 revision is used in an earlier mode.
1503
1504 Differences between all ``c*`` and ``gnu*`` modes:
1505
1506 -  ``c*`` modes define "``__STRICT_ANSI__``".
1507 -  Target-specific defines not prefixed by underscores, like "linux",
1508    are defined in ``gnu*`` modes.
1509 -  Trigraphs default to being off in ``gnu*`` modes; they can be enabled by
1510    the -trigraphs option.
1511 -  The parser recognizes "asm" and "typeof" as keywords in ``gnu*`` modes;
1512    the variants "``__asm__``" and "``__typeof__``" are recognized in all
1513    modes.
1514 -  The Apple "blocks" extension is recognized by default in ``gnu*`` modes
1515    on some platforms; it can be enabled in any mode with the "-fblocks"
1516    option.
1517 -  Arrays that are VLA's according to the standard, but which can be
1518    constant folded by the frontend are treated as fixed size arrays.
1519    This occurs for things like "int X[(1, 2)];", which is technically a
1520    VLA. ``c*`` modes are strictly compliant and treat these as VLAs.
1521
1522 Differences between ``*89`` and ``*99`` modes:
1523
1524 -  The ``*99`` modes default to implementing "inline" as specified in C99,
1525    while the ``*89`` modes implement the GNU version. This can be
1526    overridden for individual functions with the ``__gnu_inline__``
1527    attribute.
1528 -  Digraphs are not recognized in c89 mode.
1529 -  The scope of names defined inside a "for", "if", "switch", "while",
1530    or "do" statement is different. (example: "``if ((struct x {int
1531    x;}*)0) {}``".)
1532 -  ``__STDC_VERSION__`` is not defined in ``*89`` modes.
1533 -  "inline" is not recognized as a keyword in c89 mode.
1534 -  "restrict" is not recognized as a keyword in ``*89`` modes.
1535 -  Commas are allowed in integer constant expressions in ``*99`` modes.
1536 -  Arrays which are not lvalues are not implicitly promoted to pointers
1537    in ``*89`` modes.
1538 -  Some warnings are different.
1539
1540 Differences between ``*99`` and ``*11`` modes:
1541
1542 -  Warnings for use of C11 features are disabled.
1543 -  ``__STDC_VERSION__`` is defined to ``201112L`` rather than ``199901L``.
1544
1545 c94 mode is identical to c89 mode except that digraphs are enabled in
1546 c94 mode (FIXME: And ``__STDC_VERSION__`` should be defined!).
1547
1548 GCC extensions not implemented yet
1549 ----------------------------------
1550
1551 clang tries to be compatible with gcc as much as possible, but some gcc
1552 extensions are not implemented yet:
1553
1554 -  clang does not support #pragma weak (`bug
1555    3679 <http://llvm.org/bugs/show_bug.cgi?id=3679>`_). Due to the uses
1556    described in the bug, this is likely to be implemented at some point,
1557    at least partially.
1558 -  clang does not support decimal floating point types (``_Decimal32`` and
1559    friends) or fixed-point types (``_Fract`` and friends); nobody has
1560    expressed interest in these features yet, so it's hard to say when
1561    they will be implemented.
1562 -  clang does not support nested functions; this is a complex feature
1563    which is infrequently used, so it is unlikely to be implemented
1564    anytime soon. In C++11 it can be emulated by assigning lambda
1565    functions to local variables, e.g:
1566
1567    .. code-block:: cpp
1568
1569      auto const local_function = [&](int parameter) {
1570        // Do something
1571      };
1572      ...
1573      local_function(1);
1574
1575 -  clang does not support global register variables; this is unlikely to
1576    be implemented soon because it requires additional LLVM backend
1577    support.
1578 -  clang does not support static initialization of flexible array
1579    members. This appears to be a rarely used extension, but could be
1580    implemented pending user demand.
1581 -  clang does not support
1582    ``__builtin_va_arg_pack``/``__builtin_va_arg_pack_len``. This is
1583    used rarely, but in some potentially interesting places, like the
1584    glibc headers, so it may be implemented pending user demand. Note
1585    that because clang pretends to be like GCC 4.2, and this extension
1586    was introduced in 4.3, the glibc headers will not try to use this
1587    extension with clang at the moment.
