]> granicus.if.org Git - clang/blob - docs/UsersManual.rst
43a8717c9be6594863297beb8ef3cabfc6882986
[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 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 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, which defaults to on, 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 Language and Target-Independent Features
535 ========================================
536
537 Controlling Errors and Warnings
538 -------------------------------
539
540 Clang provides a number of ways to control which code constructs cause
541 it to emit errors and warning messages, and how they are displayed to
542 the console.
543
544 Controlling How Clang Displays Diagnostics
545 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
546
547 When Clang emits a diagnostic, it includes rich information in the
548 output, and gives you fine-grain control over which information is
549 printed. Clang has the ability to print this information, and these are
550 the options that control it:
551
552 #. A file/line/column indicator that shows exactly where the diagnostic
553    occurs in your code [:ref:`-fshow-column <opt_fshow-column>`,
554    :ref:`-fshow-source-location <opt_fshow-source-location>`].
555 #. A categorization of the diagnostic as a note, warning, error, or
556    fatal error.
557 #. A text string that describes what the problem is.
558 #. An option that indicates how to control the diagnostic (for
559    diagnostics that support it)
560    [:ref:`-fdiagnostics-show-option <opt_fdiagnostics-show-option>`].
561 #. A :ref:`high-level category <diagnostics_categories>` for the diagnostic
562    for clients that want to group diagnostics by class (for diagnostics
563    that support it)
564    [:ref:`-fdiagnostics-show-category <opt_fdiagnostics-show-category>`].
565 #. The line of source code that the issue occurs on, along with a caret
566    and ranges that indicate the important locations
567    [:ref:`-fcaret-diagnostics <opt_fcaret-diagnostics>`].
568 #. "FixIt" information, which is a concise explanation of how to fix the
569    problem (when Clang is certain it knows)
570    [:ref:`-fdiagnostics-fixit-info <opt_fdiagnostics-fixit-info>`].
571 #. A machine-parsable representation of the ranges involved (off by
572    default)
573    [:ref:`-fdiagnostics-print-source-range-info <opt_fdiagnostics-print-source-range-info>`].
574
575 For more information please see :ref:`Formatting of
576 Diagnostics <cl_diag_formatting>`.
577
578 Diagnostic Mappings
579 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
580
581 All diagnostics are mapped into one of these 5 classes:
582
583 -  Ignored
584 -  Note
585 -  Remark
586 -  Warning
587 -  Error
588 -  Fatal
589
590 .. _diagnostics_categories:
591
592 Diagnostic Categories
593 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
594
595 Though not shown by default, diagnostics may each be associated with a
596 high-level category. This category is intended to make it possible to
597 triage builds that produce a large number of errors or warnings in a
598 grouped way.
599
600 Categories are not shown by default, but they can be turned on with the
601 :ref:`-fdiagnostics-show-category <opt_fdiagnostics-show-category>` option.
602 When set to "``name``", the category is printed textually in the
603 diagnostic output. When it is set to "``id``", a category number is
604 printed. The mapping of category names to category id's can be obtained
605 by running '``clang   --print-diagnostic-categories``'.
606
607 Controlling Diagnostics via Command Line Flags
608 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
609
610 TODO: -W flags, -pedantic, etc
611
612 .. _pragma_gcc_diagnostic:
613
614 Controlling Diagnostics via Pragmas
615 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
616
617 Clang can also control what diagnostics are enabled through the use of
618 pragmas in the source code. This is useful for turning off specific
619 warnings in a section of source code. Clang supports GCC's pragma for
620 compatibility with existing source code, as well as several extensions.
621
622 The pragma may control any warning that can be used from the command
623 line. Warnings may be set to ignored, warning, error, or fatal. The
624 following example code will tell Clang or GCC to ignore the -Wall
625 warnings:
626
627 .. code-block:: c
628
629   #pragma GCC diagnostic ignored "-Wall"
630
631 In addition to all of the functionality provided by GCC's pragma, Clang
632 also allows you to push and pop the current warning state. This is
633 particularly useful when writing a header file that will be compiled by
634 other people, because you don't know what warning flags they build with.
635
636 In the below example :option:`-Wmultichar` is ignored for only a single line of
637 code, after which the diagnostics return to whatever state had previously
638 existed.
639
640 .. code-block:: c
641
642   #pragma clang diagnostic push
643   #pragma clang diagnostic ignored "-Wmultichar"
644
645   char b = 'df'; // no warning.
646
647   #pragma clang diagnostic pop
648
649 The push and pop pragmas will save and restore the full diagnostic state
650 of the compiler, regardless of how it was set. That means that it is
651 possible to use push and pop around GCC compatible diagnostics and Clang
652 will push and pop them appropriately, while GCC will ignore the pushes
653 and pops as unknown pragmas. It should be noted that while Clang
654 supports the GCC pragma, Clang and GCC do not support the exact same set
655 of warnings, so even when using GCC compatible #pragmas there is no
656 guarantee that they will have identical behaviour on both compilers.
