re PR fortran/40580 (Add -fcheck=pointer with runtime check for using an unallocated...
[platform/upstream/gcc.git] / gcc / fortran / gfortran.texi
1 \input texinfo  @c -*-texinfo-*-
2 @c %**start of header
3 @setfilename gfortran.info
4 @set copyrights-gfortran 1999-2008
5
6 @include gcc-common.texi
7
8 @settitle The GNU Fortran Compiler
9
10 @c Create a separate index for command line options
11 @defcodeindex op
12 @c Merge the standard indexes into a single one.
13 @syncodeindex fn cp
14 @syncodeindex vr cp
15 @syncodeindex ky cp
16 @syncodeindex pg cp
17 @syncodeindex tp cp
18
19 @c TODO: The following "Part" definitions are included here temporarily
20 @c until they are incorporated into the official Texinfo distribution.
21 @c They borrow heavily from Texinfo's \unnchapentry definitions.
22
23 @tex
24 \gdef\part#1#2{%
25   \pchapsepmacro
26   \gdef\thischapter{}
27   \begingroup
28     \vglue\titlepagetopglue
29     \titlefonts \rm
30     \leftline{Part #1:@* #2}
31     \vskip4pt \hrule height 4pt width \hsize \vskip4pt
32   \endgroup
33   \writetocentry{part}{#2}{#1}
34 }
35 \gdef\blankpart{%
36   \writetocentry{blankpart}{}{}
37 }
38 % Part TOC-entry definition for summary contents.
39 \gdef\dosmallpartentry#1#2#3#4{%
40   \vskip .5\baselineskip plus.2\baselineskip
41   \begingroup
42     \let\rm=\bf \rm
43     \tocentry{Part #2: #1}{\doshortpageno\bgroup#4\egroup}
44   \endgroup
45 }
46 \gdef\dosmallblankpartentry#1#2#3#4{%
47   \vskip .5\baselineskip plus.2\baselineskip
48 }
49 % Part TOC-entry definition for regular contents.  This has to be
50 % equated to an existing entry to not cause problems when the PDF
51 % outline is created.
52 \gdef\dopartentry#1#2#3#4{%
53   \unnchapentry{Part #2: #1}{}{#3}{#4}
54 }
55 \gdef\doblankpartentry#1#2#3#4{}
56 @end tex
57
58 @c %**end of header
59
60 @c Use with @@smallbook.
61
62 @c %** start of document
63
64 @c Cause even numbered pages to be printed on the left hand side of
65 @c the page and odd numbered pages to be printed on the right hand
66 @c side of the page.  Using this, you can print on both sides of a
67 @c sheet of paper and have the text on the same part of the sheet.
68
69 @c The text on right hand pages is pushed towards the right hand
70 @c margin and the text on left hand pages is pushed toward the left
71 @c hand margin.
72 @c (To provide the reverse effect, set bindingoffset to -0.75in.)
73
74 @c @tex
75 @c \global\bindingoffset=0.75in
76 @c \global\normaloffset =0.75in
77 @c @end tex
78
79 @copying
80 Copyright @copyright{} @value{copyrights-gfortran} Free Software Foundation, Inc.
81
82 Permission is granted to copy, distribute and/or modify this document
83 under the terms of the GNU Free Documentation License, Version 1.2 or
84 any later version published by the Free Software Foundation; with the
85 Invariant Sections being ``Funding Free Software'', the Front-Cover
86 Texts being (a) (see below), and with the Back-Cover Texts being (b)
87 (see below).  A copy of the license is included in the section entitled
88 ``GNU Free Documentation License''.
89
90 (a) The FSF's Front-Cover Text is:
91
92      A GNU Manual
93
94 (b) The FSF's Back-Cover Text is:
95
96      You have freedom to copy and modify this GNU Manual, like GNU
97      software.  Copies published by the Free Software Foundation raise
98      funds for GNU development.
99 @end copying
100
101 @ifinfo
102 @dircategory Software development
103 @direntry
104 * gfortran: (gfortran).                  The GNU Fortran Compiler.
105 @end direntry
106 This file documents the use and the internals of
107 the GNU Fortran compiler, (@command{gfortran}).
108
109 Published by the Free Software Foundation
110 51 Franklin Street, Fifth Floor
111 Boston, MA 02110-1301 USA
112
113 @insertcopying
114 @end ifinfo
115
116
117 @setchapternewpage odd
118 @titlepage
119 @title Using GNU Fortran
120 @versionsubtitle
121 @author The @t{gfortran} team
122 @page
123 @vskip 0pt plus 1filll
124 Published by the Free Software Foundation@*
125 51 Franklin Street, Fifth Floor@*
126 Boston, MA 02110-1301, USA@*
127 @c Last printed ??ber, 19??.@*
128 @c Printed copies are available for $? each.@*
129 @c ISBN ???
130 @sp 1
131 @insertcopying
132 @end titlepage
133
134 @c TODO: The following "Part" definitions are included here temporarily
135 @c until they are incorporated into the official Texinfo distribution.
136
137 @tex
138 \global\let\partentry=\dosmallpartentry
139 \global\let\blankpartentry=\dosmallblankpartentry
140 @end tex
141 @summarycontents
142
143 @tex
144 \global\let\partentry=\dopartentry
145 \global\let\blankpartentry=\doblankpartentry
146 @end tex
147 @contents
148
149 @page
150
151 @c ---------------------------------------------------------------------
152 @c TexInfo table of contents.
153 @c ---------------------------------------------------------------------
154
155 @ifnottex
156 @node Top
157 @top Introduction
158 @cindex Introduction
159
160 This manual documents the use of @command{gfortran}, 
161 the GNU Fortran compiler. You can find in this manual how to invoke
162 @command{gfortran}, as well as its features and incompatibilities.
163
164 @ifset DEVELOPMENT
165 @emph{Warning:} This document, and the compiler it describes, are still
166 under development.  While efforts are made to keep it up-to-date, it might
167 not accurately reflect the status of the most recent GNU Fortran compiler.
168 @end ifset
169
170 @comment
171 @comment  When you add a new menu item, please keep the right hand
172 @comment  aligned to the same column.  Do not use tabs.  This provides
173 @comment  better formatting.
174 @comment
175 @menu
176 * Introduction::
177
178 Part I: Invoking GNU Fortran
179 * Invoking GNU Fortran:: Command options supported by @command{gfortran}.
180 * Runtime::              Influencing runtime behavior with environment variables.
181
182 Part II: Language Reference
183 * Fortran 2003 and 2008 status::  Fortran 2003 and 2008 features supported by GNU Fortran.
184 * Compiler Characteristics::      KIND type parameters supported.
185 * Mixed-Language Programming::    Interoperability with C
186 * Extensions::           Language extensions implemented by GNU Fortran.
187 * Intrinsic Procedures:: Intrinsic procedures supported by GNU Fortran.
188 * Intrinsic Modules::    Intrinsic modules supported by GNU Fortran.
189
190 * Contributing::         How you can help.
191 * Copying::              GNU General Public License says
192                          how you can copy and share GNU Fortran.
193 * GNU Free Documentation License::
194                          How you can copy and share this manual.
195 * Funding::              How to help assure continued work for free software.
196 * Option Index::         Index of command line options
197 * Keyword Index::        Index of concepts
198 @end menu
199 @end ifnottex
200
201 @c ---------------------------------------------------------------------
202 @c Introduction
203 @c ---------------------------------------------------------------------
204
205 @node Introduction
206 @chapter Introduction
207
208 @c The following duplicates the text on the TexInfo table of contents.