1588 -  clang does not support the gcc extension for forward-declaring
1589    function parameters; this has not shown up in any real-world code
1590    yet, though, so it might never be implemented.
1591
1592 This is not a complete list; if you find an unsupported extension
1593 missing from this list, please send an e-mail to cfe-dev. This list
1594 currently excludes C++; see :ref:`C++ Language Features <cxx>`. Also, this
1595 list does not include bugs in mostly-implemented features; please see
1596 the `bug
1597 tracker <http://llvm.org/bugs/buglist.cgi?quicksearch=product%3Aclang+component%3A-New%2BBugs%2CAST%2CBasic%2CDriver%2CHeaders%2CLLVM%2BCodeGen%2Cparser%2Cpreprocessor%2CSemantic%2BAnalyzer>`_
1598 for known existing bugs (FIXME: Is there a section for bug-reporting
1599 guidelines somewhere?).
1600
1601 Intentionally unsupported GCC extensions
1602 ----------------------------------------
1603
1604 -  clang does not support the gcc extension that allows variable-length
1605    arrays in structures. This is for a few reasons: one, it is tricky to
1606    implement, two, the extension is completely undocumented, and three,
1607    the extension appears to be rarely used. Note that clang *does*
1608    support flexible array members (arrays with a zero or unspecified
1609    size at the end of a structure).
1610 -  clang does not have an equivalent to gcc's "fold"; this means that
1611    clang doesn't accept some constructs gcc might accept in contexts
1612    where a constant expression is required, like "x-x" where x is a
1613    variable.
1614 -  clang does not support ``__builtin_apply`` and friends; this extension
1615    is extremely obscure and difficult to implement reliably.
1616
1617 .. _c_ms:
1618
1619 Microsoft extensions
1620 --------------------
1621
1622 clang has some experimental support for extensions from Microsoft Visual
1623 C++; to enable it, use the ``-fms-extensions`` command-line option. This is
1624 the default for Windows targets. Note that the support is incomplete.
1625 Some constructs such as ``dllexport`` on classes are ignored with a warning,
1626 and others such as `Microsoft IDL annotations
1627 <http://msdn.microsoft.com/en-us/library/8tesw2eh.aspx>`_ are silently
1628 ignored.
1629
1630 clang has a ``-fms-compatibility`` flag that makes clang accept enough
1631 invalid C++ to be able to parse most Microsoft headers. For example, it
1632 allows `unqualified lookup of dependent base class members
1633 <http://clang.llvm.org/compatibility.html#dep_lookup_bases>`_, which is
1634 a common compatibility issue with clang. This flag is enabled by default
1635 for Windows targets.
1636
1637 ``-fdelayed-template-parsing`` lets clang delay parsing of function template
1638 definitions until the end of a translation unit. This flag is enabled by
1639 default for Windows targets.
1640
1641 -  clang allows setting ``_MSC_VER`` with ``-fmsc-version=``. It defaults to
1642    1700 which is the same as Visual C/C++ 2012. Any number is supported
1643    and can greatly affect what Windows SDK and c++stdlib headers clang
1644    can compile.
1645 -  clang does not support the Microsoft extension where anonymous record
1646    members can be declared using user defined typedefs.
1647 -  clang supports the Microsoft ``#pragma pack`` feature for controlling
1648    record layout. GCC also contains support for this feature, however
1649    where MSVC and GCC are incompatible clang follows the MSVC
1650    definition.
1651 -  clang supports the Microsoft ``#pragma comment(lib, "foo.lib")`` feature for
1652    automatically linking against the specified library.  Currently this feature
1653    only works with the Visual C++ linker.
1654 -  clang supports the Microsoft ``#pragma comment(linker, "/flag:foo")`` feature
1655    for adding linker flags to COFF object files.  The user is responsible for
1656    ensuring that the linker understands the flags.
1657 -  clang defaults to C++11 for Windows targets.
1658
1659 .. _cxx:
1660
1661 C++ Language Features
1662 =====================
1663
1664 clang fully implements all of standard C++98 except for exported
1665 templates (which were removed in C++11), and all of standard C++11
1666 and the current draft standard for C++1y.
1667
1668 Controlling implementation limits
1669 ---------------------------------
1670
1671 .. option:: -fbracket-depth=N
1672
1673   Sets the limit for nested parentheses, brackets, and braces to N.  The
1674   default is 256.