657
658 In addition to controlling warnings and errors generated by the compiler, it is
659 possible to generate custom warning and error messages through the following
660 pragmas:
661
662 .. code-block:: c
663
664   // The following will produce warning messages
665   #pragma message "some diagnostic message"
666   #pragma GCC warning "TODO: replace deprecated feature"
667
668   // The following will produce an error message
669   #pragma GCC error "Not supported"
670
671 These pragmas operate similarly to the ``#warning`` and ``#error`` preprocessor
672 directives, except that they may also be embedded into preprocessor macros via
673 the C99 ``_Pragma`` operator, for example:
674
675 .. code-block:: c
676
677   #define STR(X) #X
678   #define DEFER(M,...) M(__VA_ARGS__)
679   #define CUSTOM_ERROR(X) _Pragma(STR(GCC error(X " at line " DEFER(STR,__LINE__))))
680
681   CUSTOM_ERROR("Feature not available");
682
683 Controlling Diagnostics in System Headers
684 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
685
686 Warnings are suppressed when they occur in system headers. By default,
687 an included file is treated as a system header if it is found in an
688 include path specified by ``-isystem``, but this can be overridden in
689 several ways.
690
691 The ``system_header`` pragma can be used to mark the current file as
692 being a system header. No warnings will be produced from the location of
693 the pragma onwards within the same file.
694
695 .. code-block:: c
696
697   char a = 'xy'; // warning
698
699   #pragma clang system_header
700
701   char b = 'ab'; // no warning
702
703 The :option:`-isystem-prefix` and :option:`-ino-system-prefix` command-line
704 arguments can be used to override whether subsets of an include path are
705 treated as system headers. When the name in a ``#include`` directive is
706 found within a header search path and starts with a system prefix, the
707 header is treated as a system header. The last prefix on the
708 command-line which matches the specified header name takes precedence.
709 For instance:
710
711 .. code-block:: console
712
713   $ clang -Ifoo -isystem bar -isystem-prefix x/ -ino-system-prefix x/y/
714
715 Here, ``#include "x/a.h"`` is treated as including a system header, even
716 if the header is found in ``foo``, and ``#include "x/y/b.h"`` is treated
717 as not including a system header, even if the header is found in
718 ``bar``.
719
720 A ``#include`` directive which finds a file relative to the current
721 directory is treated as including a system header if the including file
722 is treated as a system header.
723
724 .. _diagnostics_enable_everything:
725
726 Enabling All Diagnostics
727 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
728
729 In addition to the traditional ``-W`` flags, one can enable **all**
730 diagnostics by passing :option:`-Weverything`. This works as expected
731 with
732 :option:`-Werror`, and also includes the warnings from :option:`-pedantic`.
733
734 Note that when combined with :option:`-w` (which disables all warnings), that
735 flag wins.
736
737 Controlling Static Analyzer Diagnostics
738 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
739
740 While not strictly part of the compiler, the diagnostics from Clang's
741 `static analyzer <http://clang-analyzer.llvm.org>`_ can also be
742 influenced by the user via changes to the source code. See the available
743 `annotations <http://clang-analyzer.llvm.org/annotations.html>`_ and the
744 analyzer's `FAQ
745 page <http://clang-analyzer.llvm.org/faq.html#exclude_code>`_ for more
746 information.
747
748 .. _usersmanual-precompiled-headers:
749
750 Precompiled Headers
751 -------------------
752
753 `Precompiled headers <http://en.wikipedia.org/wiki/Precompiled_header>`__
754 are a general approach employed by many compilers to reduce compilation
755 time. The underlying motivation of the approach is that it is common for
756 the same (and often large) header files to be included by multiple
757 source files. Consequently, compile times can often be greatly improved
758 by caching some of the (redundant) work done by a compiler to process
759 headers. Precompiled header files, which represent one of many ways to
760 implement this optimization, are literally files that represent an
761 on-disk cache that contains the vital information necessary to reduce
762 some of the work needed to process a corresponding header file. While
763 details of precompiled headers vary between compilers, precompiled
764 headers have been shown to be highly effective at speeding up program
765 compilation on systems with very large system headers (e.g., Mac OS X).
766
767 Generating a PCH File
768 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
769
770 To generate a PCH file using Clang, one invokes Clang with the
771 :option:`-x <language>-header` option. This mirrors the interface in GCC
772 for generating PCH files:
773
774 .. code-block:: console
775
776   $ gcc -x c-header test.h -o test.h.gch
777   $ clang -x c-header test.h -o test.h.pch
778
779 Using a PCH File
780 ^^^^^^^^^^^^^^^^
781
782 A PCH file can then be used as a prefix header when a :option:`-include`
783 option is passed to ``clang``:
784
785 .. code-block:: console
786
787   $ clang -include test.h test.c -o test
788
789 The ``clang`` driver will first check if a PCH file for ``test.h`` is
790 available; if so, the contents of ``test.h`` (and the files it includes)
791 will be processed from the PCH file. Otherwise, Clang falls back to
792 directly processing the content of ``test.h``. This mirrors the behavior
793 of GCC.
794
795 .. note::
796
797   Clang does *not* automatically use PCH files for headers that are directly
798   included within a source file. For example:
799
800   .. code-block:: console
801
802     $ clang -x c-header test.h -o test.h.pch
803     $ cat test.c
804     #include "test.h"
805     $ clang test.c -o test
806
807   In this example, ``clang`` will not automatically use the PCH file for
808   ``test.h`` since ``test.h`` was included directly in the source file and not
809   specified on the command line using :option:`-include`.
810
811 Relocatable PCH Files
812 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
813
814 It is sometimes necessary to build a precompiled header from headers
815 that are not yet in their final, installed locations. For example, one
816 might build a precompiled header within the build tree that is then
817 meant to be installed alongside the headers. Clang permits the creation
818 of "relocatable" precompiled headers, which are built with a given path
819 (into the build directory) and can later be used from an installed
820 location.