209 @iftex
210 This manual documents the use of @command{gfortran}, the GNU Fortran
211 compiler. You can find in this manual how to invoke @command{gfortran},
212 as well as its features and incompatibilities.
213
214 @ifset DEVELOPMENT
215 @emph{Warning:} This document, and the compiler it describes, are still
216 under development.  While efforts are made to keep it up-to-date, it
217 might not accurately reflect the status of the most recent GNU Fortran
218 compiler.
219 @end ifset
220 @end iftex
221
222 The GNU Fortran compiler front end was
223 designed initially as a free replacement for,
224 or alternative to, the unix @command{f95} command;
225 @command{gfortran} is the command you'll use to invoke the compiler.
226
227 @menu
228 * About GNU Fortran::    What you should know about the GNU Fortran compiler.
229 * GNU Fortran and GCC::  You can compile Fortran, C, or other programs.
230 * Preprocessing and conditional compilation:: The Fortran preprocessor
231 * GNU Fortran and G77::  Why we chose to start from scratch.
232 * Project Status::       Status of GNU Fortran, roadmap, proposed extensions.
233 * Standards::            Standards supported by GNU Fortran.
234 @end menu
235
236
237 @c ---------------------------------------------------------------------
238 @c About GNU Fortran
239 @c ---------------------------------------------------------------------
240
241 @node About GNU Fortran
242 @section About GNU Fortran
243
244 The GNU Fortran compiler supports the Fortran 77, 90 and 95 standards
245 completely, parts of the Fortran 2003 and Fortran 2008 standards, and
246 several vendor extensions. The development goal is to provide the
247 following features:
248
249 @itemize @bullet
250 @item
251 Read a user's program,
252 stored in a file and containing instructions written
253 in Fortran 77, Fortran 90, Fortran 95, Fortran 2003 or Fortran 2008.
254 This file contains @dfn{source code}.
255
256 @item
257 Translate the user's program into instructions a computer
258 can carry out more quickly than it takes to translate the
259 instructions in the first
260 place.  The result after compilation of a program is
261 @dfn{machine code},
262 code designed to be efficiently translated and processed
263 by a machine such as your computer.
264 Humans usually aren't as good writing machine code
265 as they are at writing Fortran (or C++, Ada, or Java),
266 because it is easy to make tiny mistakes writing machine code.
267
268 @item
269 Provide the user with information about the reasons why
270 the compiler is unable to create a binary from the source code.
271 Usually this will be the case if the source code is flawed.
272 The Fortran 90 standard requires that the compiler can point out
273 mistakes to the user.
274 An incorrect usage of the language causes an @dfn{error message}.
275
276 The compiler will also attempt to diagnose cases where the
277 user's program contains a correct usage of the language,
278 but instructs the computer to do something questionable.
279 This kind of diagnostics message is called a @dfn{warning message}.
280
281 @item
282 Provide optional information about the translation passes
283 from the source code to machine code.
284 This can help a user of the compiler to find the cause of
285 certain bugs which may not be obvious in the source code,
286 but may be more easily found at a lower level compiler output.
287 It also helps developers to find bugs in the compiler itself.
288
289 @item
290 Provide information in the generated machine code that can
291 make it easier to find bugs in the program (using a debugging tool,
292 called a @dfn{debugger}, such as the GNU Debugger @command{gdb}). 
293
294 @item
295 Locate and gather machine code already generated to
296 perform actions requested by statements in the user's program.
297 This machine code is organized into @dfn{modules} and is located
298 and @dfn{linked} to the user program. 
299 @end itemize
300
301 The GNU Fortran compiler consists of several components:
302
303 @itemize @bullet
304 @item
305 A version of the @command{gcc} command
306 (which also might be installed as the system's @command{cc} command)
307 that also understands and accepts Fortran source code.
308 The @command{gcc} command is the @dfn{driver} program for
309 all the languages in the GNU Compiler Collection (GCC);
310 With @command{gcc},
311 you can compile the source code of any language for
312 which a front end is available in GCC.
313
314 @item
315 The @command{gfortran} command itself,
316 which also might be installed as the
317 system's @command{f95} command.
318 @command{gfortran} is just another driver program,
319 but specifically for the Fortran compiler only.
320 The difference with @command{gcc} is that @command{gfortran}
321 will automatically link the correct libraries to your program.
322
323 @item
324 A collection of run-time libraries.
325 These libraries contain the machine code needed to support
326 capabilities of the Fortran language that are not directly
327 provided by the machine code generated by the
328 @command{gfortran} compilation phase,
329 such as intrinsic functions and subroutines,
330 and routines for interaction with files and the operating system.
331 @c and mechanisms to spawn,
332 @c unleash and pause threads in parallelized code.
333
334 @item
335 The Fortran compiler itself, (@command{f951}).
336 This is the GNU Fortran parser and code generator,
337 linked to and interfaced with the GCC backend library.
338 @command{f951} ``translates'' the source code to
339 assembler code.  You would typically not use this
340 program directly;
341 instead, the @command{gcc} or @command{gfortran} driver
342 programs will call it for you.
343 @end itemize
344
345
346 @c ---------------------------------------------------------------------
347 @c GNU Fortran and GCC
348 @c ---------------------------------------------------------------------
349
350 @node GNU Fortran and GCC
351 @section GNU Fortran and GCC
352 @cindex GNU Compiler Collection
353 @cindex GCC
354
355 GNU Fortran is a part of GCC, the @dfn{GNU Compiler Collection}.  GCC
356 consists of a collection of front ends for various languages, which
357 translate the source code into a language-independent form called
358 @dfn{GENERIC}.  This is then processed by a common middle end which
359 provides optimization, and then passed to one of a collection of back
360 ends which generate code for different computer architectures and
361 operating systems.
362
363 Functionally, this is implemented with a driver program (@command{gcc})
364 which provides the command-line interface for the compiler.  It calls
365 the relevant compiler front-end program (e.g., @command{f951} for
366 Fortran) for each file in the source code, and then calls the assembler
367 and linker as appropriate to produce the compiled output. In a copy of
368 GCC which has been compiled with Fortran language support enabled,
369 @command{gcc} will recognize files with @file{.f}, @file{.for}, @file{.ftn},
370 @file{.f90}, @file{.f95}, @file{.f03} and @file{.f08} extensions as
371 Fortran source code, and compile it accordingly. A @command{gfortran}
372 driver program is also provided, which is identical to @command{gcc}
373 except that it automatically links the Fortran runtime libraries into the
374 compiled program.
375
376 Source files with @file{.f}, @file{.for}, @file{.fpp}, @file{.ftn}, @file{.F},
377 @file{.FOR}, @file{.FPP}, and @file{.FTN} extensions are treated as fixed form.
378 Source files with @file{.f90}, @file{.f95}, @file{.f03}, @file{.f08},
379 @file{.F90}, @file{.F95}, @file{.F03} and @file{.F08} extensions are
380 treated as free form.  The capitalized versions of either form are run
381 through preprocessing. Source files with the lower case @file{.fpp}
382 extension are also run through preprocessing.
383
384 This manual specifically documents the Fortran front end, which handles
385 the programming language's syntax and semantics.  The aspects of GCC
386 which relate to the optimization passes and the back-end code generation
387 are documented in the GCC manual; see 
388 @ref{Top,,Introduction,gcc,Using the GNU Compiler Collection (GCC)}.