1675
1676 .. option:: -fconstexpr-depth=N
1677
1678   Sets the limit for recursive constexpr function invocations to N.  The
1679   default is 512.
1680
1681 .. option:: -ftemplate-depth=N
1682
1683   Sets the limit for recursively nested template instantiations to N.  The
1684   default is 256.
1685
1686 .. option:: -foperator-arrow-depth=N
1687
1688   Sets the limit for iterative calls to 'operator->' functions to N.  The
1689   default is 256.
1690
1691 .. _objc:
1692
1693 Objective-C Language Features
1694 =============================
1695
1696 .. _objcxx:
1697
1698 Objective-C++ Language Features
1699 ===============================
1700
1701
1702 .. _target_features:
1703
1704 Target-Specific Features and Limitations
1705 ========================================
1706
1707 CPU Architectures Features and Limitations
1708 ------------------------------------------
1709
1710 X86
1711 ^^^
1712
1713 The support for X86 (both 32-bit and 64-bit) is considered stable on
1714 Darwin (Mac OS X), Linux, FreeBSD, and Dragonfly BSD: it has been tested
1715 to correctly compile many large C, C++, Objective-C, and Objective-C++
1716 codebases.
1717
1718 On ``x86_64-mingw32``, passing i128(by value) is incompatible with the
1719 Microsoft x64 calling convention. You might need to tweak
1720 ``WinX86_64ABIInfo::classify()`` in lib/CodeGen/TargetInfo.cpp.
1721
1722 For the X86 target, clang supports the :option:`-m16` command line
1723 argument which enables 16-bit code output. This is broadly similar to
1724 using ``asm(".code16gcc")`` with the GNU toolchain. The generated code
1725 and the ABI remains 32-bit but the assembler emits instructions
1726 appropriate for a CPU running in 16-bit mode, with address-size and
1727 operand-size prefixes to enable 32-bit addressing and operations.
1728
1729 ARM
1730 ^^^
1731
1732 The support for ARM (specifically ARMv6 and ARMv7) is considered stable
1733 on Darwin (iOS): it has been tested to correctly compile many large C,
1734 C++, Objective-C, and Objective-C++ codebases. Clang only supports a
1735 limited number of ARM architectures. It does not yet fully support
1736 ARMv5, for example.
1737
1738 PowerPC
1739 ^^^^^^^
1740
1741 The support for PowerPC (especially PowerPC64) is considered stable
1742 on Linux and FreeBSD: it has been tested to correctly compile many
1743 large C and C++ codebases. PowerPC (32bit) is still missing certain
1744 features (e.g. PIC code on ELF platforms).
1745
1746 Other platforms
1747 ^^^^^^^^^^^^^^^
1748
1749 clang currently contains some support for other architectures (e.g. Sparc);
1750 however, significant pieces of code generation are still missing, and they
1751 haven't undergone significant testing.
1752
1753 clang contains limited support for the MSP430 embedded processor, but
1754 both the clang support and the LLVM backend support are highly
1755 experimental.
1756
1757 Other platforms are completely unsupported at the moment. Adding the
1758 minimal support needed for parsing and semantic analysis on a new
1759 platform is quite easy; see ``lib/Basic/Targets.cpp`` in the clang source
1760 tree. This level of support is also sufficient for conversion to LLVM IR
1761 for simple programs. Proper support for conversion to LLVM IR requires
1762 adding code to ``lib/CodeGen/CGCall.cpp`` at the moment; this is likely to
1763 change soon, though. Generating assembly requires a suitable LLVM
1764 backend.
1765
1766 Operating System Features and Limitations
1767 -----------------------------------------
1768
1769 Darwin (Mac OS X)
1770 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
1771
1772 Thread Sanitizer is not supported.
1773
1774 Windows
1775 ^^^^^^^
1776
1777 Clang has experimental support for targeting "Cygming" (Cygwin / MinGW)
1778 platforms.