821
822 To build a relocatable precompiled header, place your headers into a
823 subdirectory whose structure mimics the installed location. For example,
824 if you want to build a precompiled header for the header ``mylib.h``
825 that will be installed into ``/usr/include``, create a subdirectory
826 ``build/usr/include`` and place the header ``mylib.h`` into that
827 subdirectory. If ``mylib.h`` depends on other headers, then they can be
828 stored within ``build/usr/include`` in a way that mimics the installed
829 location.
830
831 Building a relocatable precompiled header requires two additional
832 arguments. First, pass the ``--relocatable-pch`` flag to indicate that
833 the resulting PCH file should be relocatable. Second, pass
834 :option:`-isysroot /path/to/build`, which makes all includes for your library
835 relative to the build directory. For example:
836
837 .. code-block:: console
838
839   # clang -x c-header --relocatable-pch -isysroot /path/to/build /path/to/build/mylib.h mylib.h.pch
840
841 When loading the relocatable PCH file, the various headers used in the
842 PCH file are found from the system header root. For example, ``mylib.h``
843 can be found in ``/usr/include/mylib.h``. If the headers are installed
844 in some other system root, the :option:`-isysroot` option can be used provide
845 a different system root from which the headers will be based. For
846 example, :option:`-isysroot /Developer/SDKs/MacOSX10.4u.sdk` will look for
847 ``mylib.h`` in ``/Developer/SDKs/MacOSX10.4u.sdk/usr/include/mylib.h``.
848
849 Relocatable precompiled headers are intended to be used in a limited
850 number of cases where the compilation environment is tightly controlled
851 and the precompiled header cannot be generated after headers have been
852 installed.
853
854 Controlling Code Generation
855 ---------------------------
856
857 Clang provides a number of ways to control code generation. The options
858 are listed below.
859
860 **-f[no-]sanitize=check1,check2,...**
861    Turn on runtime checks for various forms of undefined or suspicious
862    behavior.
863
864    This option controls whether Clang adds runtime checks for various
865    forms of undefined or suspicious behavior, and is disabled by
866    default. If a check fails, a diagnostic message is produced at
867    runtime explaining the problem. The main checks are:
868
869    -  .. _opt_fsanitize_address:
870
871       ``-fsanitize=address``:
872       :doc:`AddressSanitizer`, a memory error
873       detector.
874    -  ``-fsanitize=init-order``: Make AddressSanitizer check for
875       dynamic initialization order problems. Implied by ``-fsanitize=address``.
876    -  ``-fsanitize=address-full``: AddressSanitizer with all the
877       experimental features listed below.
878    -  ``-fsanitize=integer``: Enables checks for undefined or
879       suspicious integer behavior.
880    -  .. _opt_fsanitize_thread:
881
882       ``-fsanitize=thread``: :doc:`ThreadSanitizer`, a data race detector.
883    -  .. _opt_fsanitize_memory:
884
885       ``-fsanitize=memory``: :doc:`MemorySanitizer`,
886       an *experimental* detector of uninitialized reads. Not ready for
887       widespread use.
888    -  .. _opt_fsanitize_undefined:
889
890       ``-fsanitize=undefined``: Fast and compatible undefined behavior
891       checker. Enables the undefined behavior checks that have small
892       runtime cost and no impact on address space layout or ABI. This
893       includes all of the checks listed below other than
894       ``unsigned-integer-overflow``.
895
896    -  ``-fsanitize=undefined-trap``: This includes all sanitizers
897       included by ``-fsanitize=undefined``, except those that require
898       runtime support. This group of sanitizers is intended to be
899       used in conjunction with the ``-fsanitize-undefined-trap-on-error``
900       flag. This includes all of the checks listed below other than
901       ``unsigned-integer-overflow`` and ``vptr``.
902    -  ``-fsanitize=dataflow``: :doc:`DataFlowSanitizer`, a general data
903       flow analysis.
904
905    The following more fine-grained checks are also available:
906
907    -  ``-fsanitize=alignment``: Use of a misaligned pointer or creation
908       of a misaligned reference.
909    -  ``-fsanitize=bool``: Load of a ``bool`` value which is neither
910       ``true`` nor ``false``.
911    -  ``-fsanitize=bounds``: Out of bounds array indexing, in cases
912       where the array bound can be statically determined.
913    -  ``-fsanitize=enum``: Load of a value of an enumerated type which
914       is not in the range of representable values for that enumerated
915       type.
916    -  ``-fsanitize=float-cast-overflow``: Conversion to, from, or
917       between floating-point types which would overflow the
918       destination.
919    -  ``-fsanitize=float-divide-by-zero``: Floating point division by
920       zero.
921    -  ``-fsanitize=function``: Indirect call of a function through a
922       function pointer of the wrong type (Linux, C++ and x86/x86_64 only).
923    -  ``-fsanitize=integer-divide-by-zero``: Integer division by zero.
924    -  ``-fsanitize=null``: Use of a null pointer or creation of a null
925       reference.
926    -  ``-fsanitize=object-size``: An attempt to use bytes which the
927       optimizer can determine are not part of the object being
928       accessed. The sizes of objects are determined using
929       ``__builtin_object_size``, and consequently may be able to detect
930       more problems at higher optimization levels.
931    -  ``-fsanitize=return``: In C++, reaching the end of a
932       value-returning function without returning a value.
933    -  ``-fsanitize=shift``: Shift operators where the amount shifted is
934       greater or equal to the promoted bit-width of the left hand side
935       or less than zero, or where the left hand side is negative. For a
936       signed left shift, also checks for signed overflow in C, and for
937       unsigned overflow in C++.