389 The two manuals together provide a complete reference for the GNU
390 Fortran compiler.
391
392
393 @c ---------------------------------------------------------------------
394 @c Preprocessing and conditional compilation
395 @c ---------------------------------------------------------------------
396
397 @node Preprocessing and conditional compilation
398 @section Preprocessing and conditional compilation
399 @cindex CPP
400 @cindex FPP
401 @cindex Conditional compilation
402 @cindex Preprocessing
403 @cindex preprocessor, include file handling
404
405 Many Fortran compilers including GNU Fortran allow passing the source code
406 through a C preprocessor (CPP; sometimes also called the Fortran preprocessor,
407 FPP) to allow for conditional compilation. In the case of GNU Fortran,
408 this is the GNU C Preprocessor in the traditional mode. On systems with
409 case-preserving file names, the preprocessor is automatically invoked if the
410 filename extension is @code{.F}, @code{.FOR}, @code{.FTN}, @code{.fpp},
411 @code{.FPP}, @code{.F90}, @code{.F95}, @code{.F03} or @code{.F08}. To manually
412 invoke the preprocessor on any file, use @option{-cpp}, to disable
413 preprocessing on files where the preprocessor is run automatically, use
414 @option{-nocpp}.
415
416 If a preprocessed file includes another file with the Fortran @code{INCLUDE}
417 statement, the included file is not preprocessed. To preprocess included
418 files, use the equivalent preprocessor statement @code{#include}.
419
420 If GNU Fortran invokes the preprocessor, @code{__GFORTRAN__}
421 is defined and @code{__GNUC__}, @code{__GNUC_MINOR__} and
422 @code{__GNUC_PATCHLEVEL__} can be used to determine the version of the
423 compiler. See @ref{Top,,Overview,cpp,The C Preprocessor} for details.
424
425 While CPP is the de-facto standard for preprocessing Fortran code,
426 Part 3 of the Fortran 95 standard (ISO/IEC 1539-3:1998) defines
427 Conditional Compilation, which is not widely used and not directly
428 supported by the GNU Fortran compiler. You can use the program coco
429 to preprocess such files (@uref{http://users.erols.com/dnagle/coco.html}).
430
431
432 @c ---------------------------------------------------------------------
433 @c GNU Fortran and G77
434 @c ---------------------------------------------------------------------
435
436 @node GNU Fortran and G77
437 @section GNU Fortran and G77
438 @cindex Fortran 77
439 @cindex @command{g77}
440
441 The GNU Fortran compiler is the successor to @command{g77}, the Fortran 
442 77 front end included in GCC prior to version 4.  It is an entirely new 
443 program that has been designed to provide Fortran 95 support and 
444 extensibility for future Fortran language standards, as well as providing 
445 backwards compatibility for Fortran 77 and nearly all of the GNU language 
446 extensions supported by @command{g77}.
447
448
449 @c ---------------------------------------------------------------------
450 @c Project Status
451 @c ---------------------------------------------------------------------
452
453 @node Project Status
454 @section Project Status
455
456 @quotation
457 As soon as @command{gfortran} can parse all of the statements correctly,
458 it will be in the ``larva'' state.
459 When we generate code, the ``puppa'' state.
460 When @command{gfortran} is done,
461 we'll see if it will be a beautiful butterfly,
462 or just a big bug....
463
464 --Andy Vaught, April 2000
465 @end quotation
466
467 The start of the GNU Fortran 95 project was announced on
468 the GCC homepage in March 18, 2000
469 (even though Andy had already been working on it for a while,
470 of course).
471
472 The GNU Fortran compiler is able to compile nearly all
473 standard-compliant Fortran 95, Fortran 90, and Fortran 77 programs,
474 including a number of standard and non-standard extensions, and can be
475 used on real-world programs.  In particular, the supported extensions
476 include OpenMP, Cray-style pointers, and several Fortran 2003 and Fortran
477 2008 features such as enumeration, stream I/O, and some of the
478 enhancements to allocatable array support from TR 15581.  However, it is
479 still under development and has a few remaining rough edges.
480
481 At present, the GNU Fortran compiler passes the
482 @uref{http://www.fortran-2000.com/ArnaudRecipes/fcvs21_f95.html, 
483 NIST Fortran 77 Test Suite}, and produces acceptable results on the
484 @uref{http://www.netlib.org/lapack/faq.html#1.21, LAPACK Test Suite}.
485 It also provides respectable performance on 
486 the @uref{http://www.polyhedron.com/pb05.html, Polyhedron Fortran
487 compiler benchmarks} and the
488 @uref{http://www.llnl.gov/asci_benchmarks/asci/limited/lfk/README.html,
489 Livermore Fortran Kernels test}.  It has been used to compile a number of
490 large real-world programs, including
491 @uref{http://mysite.verizon.net/serveall/moene.pdf, the HIRLAM
492 weather-forecasting code} and
493 @uref{http://www.theochem.uwa.edu.au/tonto/, the Tonto quantum 
494 chemistry package}; see @url{http://gcc.gnu.org/wiki/GfortranApps} for an
495 extended list.
496
497 Among other things, the GNU Fortran compiler is intended as a replacement
498 for G77.  At this point, nearly all programs that could be compiled with
499 G77 can be compiled with GNU Fortran, although there are a few minor known
500 regressions.
501
502 The primary work remaining to be done on GNU Fortran falls into three
503 categories: bug fixing (primarily regarding the treatment of invalid code
504 and providing useful error messages), improving the compiler optimizations
505 and the performance of compiled code, and extending the compiler to support
506 future standards---in particular, Fortran 2003 and Fortran 2008.
507
508
509 @c ---------------------------------------------------------------------
510 @c Standards
511 @c ---------------------------------------------------------------------
512
513 @node Standards
514 @section Standards
515 @cindex Standards
516
517 @menu
518 * Varying Length Character Strings::
519 @end menu
520
521 The GNU Fortran compiler implements
522 ISO/IEC 1539:1997 (Fortran 95).  As such, it can also compile essentially all
523 standard-compliant Fortran 90 and Fortran 77 programs.   It also supports
524 the ISO/IEC TR-15581 enhancements to allocatable arrays, and
525 the @uref{http://www.openmp.org/drupal/mp-documents/spec25.pdf,
526 OpenMP Application Program Interface v2.5} specification.
527
528 In the future, the GNU Fortran compiler will also support ISO/IEC
529 1539-1:2004 (Fortran 2003) and future Fortran standards. Partial support
530 of that standard is already provided; the current status of Fortran 2003
531 support is reported in the @ref{Fortran 2003 status} section of the
532 documentation.
533
534 The next version of the Fortran standard (Fortran 2008) is currently
535 being developed and the GNU Fortran compiler supports some of its new
536 features. This support is based on the latest draft of the standard
537 (available from @url{http://www.nag.co.uk/sc22wg5/}) and no guarantee of
538 future compatibility is made, as the final standard might differ from the
539 draft. For more information, see the @ref{Fortran 2008 status} section.
540
541 Additionally, the GNU Fortran compilers supports the OpenMP specification
542 (version 3.0, @url{http://openmp.org/wp/openmp-specifications/}).
543
544 @node Varying Length Character Strings
545 @subsection Varying Length Character Strings
546 @cindex Varying length character strings
547 @cindex Varying length strings
548 @cindex strings, varying length
549
550 The Fortran 95 standard specifies in Part 2 (ISO/IEC 1539-2:2000)
551 varying length character strings. While GNU Fortran currently does not
552 support such strings directly, there exist two Fortran implementations
553 for them, which work with GNU Fortran. They can be found at
554 @uref{http://www.fortran.com/@/iso_varying_string.f95} and at
555 @uref{ftp://ftp.nag.co.uk/@/sc22wg5/@/ISO_VARYING_STRING/}.