1779
1780 See also :ref:`Microsoft Extensions <c_ms>`.
1781
1782 Cygwin
1783 """"""
1784
1785 Clang works on Cygwin-1.7.
1786
1787 MinGW32
1788 """""""
1789
1790 Clang works on some mingw32 distributions. Clang assumes directories as
1791 below;
1792
1793 -  ``C:/mingw/include``
1794 -  ``C:/mingw/lib``
1795 -  ``C:/mingw/lib/gcc/mingw32/4.[3-5].0/include/c++``
1796
1797 On MSYS, a few tests might fail.
1798
1799 MinGW-w64
1800 """""""""
1801
1802 For 32-bit (i686-w64-mingw32), and 64-bit (x86\_64-w64-mingw32), Clang
1803 assumes as below;
1804
1805 -  ``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)``
1806 -  ``some_directory/bin/gcc.exe``
1807 -  ``some_directory/bin/clang.exe``
1808 -  ``some_directory/bin/clang++.exe``
1809 -  ``some_directory/bin/../include/c++/GCC_version``
1810 -  ``some_directory/bin/../include/c++/GCC_version/x86_64-w64-mingw32``
1811 -  ``some_directory/bin/../include/c++/GCC_version/i686-w64-mingw32``
1812 -  ``some_directory/bin/../include/c++/GCC_version/backward``
1813 -  ``some_directory/bin/../x86_64-w64-mingw32/include``
1814 -  ``some_directory/bin/../i686-w64-mingw32/include``
1815 -  ``some_directory/bin/../include``
1816
1817 This directory layout is standard for any toolchain you will find on the
1818 official `MinGW-w64 website <http://mingw-w64.sourceforge.net>`_.
1819
1820 Clang expects the GCC executable "gcc.exe" compiled for
1821 ``i686-w64-mingw32`` (or ``x86_64-w64-mingw32``) to be present on PATH.
1822
1823 `Some tests might fail <http://llvm.org/bugs/show_bug.cgi?id=9072>`_ on
1824 ``x86_64-w64-mingw32``.
1825
1826 .. _clang-cl:
1827
1828 clang-cl
1829 ========
1830
1831 clang-cl is an alternative command-line interface to Clang driver, designed for
1832 compatibility with the Visual C++ compiler, cl.exe.
1833
1834 To enable clang-cl to find system headers, libraries, and the linker when run
1835 from the command-line, it should be executed inside a Visual Studio Native Tools
1836 Command Prompt or a regular Command Prompt where the environment has been set
1837 up using e.g. `vcvars32.bat <http://msdn.microsoft.com/en-us/library/f2ccy3wt.aspx>`_.
1838
1839 clang-cl can also be used from inside Visual Studio  by using an LLVM Platform
1840 Toolset.
1841
1842 Command-Line Options
1843 --------------------
1844
1845 To be compatible with cl.exe, clang-cl supports most of the same command-line
1846 options. Those options can start with either ``/`` or ``-``. It also supports
1847 some of Clang's core options, such as the ``-W`` options.
1848
1849 Options that are known to clang-cl, but not currently supported, are ignored
1850 with a warning. For example:
1851
1852   ::
1853
1854     clang-cl.exe: warning: argument unused during compilation: '/Zi'
1855
1856 To suppress warnings about unused arguments, use the ``-Qunused-arguments`` option.
1857
1858 Options that are not known to clang-cl will cause errors. If they are spelled with a
1859 leading ``/``, they will be mistaken for a filename:
1860
1861   ::
1862
1863     clang-cl.exe: error: no such file or directory: '/foobar'
1864
1865 Please `file a bug <http://llvm.org/bugs/enter_bug.cgi?product=clang&component=Driver>`_
1866 for any valid cl.exe flags that clang-cl does not understand.