938    -  ``-fsanitize=signed-integer-overflow``: Signed integer overflow,
939       including all the checks added by ``-ftrapv``, and checking for
940       overflow in signed division (``INT_MIN / -1``).
941    -  ``-fsanitize=unreachable``: If control flow reaches
942       ``__builtin_unreachable``.
943    -  ``-fsanitize=unsigned-integer-overflow``: Unsigned integer
944       overflows.
945    -  ``-fsanitize=vla-bound``: A variable-length array whose bound
946       does not evaluate to a positive value.
947    -  ``-fsanitize=vptr``: Use of an object whose vptr indicates that
948       it is of the wrong dynamic type, or that its lifetime has not
949       begun or has ended. Incompatible with ``-fno-rtti``.
950
951    You can turn off or modify checks for certain source files, functions
952    or even variables by providing a special file:
953
954    -  ``-fsanitize-blacklist=/path/to/blacklist/file``: disable or modify
955       sanitizer checks for objects listed in the file. See
956       :doc:`SanitizerSpecialCaseList` for file format description.
957    -  ``-fno-sanitize-blacklist``: don't use blacklist file, if it was
958       specified earlier in the command line.
959
960    Experimental features of AddressSanitizer (not ready for widespread
961    use, require explicit ``-fsanitize=address``):
962
963    -  ``-fsanitize=use-after-return``: Check for use-after-return
964       errors (accessing local variable after the function exit).
965    -  ``-fsanitize=use-after-scope``: Check for use-after-scope errors
966       (accesing local variable after it went out of scope).
967
968    Extra features of MemorySanitizer (require explicit
969    ``-fsanitize=memory``):
970
971    -  ``-fsanitize-memory-track-origins[=level]``: Enables origin tracking in
972       MemorySanitizer. Adds a second section to MemorySanitizer
973       reports pointing to the heap or stack allocation the
974       uninitialized bits came from. Slows down execution by additional
975       1.5x-2x.
976
977       Possible values for level are 0 (off), 1 (default), 2. Level 2 adds more
978       sections to MemorySanitizer reports describing the order of memory stores
979       the uninitialized value went through. Beware, this mode may use a lot of
980       extra memory.
981
982    Extra features of UndefinedBehaviorSanitizer:
983
984    -  ``-fno-sanitize-recover``: By default, after a sanitizer diagnoses
985       an issue, it will attempt to continue executing the program if there
986       is a reasonable behavior it can give to the faulting operation. This
987       option causes the program to abort instead.
988    -  ``-fsanitize-undefined-trap-on-error``: Causes traps to be emitted
989       rather than calls to runtime libraries when a problem is detected.
990       This option is intended for use in cases where the sanitizer runtime
991       cannot be used (for instance, when building libc or a kernel module).
992       This is only compatible with the sanitizers in the ``undefined-trap``
993       group.
994
995    The ``-fsanitize=`` argument must also be provided when linking, in
996    order to link to the appropriate runtime library. When using
997    ``-fsanitize=vptr`` (or a group that includes it, such as
998    ``-fsanitize=undefined``) with a C++ program, the link must be
999    performed by ``clang++``, not ``clang``, in order to link against the
1000    C++-specific parts of the runtime library.
1001
1002    It is not possible to combine more than one of the ``-fsanitize=address``,
1003    ``-fsanitize=thread``, and ``-fsanitize=memory`` checkers in the same
1004    program. The ``-fsanitize=undefined`` checks can be combined with other
1005    sanitizers.
1006
1007 .. option:: -fno-assume-sane-operator-new
1008
1009    Don't assume that the C++'s new operator is sane.
1010
1011    This option tells the compiler to do not assume that C++'s global
1012    new operator will always return a pointer that does not alias any
1013    other pointer when the function returns.
1014
1015 .. option:: -ftrap-function=[name]
1016
1017    Instruct code generator to emit a function call to the specified
1018    function name for ``__builtin_trap()``.
1019
1020    LLVM code generator translates ``__builtin_trap()`` to a trap
1021    instruction if it is supported by the target ISA. Otherwise, the
1022    builtin is translated into a call to ``abort``. If this option is
1023    set, then the code generator will always lower the builtin to a call
1024    to the specified function regardless of whether the target ISA has a
1025    trap instruction. This option is useful for environments (e.g.
1026    deeply embedded) where a trap cannot be properly handled, or when
1027    some custom behavior is desired.
1028
1029 .. option:: -ftls-model=[model]
1030
1031    Select which TLS model to use.
1032
1033    Valid values are: ``global-dynamic``, ``local-dynamic``,
1034    ``initial-exec`` and ``local-exec``. The default value is
1035    ``global-dynamic``. The compiler may use a different model if the
1036    selected model is not supported by the target, or if a more
1037    efficient model can be used. The TLS model can be overridden per
1038    variable using the ``tls_model`` attribute.
1039
1040 .. option:: -mhwdiv=[values]
1041
1042    Select the ARM modes (arm or thumb) that support hardware division
1043    instructions.
1044
1045    Valid values are: ``arm``, ``thumb`` and ``arm,thumb``.
1046    This option is used to indicate which mode (arm or thumb) supports
1047    hardware division instructions. This only applies to the ARM
1048    architecture.
1049
1050 .. option:: -m[no-]crc
1051
1052    Enable or disable CRC instructions.
1053
1054    This option is used to indicate whether CRC instructions are to
1055    be generated. This only applies to the ARM architecture.