556
557
558
559 @c =====================================================================
560 @c PART I: INVOCATION REFERENCE
561 @c =====================================================================
562
563 @tex
564 \part{I}{Invoking GNU Fortran}
565 @end tex
566
567 @c ---------------------------------------------------------------------
568 @c Compiler Options
569 @c ---------------------------------------------------------------------
570
571 @include invoke.texi
572
573
574 @c ---------------------------------------------------------------------
575 @c Runtime
576 @c ---------------------------------------------------------------------
577
578 @node Runtime
579 @chapter Runtime:  Influencing runtime behavior with environment variables
580 @cindex environment variable
581
582 The behavior of the @command{gfortran} can be influenced by
583 environment variables.
584
585 Malformed environment variables are silently ignored.
586
587 @menu
588 * GFORTRAN_STDIN_UNIT:: Unit number for standard input
589 * GFORTRAN_STDOUT_UNIT:: Unit number for standard output
590 * GFORTRAN_STDERR_UNIT:: Unit number for standard error
591 * GFORTRAN_USE_STDERR:: Send library output to standard error
592 * GFORTRAN_TMPDIR:: Directory for scratch files
593 * GFORTRAN_UNBUFFERED_ALL:: Don't buffer I/O for all units.
594 * GFORTRAN_UNBUFFERED_PRECONNECTED:: Don't buffer I/O for preconnected units.
595 * GFORTRAN_SHOW_LOCUS::  Show location for runtime errors
596 * GFORTRAN_OPTIONAL_PLUS:: Print leading + where permitted
597 * GFORTRAN_DEFAULT_RECL:: Default record length for new files
598 * GFORTRAN_LIST_SEPARATOR::  Separator for list output
599 * GFORTRAN_CONVERT_UNIT::  Set endianness for unformatted I/O
600 * GFORTRAN_ERROR_DUMPCORE:: Dump core on run-time errors
601 * GFORTRAN_ERROR_BACKTRACE:: Show backtrace on run-time errors
602 @end menu
603
604 @node GFORTRAN_STDIN_UNIT
605 @section @env{GFORTRAN_STDIN_UNIT}---Unit number for standard input
606
607 This environment variable can be used to select the unit number
608 preconnected to standard input.  This must be a positive integer.
609 The default value is 5.
610
611 @node GFORTRAN_STDOUT_UNIT
612 @section @env{GFORTRAN_STDOUT_UNIT}---Unit number for standard output
613
614 This environment variable can be used to select the unit number
615 preconnected to standard output.  This must be a positive integer.
616 The default value is 6.
617
618 @node GFORTRAN_STDERR_UNIT
619 @section @env{GFORTRAN_STDERR_UNIT}---Unit number for standard error
620
621 This environment variable can be used to select the unit number
622 preconnected to standard error.  This must be a positive integer.
623 The default value is 0.
624
625 @node GFORTRAN_USE_STDERR
626 @section @env{GFORTRAN_USE_STDERR}---Send library output to standard error
627
628 This environment variable controls where library output is sent.
629 If the first letter is @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1}, standard
630 error is used. If the first letter is @samp{n}, @samp{N} or
631 @samp{0}, standard output is used.
632
633 @node GFORTRAN_TMPDIR
634 @section @env{GFORTRAN_TMPDIR}---Directory for scratch files
635
636 This environment variable controls where scratch files are
637 created.  If this environment variable is missing,
638 GNU Fortran searches for the environment variable @env{TMP}.  If
639 this is also missing, the default is @file{/tmp}.
640
641 @node GFORTRAN_UNBUFFERED_ALL
642 @section @env{GFORTRAN_UNBUFFERED_ALL}---Don't buffer I/O on all units
643
644 This environment variable controls whether all I/O is unbuffered.  If
645 the first letter is @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1}, all I/O is
646 unbuffered. This will slow down small sequential reads and writes.  If
647 the first letter is @samp{n}, @samp{N} or @samp{0}, I/O is buffered.
648 This is the default.
649
650 @node GFORTRAN_UNBUFFERED_PRECONNECTED
651 @section @env{GFORTRAN_UNBUFFERED_PRECONNECTED}---Don't buffer I/O on preconnected units
652
653 The environment variable named @env{GFORTRAN_UNBUFFERED_PRECONNECTED} controls
654 whether I/O on a preconnected unit (i.e.@: STDOUT or STDERR) is unbuffered.  If 
655 the first letter is @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1}, I/O is unbuffered. This
656 will slow down small sequential reads and writes.  If the first letter
657 is @samp{n}, @samp{N} or @samp{0}, I/O is buffered.  This is the default.
658
659 @node GFORTRAN_SHOW_LOCUS
660 @section @env{GFORTRAN_SHOW_LOCUS}---Show location for runtime errors
661
662 If the first letter is @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1}, filename and
663 line numbers for runtime errors are printed.  If the first letter is
664 @samp{n}, @samp{N} or @samp{0}, don't print filename and line numbers
665 for runtime errors. The default is to print the location.
666
667 @node GFORTRAN_OPTIONAL_PLUS
668 @section @env{GFORTRAN_OPTIONAL_PLUS}---Print leading + where permitted
669
670 If the first letter is @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1},
671 a plus sign is printed
672 where permitted by the Fortran standard.  If the first letter
673 is @samp{n}, @samp{N} or @samp{0}, a plus sign is not printed
674 in most cases. Default is not to print plus signs.
675
676 @node GFORTRAN_DEFAULT_RECL
677 @section @env{GFORTRAN_DEFAULT_RECL}---Default record length for new files
678
679 This environment variable specifies the default record length, in
680 bytes, for files which are opened without a @code{RECL} tag in the
681 @code{OPEN} statement.  This must be a positive integer.  The
682 default value is 1073741824 bytes (1 GB).
683
684 @node GFORTRAN_LIST_SEPARATOR
685 @section @env{GFORTRAN_LIST_SEPARATOR}---Separator for list output
686
687 This environment variable specifies the separator when writing
688 list-directed output.  It may contain any number of spaces and
689 at most one comma.  If you specify this on the command line,
690 be sure to quote spaces, as in
691 @smallexample
692 $ GFORTRAN_LIST_SEPARATOR='  ,  ' ./a.out
693 @end smallexample
694 when @command{a.out} is the compiled Fortran program that you want to run.
695 Default is a single space.
696
697 @node GFORTRAN_CONVERT_UNIT
698 @section @env{GFORTRAN_CONVERT_UNIT}---Set endianness for unformatted I/O
699
700 By setting the @env{GFORTRAN_CONVERT_UNIT} variable, it is possible
701 to change the representation of data for unformatted files.
702 The syntax for the @env{GFORTRAN_CONVERT_UNIT} variable is:
703 @smallexample
704 GFORTRAN_CONVERT_UNIT: mode | mode ';' exception | exception ;
705 mode: 'native' | 'swap' | 'big_endian' | 'little_endian' ;
706 exception: mode ':' unit_list | unit_list ;
707 unit_list: unit_spec | unit_list unit_spec ;
708 unit_spec: INTEGER | INTEGER '-' INTEGER ;
709 @end smallexample
710 The variable consists of an optional default mode, followed by
711 a list of optional exceptions, which are separated by semicolons
712 from the preceding default and each other.  Each exception consists
713 of a format and a comma-separated list of units.  Valid values for
714 the modes are the same as for the @code{CONVERT} specifier:
715
716 @itemize @w{}
717 @item @code{NATIVE} Use the native format.  This is the default.