1867
1868 Execute ``clang-cl /?`` to see a list of supported options:
1869
1870   ::
1871
1872     CL.EXE COMPATIBILITY OPTIONS:
1873       /?                     Display available options
1874       /arch:<value>          Set architecture for code generation
1875       /C                     Don't discard comments when preprocessing
1876       /c                     Compile only
1877       /D <macro[=value]>     Define macro
1878       /EH<value>             Exception handling model
1879       /EP                    Disable linemarker output and preprocess to stdout
1880       /E                     Preprocess to stdout
1881       /fallback              Fall back to cl.exe if clang-cl fails to compile
1882       /FA                    Output assembly code file during compilation
1883       /Fa<file or directory> Output assembly code to this file during compilation
1884       /Fe<file or directory> Set output executable file or directory (ends in / or \)
1885       /FI <value>            Include file before parsing
1886       /Fi<file>              Set preprocess output file name
1887       /Fo<file or directory> Set output object file, or directory (ends in / or \)
1888       /GF-                   Disable string pooling
1889       /GR-                   Disable emission of RTTI data
1890       /GR                    Enable emission of RTTI data
1891       /Gw-                   Don't put each data item in its own section
1892       /Gw                    Put each data item in its own section
1893       /Gy-                   Don't put each function in its own section
1894       /Gy                    Put each function in its own section
1895       /help                  Display available options
1896       /I <dir>               Add directory to include search path
1897       /J                     Make char type unsigned
1898       /LDd                   Create debug DLL
1899       /LD                    Create DLL
1900       /link <options>        Forward options to the linker
1901       /MDd                   Use DLL debug run-time
1902       /MD                    Use DLL run-time
1903       /MTd                   Use static debug run-time
1904       /MT                    Use static run-time
1905       /Ob0                   Disable inlining
1906       /Od                    Disable optimization
1907       /Oi-                   Disable use of builtin functions
1908       /Oi                    Enable use of builtin functions
1909       /Os                    Optimize for size
1910       /Ot                    Optimize for speed
1911       /Ox                    Maximum optimization
1912       /Oy-                   Disable frame pointer omission
1913       /Oy                    Enable frame pointer omission
1914       /O<n>                  Optimization level
1915       /P                     Preprocess to file
1916       /showIncludes          Print info about included files to stderr
1917       /TC                    Treat all source files as C
1918       /Tc <filename>         Specify a C source file
1919       /TP                    Treat all source files as C++
1920       /Tp <filename>         Specify a C++ source file
1921       /U <macro>             Undefine macro
1922       /vd<value>             Control vtordisp placement
1923       /vmb                   Use a best-case representation method for member pointers
1924       /vmg                   Use a most-general representation for member pointers
1925       /vmm                   Set the default most-general representation to multiple inheritance
1926       /vms                   Set the default most-general representation to single inheritance
1927       /vmv                   Set the default most-general representation to virtual inheritance
1928       /W0                    Disable all warnings
1929       /W1                    Enable -Wall
1930       /W2                    Enable -Wall
1931       /W3                    Enable -Wall
1932       /W4                    Enable -Wall
1933       /Wall                  Enable -Wall
1934       /WX-                   Do not treat warnings as errors
1935       /WX                    Treat warnings as errors
1936       /w                     Disable all warnings
1937       /Zi                    Enable debug information
1938       /Zp                    Set the default maximum struct packing alignment to 1
1939       /Zp<value>             Specify the default maximum struct packing alignment
1940       /Zs                    Syntax-check only
1941
1942     OPTIONS:
1943       -###                  Print (but do not run) the commands to run for this compilation
1944       -fms-compatibility-version=<value>
1945                             Dot-separated value representing the Microsoft compiler version
1946                             number to report in _MSC_VER (0 = don't define it (default))
1947       -fmsc-version=<value> Microsoft compiler version number to report in _MSC_VER (0 = don't
1948                             define it (default))
1949       -fsanitize-blacklist=<value>
1950                             Path to blacklist file for sanitizers
1951       -fsanitize=<check>    Enable runtime instrumentation for bug detection: address (memory
1952                             errors) | thread (race detection) | undefined (miscellaneous
1953                             undefined behavior)
1954       -mllvm <value>        Additional arguments to forward to LLVM's option processing
1955       -Qunused-arguments    Don't emit warning for unused driver arguments
1956       --target=<value>      Generate code for the given target
1957       -v                    Show commands to run and use verbose output
1958       -W<warning>           Enable the specified warning
1959       -Xclang <arg>         Pass <arg> to the clang compiler
1960
1961 The /fallback Option
1962 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1963
1964 When clang-cl is run with the ``/fallback`` option, it will first try to
1965 compile files itself. For any file that it fails to compile, it will fall back
1966 and try to compile the file by invoking cl.exe.
1967
1968 This option is intended to be used as a temporary means to build projects where
1969 clang-cl cannot successfully compile all the files. clang-cl may fail to compile
1970 a file either because it cannot generate code for some C++ feature, or because
1971 it cannot parse some Microsoft language extension.