1056
1057    CRC instructions are enabled by default on ARMv8.
1058
1059 .. option:: -mgeneral-regs-only
1060
1061    Generate code which only uses the general purpose registers.
1062
1063    This option restricts the generated code to use general registers
1064    only. This only applies to the AArch64 architecture.
1065
1066
1067 Controlling Size of Debug Information
1068 -------------------------------------
1069
1070 Debug info kind generated by Clang can be set by one of the flags listed
1071 below. If multiple flags are present, the last one is used.
1072
1073 .. option:: -g0
1074
1075   Don't generate any debug info (default).
1076
1077 .. option:: -gline-tables-only
1078
1079   Generate line number tables only.
1080
1081   This kind of debug info allows to obtain stack traces with function names,
1082   file names and line numbers (by such tools as ``gdb`` or ``addr2line``).  It
1083   doesn't contain any other data (e.g. description of local variables or
1084   function parameters).
1085
1086 .. option:: -g
1087
1088   Generate complete debug info.
1089
1090 Comment Parsing Options
1091 -----------------------
1092
1093 Clang parses Doxygen and non-Doxygen style documentation comments and attaches
1094 them to the appropriate declaration nodes.  By default, it only parses
1095 Doxygen-style comments and ignores ordinary comments starting with ``//`` and
1096 ``/*``.
1097
1098 .. option:: -Wdocumentation
1099
1100   Emit warnings about use of documentation comments.  This warning group is off
1101   by default.
1102
1103   This includes checking that ``\param`` commands name parameters that actually
1104   present in the function signature, checking that ``\returns`` is used only on
1105   functions that actually return a value etc.
1106
1107 .. option:: -Wno-documentation-unknown-command
1108
1109   Don't warn when encountering an unknown Doxygen command.
1110
1111 .. option:: -fparse-all-comments
1112
1113   Parse all comments as documentation comments (including ordinary comments
1114   starting with ``//`` and ``/*``).
1115
1116 .. option:: -fcomment-block-commands=[commands]
1117
1118   Define custom documentation commands as block commands.  This allows Clang to
1119   construct the correct AST for these custom commands, and silences warnings
1120   about unknown commands.  Several commands must be separated by a comma
1121   *without trailing space*; e.g. ``-fcomment-block-commands=foo,bar`` defines
1122   custom commands ``\foo`` and ``\bar``.
1123
1124   It is also possible to use ``-fcomment-block-commands`` several times; e.g.
1125   ``-fcomment-block-commands=foo -fcomment-block-commands=bar`` does the same
1126   as above.
1127
1128 .. _c:
1129
1130 C Language Features
1131 ===================
1132
1133 The support for standard C in clang is feature-complete except for the
1134 C99 floating-point pragmas.
1135
1136 Extensions supported by clang
1137 -----------------------------
1138
1139 See :doc:`LanguageExtensions`.
1140
1141 Differences between various standard modes
1142 ------------------------------------------
1143
1144 clang supports the -std option, which changes what language mode clang
1145 uses. The supported modes for C are c89, gnu89, c94, c99, gnu99 and
1146 various aliases for those modes. If no -std option is specified, clang
1147 defaults to gnu99 mode.
1148
1149 Differences between all ``c*`` and ``gnu*`` modes:
1150
1151 -  ``c*`` modes define "``__STRICT_ANSI__``".
1152 -  Target-specific defines not prefixed by underscores, like "linux",
1153    are defined in ``gnu*`` modes.
1154 -  Trigraphs default to being off in ``gnu*`` modes; they can be enabled by
1155    the -trigraphs option.
1156 -  The parser recognizes "asm" and "typeof" as keywords in ``gnu*`` modes;
1157    the variants "``__asm__``" and "``__typeof__``" are recognized in all
1158    modes.
1159 -  The Apple "blocks" extension is recognized by default in ``gnu*`` modes
1160    on some platforms; it can be enabled in any mode with the "-fblocks"
1161    option.
1162 -  Arrays that are VLA's according to the standard, but which can be
1163    constant folded by the frontend are treated as fixed size arrays.
1164    This occurs for things like "int X[(1, 2)];", which is technically a
1165    VLA. ``c*`` modes are strictly compliant and treat these as VLAs.
1166
1167 Differences between ``*89`` and ``*99`` modes:
1168
1169 -  The ``*99`` modes default to implementing "inline" as specified in C99,
1170    while the ``*89`` modes implement the GNU version. This can be
1171    overridden for individual functions with the ``__gnu_inline__``
1172    attribute.
1173 -  Digraphs are not recognized in c89 mode.
1174 -  The scope of names defined inside a "for", "if", "switch", "while",
1175    or "do" statement is different. (example: "``if ((struct x {int
1176    x;}*)0) {}``".)
1177 -  ``__STDC_VERSION__`` is not defined in ``*89`` modes.
1178 -  "inline" is not recognized as a keyword in c89 mode.
1179 -  "restrict" is not recognized as a keyword in ``*89`` modes.
1180 -  Commas are allowed in integer constant expressions in ``*99`` modes.
1181 -  Arrays which are not lvalues are not implicitly promoted to pointers
1182    in ``*89`` modes.
1183 -  Some warnings are different.
1184
1185 c94 mode is identical to c89 mode except that digraphs are enabled in
1186 c94 mode (FIXME: And ``__STDC_VERSION__`` should be defined!).