718 @item @code{SWAP} Swap between little- and big-endian.
719 @item @code{LITTLE_ENDIAN} Use the little-endian format
720 for unformatted files.
721 @item @code{BIG_ENDIAN} Use the big-endian format for unformatted files.
722 @end itemize
723 A missing mode for an exception is taken to mean @code{BIG_ENDIAN}.
724 Examples of values for @env{GFORTRAN_CONVERT_UNIT} are:
725 @itemize @w{}
726 @item @code{'big_endian'}  Do all unformatted I/O in big_endian mode.
727 @item @code{'little_endian;native:10-20,25'}  Do all unformatted I/O 
728 in little_endian mode, except for units 10 to 20 and 25, which are in
729 native format.
730 @item @code{'10-20'}  Units 10 to 20 are big-endian, the rest is native.
731 @end itemize
732
733 Setting the environment variables should be done on the command
734 line or via the @command{export}
735 command for @command{sh}-compatible shells and via @command{setenv}
736 for @command{csh}-compatible shells.
737
738 Example for @command{sh}:
739 @smallexample
740 $ gfortran foo.f90
741 $ GFORTRAN_CONVERT_UNIT='big_endian;native:10-20' ./a.out
742 @end smallexample
743
744 Example code for @command{csh}:
745 @smallexample
746 % gfortran foo.f90
747 % setenv GFORTRAN_CONVERT_UNIT 'big_endian;native:10-20'
748 % ./a.out
749 @end smallexample
750
751 Using anything but the native representation for unformatted data
752 carries a significant speed overhead.  If speed in this area matters
753 to you, it is best if you use this only for data that needs to be
754 portable.
755
756 @xref{CONVERT specifier}, for an alternative way to specify the
757 data representation for unformatted files.  @xref{Runtime Options}, for
758 setting a default data representation for the whole program.  The
759 @code{CONVERT} specifier overrides the @option{-fconvert} compile options.
760
761 @emph{Note that the values specified via the GFORTRAN_CONVERT_UNIT
762 environment variable will override the CONVERT specifier in the
763 open statement}.  This is to give control over data formats to
764 users who do not have the source code of their program available.
765
766 @node GFORTRAN_ERROR_DUMPCORE
767 @section @env{GFORTRAN_ERROR_DUMPCORE}---Dump core on run-time errors
768
769 If the @env{GFORTRAN_ERROR_DUMPCORE} variable is set to
770 @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1} (only the first letter is relevant)
771 then library run-time errors cause core dumps. To disable the core
772 dumps, set the variable to @samp{n}, @samp{N}, @samp{0}. Default
773 is not to core dump unless the @option{-fdump-core} compile option
774 was used.
775
776 @node GFORTRAN_ERROR_BACKTRACE
777 @section @env{GFORTRAN_ERROR_BACKTRACE}---Show backtrace on run-time errors
778
779 If the @env{GFORTRAN_ERROR_BACKTRACE} variable is set to
780 @samp{y}, @samp{Y} or @samp{1} (only the first letter is relevant)
781 then a backtrace is printed when a run-time error occurs.
782 To disable the backtracing, set the variable to
783 @samp{n}, @samp{N}, @samp{0}. Default is not to print a backtrace
784 unless the @option{-fbacktrace} compile option
785 was used.
786
787 @c =====================================================================
788 @c PART II: LANGUAGE REFERENCE
789 @c =====================================================================
790
791 @tex
792 \part{II}{Language Reference}
793 @end tex
794
795 @c ---------------------------------------------------------------------
796 @c Fortran 2003 and 2008 Status
797 @c ---------------------------------------------------------------------
798
799 @node Fortran 2003 and 2008 status
800 @chapter Fortran 2003 and 2008 Status
801
802 @menu
803 * Fortran 2003 status::
804 * Fortran 2008 status::
805 @end menu
806
807 @node Fortran 2003 status
808 @section Fortran 2003 status
809
810 GNU Fortran supports several Fortran 2003 features; an incomplete
811 list can be found below.
812
813 @itemize
814 @item 
815 Intrinsics @code{command_argument_count}, @code{get_command},
816 @code{get_command_argument}, @code{get_environment_variable}, and
817 @code{move_alloc}.
818
819 @item 
820 @cindex array, constructors
821 @cindex @code{[...]}
822 Array constructors using square brackets. That is, @code{[...]} rather
823 than @code{(/.../)}.
824
825 @item
826 @cindex @code{FLUSH} statement
827 @cindex statement, @code{FLUSH}
828 @code{FLUSH} statement.
829
830 @item
831 @cindex @code{IOMSG=} specifier
832 @code{IOMSG=} specifier for I/O statements.
833
834 @item
835 @cindex @code{ENUM} statement
836 @cindex @code{ENUMERATOR} statement
837 @cindex statement, @code{ENUM}
838 @cindex statement, @code{ENUMERATOR}
839 @opindex @code{fshort-enums}
840 Support for the declaration of enumeration constants via the
841 @code{ENUM} and @code{ENUMERATOR} statements.  Interoperability with
842 @command{gcc} is guaranteed also for the case where the
843 @command{-fshort-enums} command line option is given.
844
845 @item
846 @cindex TR 15581
847 TR 15581:
848 @itemize
849 @item
850 @cindex @code{ALLOCATABLE} dummy arguments
851 @code{ALLOCATABLE} dummy arguments.
852 @item
853 @cindex @code{ALLOCATABLE} function results
854 @code{ALLOCATABLE} function results
855 @item
856 @cindex @code{ALLOCATABLE} components of derived types
857 @code{ALLOCATABLE} components of derived types
858 @end itemize
859
860 @item
861 @cindex @code{STREAM} I/O
862 @cindex @code{ACCESS='STREAM'} I/O
863 The @code{OPEN} statement supports the @code{ACCESS='STREAM'} specifier,
864 allowing I/O without any record structure.
865
866 @item
867 Namelist input/output for internal files.
868
869 @item
870 @cindex @code{PROTECTED} statement
871 @cindex statement, @code{PROTECTED}
872 The @code{PROTECTED} statement and attribute.
873
874 @item
875 @cindex @code{VALUE} statement
876 @cindex statement, @code{VALUE}
877 The @code{VALUE} statement and attribute.
878
879 @item
880 @cindex @code{VOLATILE} statement
881 @cindex statement, @code{VOLATILE}
882 The @code{VOLATILE} statement and attribute.
883
884 @item
885 @cindex @code{IMPORT} statement
886 @cindex statement, @code{IMPORT}
887 The @code{IMPORT} statement, allowing to import
888 host-associated derived types.
889
890 @item
891 @cindex @code{USE, INTRINSIC} statement
892 @cindex statement, @code{USE, INTRINSIC}
893 @cindex @code{ISO_FORTRAN_ENV} statement
894 @cindex statement, @code{ISO_FORTRAN_ENV}
895 @code{USE} statement with @code{INTRINSIC} and @code{NON_INTRINSIC}
896 attribute; supported intrinsic modules: @code{ISO_FORTRAN_ENV},
897 @code{OMP_LIB} and @code{OMP_LIB_KINDS}.