1187
1188 GCC extensions not implemented yet
1189 ----------------------------------
1190
1191 clang tries to be compatible with gcc as much as possible, but some gcc
1192 extensions are not implemented yet:
1193
1194 -  clang does not support #pragma weak (`bug
1195    3679 <http://llvm.org/bugs/show_bug.cgi?id=3679>`_). Due to the uses
1196    described in the bug, this is likely to be implemented at some point,
1197    at least partially.
1198 -  clang does not support decimal floating point types (``_Decimal32`` and
1199    friends) or fixed-point types (``_Fract`` and friends); nobody has
1200    expressed interest in these features yet, so it's hard to say when
1201    they will be implemented.
1202 -  clang does not support nested functions; this is a complex feature
1203    which is infrequently used, so it is unlikely to be implemented
1204    anytime soon. In C++11 it can be emulated by assigning lambda
1205    functions to local variables, e.g:
1206
1207    .. code-block:: cpp
1208
1209      auto const local_function = [&](int parameter) {
1210        // Do something
1211      };
1212      ...
1213      local_function(1);
1214
1215 -  clang does not support global register variables; this is unlikely to
1216    be implemented soon because it requires additional LLVM backend
1217    support.
1218 -  clang does not support static initialization of flexible array
1219    members. This appears to be a rarely used extension, but could be
1220    implemented pending user demand.
1221 -  clang does not support
1222    ``__builtin_va_arg_pack``/``__builtin_va_arg_pack_len``. This is
1223    used rarely, but in some potentially interesting places, like the
1224    glibc headers, so it may be implemented pending user demand. Note
1225    that because clang pretends to be like GCC 4.2, and this extension
1226    was introduced in 4.3, the glibc headers will not try to use this
1227    extension with clang at the moment.
1228 -  clang does not support the gcc extension for forward-declaring
1229    function parameters; this has not shown up in any real-world code
1230    yet, though, so it might never be implemented.
1231
1232 This is not a complete list; if you find an unsupported extension
1233 missing from this list, please send an e-mail to cfe-dev. This list
1234 currently excludes C++; see :ref:`C++ Language Features <cxx>`. Also, this
1235 list does not include bugs in mostly-implemented features; please see
1236 the `bug
1237 tracker <http://llvm.org/bugs/buglist.cgi?quicksearch=product%3Aclang+component%3A-New%2BBugs%2CAST%2CBasic%2CDriver%2CHeaders%2CLLVM%2BCodeGen%2Cparser%2Cpreprocessor%2CSemantic%2BAnalyzer>`_
1238 for known existing bugs (FIXME: Is there a section for bug-reporting
1239 guidelines somewhere?).
1240
1241 Intentionally unsupported GCC extensions
1242 ----------------------------------------
1243
1244 -  clang does not support the gcc extension that allows variable-length
1245    arrays in structures. This is for a few reasons: one, it is tricky to
1246    implement, two, the extension is completely undocumented, and three,
1247    the extension appears to be rarely used. Note that clang *does*
1248    support flexible array members (arrays with a zero or unspecified
1249    size at the end of a structure).
1250 -  clang does not have an equivalent to gcc's "fold"; this means that
1251    clang doesn't accept some constructs gcc might accept in contexts
1252    where a constant expression is required, like "x-x" where x is a
1253    variable.
1254 -  clang does not support ``__builtin_apply`` and friends; this extension
1255    is extremely obscure and difficult to implement reliably.
1256
1257 .. _c_ms:
1258
1259 Microsoft extensions
1260 --------------------
1261
1262 clang has some experimental support for extensions from Microsoft Visual
1263 C++; to enable it, use the ``-fms-extensions`` command-line option. This is
1264 the default for Windows targets. Note that the support is incomplete.
1265 Some constructs such as ``dllexport`` on classes are ignored with a warning,
1266 and others such as `Microsoft IDL annotations
1267 <http://msdn.microsoft.com/en-us/library/8tesw2eh.aspx>`_ are silently
1268 ignored.
1269
1270 clang has a ``-fms-compatibility`` flag that makes clang accept enough
1271 invalid C++ to be able to parse most Microsoft headers. For example, it
1272 allows `unqualified lookup of dependent base class members
1273 <http://clang.llvm.org/compatibility.html#dep_lookup_bases>`_, which is
1274 a common compatibility issue with clang. This flag is enabled by default
1275 for Windows targets.
1276
1277 ``-fdelayed-template-parsing`` lets clang delay parsing of function template
1278 definitions until the end of a translation unit. This flag is enabled by
1279 default for Windows targets.
1280
1281 -  clang allows setting ``_MSC_VER`` with ``-fmsc-version=``. It defaults to
1282    1700 which is the same as Visual C/C++ 2012. Any number is supported
1283    and can greatly affect what Windows SDK and c++stdlib headers clang
1284    can compile.
1285 -  clang does not support the Microsoft extension where anonymous record
1286    members can be declared using user defined typedefs.
1287 -  clang supports the Microsoft ``#pragma pack`` feature for controlling
1288    record layout. GCC also contains support for this feature, however
1289    where MSVC and GCC are incompatible clang follows the MSVC
1290    definition.
1291 -  clang supports the Microsoft ``#pragma comment(lib, "foo.lib")`` feature for
1292    automatically linking against the specified library.  Currently this feature
1293    only works with the Visual C++ linker.
1294 -  clang supports the Microsoft ``#pragma comment(linker, "/flag:foo")`` feature
1295    for adding linker flags to COFF object files.  The user is responsible for
1296    ensuring that the linker understands the flags.
1297 -  clang defaults to C++11 for Windows targets.