898
899 @item
900 Renaming of operators in the @code{USE} statement.
901
902 @item
903 @cindex ISO C Bindings
904 Interoperability with C (ISO C Bindings)
905
906 @item
907 BOZ as argument of INT, REAL, DBLE and CMPLX.
908
909 @end itemize
910
911
912 @node Fortran 2008 status
913 @section Fortran 2008 status
914
915 The next version of the Fortran standard after Fortran 2003 is currently
916 being worked on by the Working Group 5 of Sub-Committee 22 of the Joint
917 Technical Committee 1 of the International Organization for
918 Standardization (ISO) and the International Electrotechnical Commission
919 (IEC). This group is known at @uref{http://www.nag.co.uk/sc22wg5/, WG5}.
920 The next revision of the Fortran standard is informally referred to as
921 Fortran 2008, reflecting its planned release year. The GNU Fortran
922 compiler has support for some of the new features in Fortran 2008. This
923 support is based on the latest draft, available from
924 @url{http://www.nag.co.uk/sc22wg5/}. However, as the final standard may
925 differ from the drafts, no guarantee of backward compatibility can be
926 made and you should only use it for experimental purposes.
927
928
929 @c ---------------------------------------------------------------------
930 @c Compiler Characteristics
931 @c ---------------------------------------------------------------------
932
933 @node Compiler Characteristics
934 @chapter Compiler Characteristics
935
936 @c TODO: Formulate this introduction a little more generally once
937 @c there is more here than KIND type parameters.
938
939 This chapter describes certain characteristics of the GNU Fortran compiler,
940 namely the KIND type parameter values supported.
941
942 @menu
943 * KIND Type Parameters::
944 @end menu
945
946
947 @node KIND Type Parameters
948 @section KIND Type Parameters
949 @cindex kind
950
951 The @code{KIND} type parameters supported by GNU Fortran for the primitive
952 data types are:
953
954 @table @code
955
956 @item INTEGER
957 1, 2, 4, 8*, 16*, default: 4 (1)
958
959 @item LOGICAL
960 1, 2, 4, 8*, 16*, default: 4 (1)
961
962 @item REAL
963 4, 8, 10**, 16**, default: 4 (2)
964
965 @item COMPLEX
966 4, 8, 10**, 16**, default: 4 (2)
967
968 @item CHARACTER
969 1, 4, default: 1
970
971 @end table
972
973 @noindent
974 * = not available on all systems @*
975 ** = not available on all systems; additionally 10 and 16 are never
976 available at the same time @*
977 (1) Unless -fdefault-integer-8 is used @*
978 (2) Unless -fdefault-real-8 is used
979
980 @noindent
981 The @code{KIND} value matches the storage size in bytes, except for
982 @code{COMPLEX} where the storage size is twice as much (or both real and
983 imaginary part are a real value of the given size).  It is recommended to use
984 the @code{SELECT_*_KIND} intrinsics instead of the concrete values.
985
986
987 @c ---------------------------------------------------------------------
988 @c Extensions
989 @c ---------------------------------------------------------------------
990
991 @c Maybe this chapter should be merged with the 'Standards' section,
992 @c whenever that is written :-)
993
994 @node Extensions
995 @chapter Extensions
996 @cindex extensions
997
998 The two sections below detail the extensions to standard Fortran that are
999 implemented in GNU Fortran, as well as some of the popular or
1000 historically important extensions that are not (or not yet) implemented.
1001 For the latter case, we explain the alternatives available to GNU Fortran
1002 users, including replacement by standard-conforming code or GNU
1003 extensions.
1004
1005 @menu
1006 * Extensions implemented in GNU Fortran::
1007 * Extensions not implemented in GNU Fortran::
1008 @end menu
1009
1010
1011 @node Extensions implemented in GNU Fortran
1012 @section Extensions implemented in GNU Fortran
1013 @cindex extensions, implemented
1014
1015 GNU Fortran implements a number of extensions over standard
1016 Fortran. This chapter contains information on their syntax and
1017 meaning.  There are currently two categories of GNU Fortran
1018 extensions, those that provide functionality beyond that provided
1019 by any standard, and those that are supported by GNU Fortran
1020 purely for backward compatibility with legacy compilers.  By default,
1021 @option{-std=gnu} allows the compiler to accept both types of
1022 extensions, but to warn about the use of the latter.  Specifying
1023 either @option{-std=f95}, @option{-std=f2003} or @option{-std=f2008}
1024 disables both types of extensions, and @option{-std=legacy} allows both
1025 without warning.
1026
1027 @menu
1028 * Old-style kind specifications::
1029 * Old-style variable initialization::
1030 * Extensions to namelist::
1031 * X format descriptor without count field::
1032 * Commas in FORMAT specifications::
1033 * Missing period in FORMAT specifications::
1034 * I/O item lists::
1035 * BOZ literal constants::
1036 * Real array indices::
1037 * Unary operators::
1038 * Implicitly convert LOGICAL and INTEGER values::
1039 * Hollerith constants support::
1040 * Cray pointers::
1041 * CONVERT specifier::
1042 * OpenMP::
1043 * Argument list functions::
1044 @end menu
1045
1046 @node Old-style kind specifications
1047 @subsection Old-style kind specifications
1048 @cindex kind, old-style
1049
1050 GNU Fortran allows old-style kind specifications in declarations. These
1051 look like:
1052 @smallexample
1053       TYPESPEC*size x,y,z
1054 @end smallexample
1055 @noindent
1056 where @code{TYPESPEC} is a basic type (@code{INTEGER}, @code{REAL},
1057 etc.), and where @code{size} is a byte count corresponding to the
1058 storage size of a valid kind for that type.  (For @code{COMPLEX}
1059 variables, @code{size} is the total size of the real and imaginary
1060 parts.)  The statement then declares @code{x}, @code{y} and @code{z} to
1061 be of type @code{TYPESPEC} with the appropriate kind.  This is
1062 equivalent to the standard-conforming declaration
1063 @smallexample
1064       TYPESPEC(k) x,y,z
1065 @end smallexample
1066 @noindent
1067 where @code{k} is the kind parameter suitable for the intended precision.  As
1068 kind parameters are implementation-dependent, use the @code{KIND},
1069 @code{SELECTED_INT_KIND} and @code{SELECTED_REAL_KIND} intrinsics to retrieve
1070 the correct value, for instance @code{REAL*8 x} can be replaced by:
1071 @smallexample
1072 INTEGER, PARAMETER :: dbl = KIND(1.0d0)
1073 REAL(KIND=dbl) :: x
1074 @end smallexample
1075
1076 @node Old-style variable initialization
1077 @subsection Old-style variable initialization
1078
1079 GNU Fortran allows old-style initialization of variables of the
1080 form:
1081 @smallexample
1082       INTEGER i/1/,j/2/
1083       REAL x(2,2) /3*0.,1./
1084 @end smallexample
1085 The syntax for the initializers is as for the @code{DATA} statement, but
1086 unlike in a @code{DATA} statement, an initializer only applies to the
1087 variable immediately preceding the initialization.  In other words,
1088 something like @code{INTEGER I,J/2,3/} is not valid.  This style of
1089 initialization is only allowed in declarations without double colons
1090 (@code{::}); the double colons were introduced in Fortran 90, which also
1091 introduced a standard syntax for initializing variables in type
1092 declarations.
1093
1094 Examples of standard-conforming code equivalent to the above example
1095 are:
1096 @smallexample
1097 ! Fortran 90
1098       INTEGER :: i = 1, j = 2
1099       REAL :: x(2,2) = RESHAPE((/0.,0.,0.,1./),SHAPE(x))
1100 ! Fortran 77
1101       INTEGER i, j
1102       REAL x(2,2)
1103       DATA i/1/, j/2/, x/3*0.,1./
1104 @end smallexample
1105
1106 Note that variables which are explicitly initialized in declarations
1107 or in @code{DATA} statements automatically acquire the @code{SAVE}
1108 attribute.
1109
1110 @node Extensions to namelist
1111 @subsection Extensions to namelist
1112 @cindex Namelist
1113
1114 GNU Fortran fully supports the Fortran 95 standard for namelist I/O
1115 including array qualifiers, substrings and fully qualified derived types.
1116 The output from a namelist write is compatible with namelist read.  The
1117 output has all names in upper case and indentation to column 1 after the
1118 namelist name.  Two extensions are permitted:
1119
1120 Old-style use of @samp{$} instead of @samp{&}
1121 @smallexample
1122 $MYNML
1123  X(:)%Y(2) = 1.0 2.0 3.0
1124  CH(1:4) = "abcd"
1125 $END
1126 @end smallexample
1127
1128 It should be noted that the default terminator is @samp{/} rather than
1129 @samp{&END}.
1130
1131 Querying of the namelist when inputting from stdin. After at least
1132 one space, entering @samp{?} sends to stdout the namelist name and the names of
1133 the variables in the namelist:
1134 @smallexample
1135  ?
1136
1137 &mynml
1138  x
1139  x%y
1140  ch
1141 &end
1142 @end smallexample
1143
1144 Entering @samp{=?} outputs the namelist to stdout, as if
1145 @code{WRITE(*,NML = mynml)} had been called:
1146 @smallexample
1147 =?
1148
1149 &MYNML
1150  X(1)%Y=  0.000000    ,  1.000000    ,  0.000000    ,
1151  X(2)%Y=  0.000000    ,  2.000000    ,  0.000000    ,
1152  X(3)%Y=  0.000000    ,  3.000000    ,  0.000000    ,
1153  CH=abcd,  /
1154 @end smallexample
1155
1156 To aid this dialog, when input is from stdin, errors send their
1157 messages to stderr and execution continues, even if @code{IOSTAT} is set.
1158
1159 @code{PRINT} namelist is permitted.  This causes an error if
1160 @option{-std=f95} is used.
1161 @smallexample
1162 PROGRAM test_print
1163   REAL, dimension (4)  ::  x = (/1.0, 2.0, 3.0, 4.0/)
1164   NAMELIST /mynml/ x
1165   PRINT mynml
1166 END PROGRAM test_print
1167 @end smallexample
1168
1169 Expanded namelist reads are permitted.  This causes an error if 
1170 @option{-std=f95} is used.  In the following example, the first element
1171 of the array will be given the value 0.00 and the two succeeding
1172 elements will be given the values 1.00 and 2.00.
1173 @smallexample
1174 &MYNML
1175   X(1,1) = 0.00 , 1.00 , 2.00
1176 /
1177 @end smallexample
1178
1179 @node X format descriptor without count field
1180 @subsection @code{X} format descriptor without count field
1181
1182 To support legacy codes, GNU Fortran permits the count field of the
1183 @code{X} edit descriptor in @code{FORMAT} statements to be omitted.
1184 When omitted, the count is implicitly assumed to be one.
1185
1186 @smallexample
1187        PRINT 10, 2, 3
1188 10     FORMAT (I1, X, I1)
1189 @end smallexample
1190
1191 @node Commas in FORMAT specifications
1192 @subsection Commas in @code{FORMAT} specifications
1193
1194 To support legacy codes, GNU Fortran allows the comma separator
1195 to be omitted immediately before and after character string edit
1196 descriptors in @code{FORMAT} statements.
1197
1198 @smallexample
1199        PRINT 10, 2, 3
1200 10     FORMAT ('FOO='I1' BAR='I2)
1201 @end smallexample
1202
1203
1204 @node Missing period in FORMAT specifications
1205 @subsection Missing period in @code{FORMAT} specifications
1206
1207 To support legacy codes, GNU Fortran allows missing periods in format
1208 specifications if and only if @option{-std=legacy} is given on the
1209 command line.  This is considered non-conforming code and is
1210 discouraged.
1211
1212 @smallexample
1213        REAL :: value
1214        READ(*,10) value
1215 10     FORMAT ('F4')
1216 @end smallexample
1217
1218 @node I/O item lists
1219 @subsection I/O item lists
1220 @cindex I/O item lists
1221
1222 To support legacy codes, GNU Fortran allows the input item list
1223 of the @code{READ} statement, and the output item lists of the
1224 @code{WRITE} and @code{PRINT} statements, to start with a comma.
1225
1226 @node BOZ literal constants
1227 @subsection BOZ literal constants
1228 @cindex BOZ literal constants
1229
1230 Besides decimal constants, Fortran also supports binary (@code{b}),
1231 octal (@code{o}) and hexadecimal (@code{z}) integer constants. The
1232 syntax is: @samp{prefix quote digits quote}, were the prefix is
1233 either @code{b}, @code{o} or @code{z}, quote is either @code{'} or
1234 @code{"} and the digits are for binary @code{0} or @code{1}, for
1235 octal between @code{0} and @code{7}, and for hexadecimal between
1236 @code{0} and @code{F}. (Example: @code{b'01011101'}.)
1237
1238 Up to Fortran 95, BOZ literals were only allowed to initialize
1239 integer variables in DATA statements. Since Fortran 2003 BOZ literals
1240 are also allowed as argument of @code{REAL}, @code{DBLE}, @code{INT}
1241 and @code{CMPLX}; the result is the same as if the integer BOZ
1242 literal had been converted by @code{TRANSFER} to, respectively,
1243 @code{real}, @code{double precision}, @code{integer} or @code{complex}.
1244 As GNU Fortran extension the intrinsic procedures @code{FLOAT},
1245 @code{DFLOAT}, @code{COMPLEX} and @code{DCMPLX} are treated alike.
1246
1247 As an extension, GNU Fortran allows hexadecimal BOZ literal constants to
1248 be specified using the @code{X} prefix, in addition to the standard
1249 @code{Z} prefix. The BOZ literal can also be specified by adding a
1250 suffix to the string, for example, @code{Z'ABC'} and @code{'ABC'Z} are
1251 equivalent.
1252
1253 Furthermore, GNU Fortran allows using BOZ literal constants outside
1254 DATA statements and the four intrinsic functions allowed by Fortran 2003.
1255 In DATA statements, in direct assignments, where the right-hand side
1256 only contains a BOZ literal constant, and for old-style initializers of
1257 the form @code{integer i /o'0173'/}, the constant is transferred
1258 as if @code{TRANSFER} had been used; for @code{COMPLEX} numbers, only
1259 the real part is initialized unless @code{CMPLX} is used. In all other
1260 cases, the BOZ literal constant is converted to an @code{INTEGER} value with
1261 the largest decimal representation.  This value is then converted
1262 numerically to the type and kind of the variable in question.
1263 (For instance, @code{real :: r = b'0000001' + 1} initializes @code{r}
1264 with @code{2.0}.) As different compilers implement the extension
1265 differently, one should be careful when doing bitwise initialization
1266 of non-integer variables.