1298
1299 .. _cxx:
1300
1301 C++ Language Features
1302 =====================
1303
1304 clang fully implements all of standard C++98 except for exported
1305 templates (which were removed in C++11), and all of standard C++11
1306 and the current draft standard for C++1y.
1307
1308 Controlling implementation limits
1309 ---------------------------------
1310
1311 .. option:: -fbracket-depth=N
1312
1313   Sets the limit for nested parentheses, brackets, and braces to N.  The
1314   default is 256.
1315
1316 .. option:: -fconstexpr-depth=N
1317
1318   Sets the limit for recursive constexpr function invocations to N.  The
1319   default is 512.
1320
1321 .. option:: -ftemplate-depth=N
1322
1323   Sets the limit for recursively nested template instantiations to N.  The
1324   default is 256.
1325
1326 .. option:: -foperator-arrow-depth=N
1327
1328   Sets the limit for iterative calls to 'operator->' functions to N.  The
1329   default is 256.
1330
1331 .. _objc:
1332
1333 Objective-C Language Features
1334 =============================
1335
1336 .. _objcxx:
1337
1338 Objective-C++ Language Features
1339 ===============================
1340
1341
1342 .. _target_features:
1343
1344 Target-Specific Features and Limitations
1345 ========================================
1346
1347 CPU Architectures Features and Limitations
1348 ------------------------------------------
1349
1350 X86
1351 ^^^
1352
1353 The support for X86 (both 32-bit and 64-bit) is considered stable on
1354 Darwin (Mac OS X), Linux, FreeBSD, and Dragonfly BSD: it has been tested
1355 to correctly compile many large C, C++, Objective-C, and Objective-C++
1356 codebases.
1357
1358 On ``x86_64-mingw32``, passing i128(by value) is incompatible with the
1359 Microsoft x64 calling convention. You might need to tweak
1360 ``WinX86_64ABIInfo::classify()`` in lib/CodeGen/TargetInfo.cpp.
1361
1362 For the X86 target, clang supports the :option:`-m16` command line
1363 argument which enables 16-bit code output. This is broadly similar to
1364 using ``asm(".code16gcc")`` with the GNU toolchain. The generated code
1365 and the ABI remains 32-bit but the assembler emits instructions
1366 appropriate for a CPU running in 16-bit mode, with address-size and
1367 operand-size prefixes to enable 32-bit addressing and operations.
1368
1369 ARM
1370 ^^^
1371
1372 The support for ARM (specifically ARMv6 and ARMv7) is considered stable
1373 on Darwin (iOS): it has been tested to correctly compile many large C,
1374 C++, Objective-C, and Objective-C++ codebases. Clang only supports a
1375 limited number of ARM architectures. It does not yet fully support
1376 ARMv5, for example.
1377
1378 PowerPC
1379 ^^^^^^^
1380
1381 The support for PowerPC (especially PowerPC64) is considered stable
1382 on Linux and FreeBSD: it has been tested to correctly compile many
1383 large C and C++ codebases. PowerPC (32bit) is still missing certain
1384 features (e.g. PIC code on ELF platforms).
1385
1386 Other platforms
1387 ^^^^^^^^^^^^^^^
1388
1389 clang currently contains some support for other architectures (e.g. Sparc);
1390 however, significant pieces of code generation are still missing, and they
1391 haven't undergone significant testing.
1392
1393 clang contains limited support for the MSP430 embedded processor, but
1394 both the clang support and the LLVM backend support are highly
1395 experimental.
1396
1397 Other platforms are completely unsupported at the moment. Adding the
1398 minimal support needed for parsing and semantic analysis on a new
1399 platform is quite easy; see ``lib/Basic/Targets.cpp`` in the clang source
1400 tree. This level of support is also sufficient for conversion to LLVM IR
1401 for simple programs. Proper support for conversion to LLVM IR requires
1402 adding code to ``lib/CodeGen/CGCall.cpp`` at the moment; this is likely to
1403 change soon, though. Generating assembly requires a suitable LLVM
1404 backend.
1405
1406 Operating System Features and Limitations
1407 -----------------------------------------
1408
1409 Darwin (Mac OS X)
1410 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
1411
1412 Thread Sanitizer is not supported.
1413
1414 Windows
1415 ^^^^^^^
1416
1417 Clang has experimental support for targeting "Cygming" (Cygwin / MinGW)
1418 platforms.
1419
1420 See also :ref:`Microsoft Extensions <c_ms>`.
1421
1422 Cygwin
1423 """"""
1424
1425 Clang works on Cygwin-1.7.
1426
1427 MinGW32
1428 """""""
1429
1430 Clang works on some mingw32 distributions. Clang assumes directories as
1431 below;
1432
1433 -  ``C:/mingw/include``
1434 -  ``C:/mingw/lib``
1435 -  ``C:/mingw/lib/gcc/mingw32/4.[3-5].0/include/c++``
1436
1437 On MSYS, a few tests might fail.
1438
1439 MinGW-w64
1440 """""""""
1441
1442 For 32-bit (i686-w64-mingw32), and 64-bit (x86\_64-w64-mingw32), Clang
1443 assumes as below;
1444
1445 -  ``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)``
1446 -  ``some_directory/bin/gcc.exe``
1447 -  ``some_directory/bin/clang.exe``
1448 -  ``some_directory/bin/clang++.exe``
1449 -  ``some_directory/bin/../include/c++/GCC_version``
1450 -  ``some_directory/bin/../include/c++/GCC_version/x86_64-w64-mingw32``
1451 -  ``some_directory/bin/../include/c++/GCC_version/i686-w64-mingw32``
1452 -  ``some_directory/bin/../include/c++/GCC_version/backward``
1453 -  ``some_directory/bin/../x86_64-w64-mingw32/include``
1454 -  ``some_directory/bin/../i686-w64-mingw32/include``
1455 -  ``some_directory/bin/../include``
1456
1457 This directory layout is standard for any toolchain you will find on the
1458 official `MinGW-w64 website <http://mingw-w64.sourceforge.net>`_.
1459
1460 Clang expects the GCC executable "gcc.exe" compiled for
1461 ``i686-w64-mingw32`` (or ``x86_64-w64-mingw32``) to be present on PATH.
1462
1463 `Some tests might fail <http://llvm.org/bugs/show_bug.cgi?id=9072>`_ on
1464 ``x86_64-w64-mingw32``.
1465
1466 .. _clang-cl:
1467
1468 clang-cl
1469 ========
1470
1471 clang-cl is an alternative command-line interface to Clang driver, designed for
1472 compatibility with the Visual C++ compiler, cl.exe.
1473
1474 To enable clang-cl to find system headers, libraries, and the linker when run
1475 from the command-line, it should be executed inside a Visual Studio Native Tools
1476 Command Prompt or a regular Command Prompt where the environment has been set
1477 up using e.g. `vcvars32.bat <http://msdn.microsoft.com/en-us/library/f2ccy3wt.aspx>`_.
1478
1479 clang-cl can also be used from inside Visual Studio  by using an LLVM Platform
1480 Toolset.
1481
1482 Command-Line Options
1483 --------------------
1484
1485 To be compatible with cl.exe, clang-cl supports most of the same command-line
1486 options. Those options can start with either ``/`` or ``-``. It also supports
1487 some of Clang's core options, such as the ``-W`` options.
1488
1489 Options that are known to clang-cl, but not currently supported, are ignored
1490 with a warning. For example:
1491
1492   ::
1493
1494     clang-cl.exe: warning: argument unused during compilation: '/Zi'
1495
1496 To suppress warnings about unused arguments, use the ``-Qunused-arguments`` option.
1497
1498 Options that are not known to clang-cl will cause errors. If they are spelled with a
1499 leading ``/``, they will be mistaken for a filename:
1500
1501   ::
1502
1503     clang-cl.exe: error: no such file or directory: '/foobar'
1504
1505 Please `file a bug <http://llvm.org/bugs/enter_bug.cgi?product=clang&component=Driver>`_
1506 for any valid cl.exe flags that clang-cl does not understand.
1507
1508 Execute ``clang-cl /?`` to see a list of supported options:
1509
1510   ::
1511
1512     /?                     Display available options
1513     /c                     Compile only
1514     /D <macro[=value]>     Define macro
1515     /fallback              Fall back to cl.exe if clang-cl fails to compile
1516     /FA                    Output assembly code file during compilation
1517     /Fa<file or directory> Output assembly code to this file during compilation
1518     /Fe<file or directory> Set output executable file or directory (ends in / or \)
1519     /FI<value>             Include file before parsing
1520     /Fo<file or directory> Set output object file, or directory (ends in / or \)
1521     /GF-                   Disable string pooling
1522     /GR-                   Disable RTTI
1523     /GR                    Enable RTTI
1524     /help                  Display available options
1525     /I <dir>               Add directory to include search path
1526     /J                     Make char type unsigned
1527     /LDd                   Create debug DLL
1528     /LD                    Create DLL
1529     /link <options>        Forward options to the linker
1530     /MDd                   Use DLL debug run-time
1531     /MD                    Use DLL run-time
1532     /MTd                   Use static debug run-time
1533     /MT                    Use static run-time
1534     /Ob0                   Disable inlining
1535     /Od                    Disable optimization
1536     /Oi-                   Disable use of builtin functions
1537     /Oi                    Enable use of builtin functions
1538     /Os                    Optimize for size
1539     /Ot                    Optimize for speed
1540     /Ox                    Maximum optimization
1541     /Oy-                   Disable frame pointer omission
1542     /Oy                    Enable frame pointer omission
1543     /O<n>                  Optimization level
1544     /P                     Only run the preprocessor
1545     /showIncludes          Print info about included files to stderr
1546     /TC                    Treat all source files as C
1547     /Tc <filename>         Specify a C source file
1548     /TP                    Treat all source files as C++
1549     /Tp <filename>         Specify a C++ source file
1550     /U <macro>             Undefine macro
1551     /W0                    Disable all warnings
1552     /W1                    Enable -Wall
1553     /W2                    Enable -Wall
1554     /W3                    Enable -Wall
1555     /W4                    Enable -Wall
1556     /Wall                  Enable -Wall
1557     /WX-                   Do not treat warnings as errors
1558     /WX                    Treat warnings as errors
1559     /w                     Disable all warnings
1560     /Zs                    Syntax-check only
1561
1562 The /fallback Option
1563 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1564
1565 When clang-cl is run with the ``/fallback`` option, it will first try to
1566 compile files itself. For any file that it fails to compile, it will fall back
1567 and try to compile the file by invoking cl.exe.
1568
1569 This option is intended to be used as a temporary means to build projects where
1570 clang-cl cannot successfully compile all the files. clang-cl may fail to compile
1571 a file either because it cannot generate code for some C++ feature, or because
1572 it cannot parse some Microsoft language extension.