1267
1268 Note that initializing an @code{INTEGER} variable with a statement such
1269 as @code{DATA i/Z'FFFFFFFF'/} will give an integer overflow error rather
1270 than the desired result of @math{-1} when @code{i} is a 32-bit integer
1271 on a system that supports 64-bit integers.  The @samp{-fno-range-check}
1272 option can be used as a workaround for legacy code that initializes
1273 integers in this manner.
1274
1275 @node Real array indices
1276 @subsection Real array indices
1277 @cindex array, indices of type real
1278
1279 As an extension, GNU Fortran allows the use of @code{REAL} expressions
1280 or variables as array indices.
1281
1282 @node Unary operators
1283 @subsection Unary operators
1284 @cindex operators, unary
1285
1286 As an extension, GNU Fortran allows unary plus and unary minus operators
1287 to appear as the second operand of binary arithmetic operators without
1288 the need for parenthesis.
1289
1290 @smallexample
1291        X = Y * -Z
1292 @end smallexample
1293
1294 @node Implicitly convert LOGICAL and INTEGER values
1295 @subsection Implicitly convert @code{LOGICAL} and @code{INTEGER} values
1296 @cindex conversion, to integer
1297 @cindex conversion, to logical
1298
1299 As an extension for backwards compatibility with other compilers, GNU
1300 Fortran allows the implicit conversion of @code{LOGICAL} values to
1301 @code{INTEGER} values and vice versa.  When converting from a
1302 @code{LOGICAL} to an @code{INTEGER}, @code{.FALSE.} is interpreted as
1303 zero, and @code{.TRUE.} is interpreted as one.  When converting from
1304 @code{INTEGER} to @code{LOGICAL}, the value zero is interpreted as
1305 @code{.FALSE.} and any nonzero value is interpreted as @code{.TRUE.}.
1306
1307 @smallexample
1308         LOGICAL :: l
1309         l = 1
1310 @end smallexample
1311 @smallexample
1312         INTEGER :: i
1313         i = .TRUE.
1314 @end smallexample
1315
1316 However, there is no implicit conversion of @code{INTEGER} values in
1317 @code{if}-statements, nor of @code{LOGICAL} or @code{INTEGER} values
1318 in I/O operations.
1319
1320 @node Hollerith constants support
1321 @subsection Hollerith constants support
1322 @cindex Hollerith constants
1323
1324 GNU Fortran supports Hollerith constants in assignments, function
1325 arguments, and @code{DATA} and @code{ASSIGN} statements.  A Hollerith
1326 constant is written as a string of characters preceded by an integer
1327 constant indicating the character count, and the letter @code{H} or
1328 @code{h}, and stored in bytewise fashion in a numeric (@code{INTEGER},
1329 @code{REAL}, or @code{complex}) or @code{LOGICAL} variable.  The
1330 constant will be padded or truncated to fit the size of the variable in
1331 which it is stored.
1332
1333 Examples of valid uses of Hollerith constants:
1334 @smallexample
1335       complex*16 x(2)
1336       data x /16Habcdefghijklmnop, 16Hqrstuvwxyz012345/
1337       x(1) = 16HABCDEFGHIJKLMNOP
1338       call foo (4h abc)
1339 @end smallexample
1340
1341 Invalid Hollerith constants examples:
1342 @smallexample
1343       integer*4 a
1344       a = 8H12345678 ! Valid, but the Hollerith constant will be truncated.
1345       a = 0H         ! At least one character is needed.
1346 @end smallexample
1347
1348 In general, Hollerith constants were used to provide a rudimentary
1349 facility for handling character strings in early Fortran compilers,
1350 prior to the introduction of @code{CHARACTER} variables in Fortran 77;
1351 in those cases, the standard-compliant equivalent is to convert the
1352 program to use proper character strings.  On occasion, there may be a
1353 case where the intent is specifically to initialize a numeric variable
1354 with a given byte sequence.  In these cases, the same result can be
1355 obtained by using the @code{TRANSFER} statement, as in this example.
1356 @smallexample
1357       INTEGER(KIND=4) :: a
1358       a = TRANSFER ("abcd", a)     ! equivalent to: a = 4Habcd
1359 @end smallexample
1360
1361
1362 @node Cray pointers
1363 @subsection Cray pointers
1364 @cindex pointer, Cray
1365
1366 Cray pointers are part of a non-standard extension that provides a
1367 C-like pointer in Fortran.  This is accomplished through a pair of
1368 variables: an integer "pointer" that holds a memory address, and a
1369 "pointee" that is used to dereference the pointer.
1370
1371 Pointer/pointee pairs are declared in statements of the form:
1372 @smallexample
1373         pointer ( <pointer> , <pointee> )
1374 @end smallexample
1375 or,
1376 @smallexample
1377         pointer ( <pointer1> , <pointee1> ), ( <pointer2> , <pointee2> ), ...
1378 @end smallexample
1379 The pointer is an integer that is intended to hold a memory address.
1380 The pointee may be an array or scalar.  A pointee can be an assumed
1381 size array---that is, the last dimension may be left unspecified by
1382 using a @code{*} in place of a value---but a pointee cannot be an
1383 assumed shape array.  No space is allocated for the pointee.
1384
1385 The pointee may have its type declared before or after the pointer
1386 statement, and its array specification (if any) may be declared
1387 before, during, or after the pointer statement.  The pointer may be
1388 declared as an integer prior to the pointer statement.  However, some
1389 machines have default integer sizes that are different than the size
1390 of a pointer, and so the following code is not portable:
1391 @smallexample
1392         integer ipt
1393         pointer (ipt, iarr)
1394 @end smallexample
1395 If a pointer is declared with a kind that is too small, the compiler
1396 will issue a warning; the resulting binary will probably not work
1397 correctly, because the memory addresses stored in the pointers may be
1398 truncated.  It is safer to omit the first line of the above example;
1399 if explicit declaration of ipt's type is omitted, then the compiler
1400 will ensure that ipt is an integer variable large enough to hold a
1401 pointer.
1402
1403 Pointer arithmetic is valid with Cray pointers, but it is not the same
1404 as C pointer arithmetic.  Cray pointers are just ordinary integers, so
1405 the user is responsible for determining how many bytes to add to a
1406 pointer in order to increment it.  Consider the following example:
1407 @smallexample
1408         real target(10)
1409         real pointee(10)
1410         pointer (ipt, pointee)
1411         ipt = loc (target)
1412         ipt = ipt + 1       
1413 @end smallexample
1414 The last statement does not set @code{ipt} to the address of
1415 @code{target(1)}, as it would in C pointer arithmetic.  Adding @code{1}
1416 to @code{ipt} just adds one byte to the address stored in @code{ipt}.
1417
1418 Any expression involving the pointee will be translated to use the
1419 value stored in the pointer as the base address.
1420
1421 To get the address of elements, this extension provides an intrinsic
1422 function @code{LOC()}.  The @code{LOC()} function is equivalent to the
1423 @code{&} operator in C, except the address is cast to an integer type:
1424 @smallexample
1425         real ar(10)
1426         pointer(ipt, arpte(10))
1427         real arpte
1428         ipt = loc(ar)  ! Makes arpte is an alias for ar
1429         arpte(1) = 1.0 ! Sets ar(1) to 1.0
1430 @end smallexample
1431 The pointer can also be set by a call to the @code{MALLOC} intrinsic
1432 (see @ref{MALLOC}).
1433
1434 Cray pointees often are used to alias an existing variable.  For
1435 example:
1436 @smallexample
1437         integer target(10)
1438         integer iarr(10)
1439         pointer (ipt, iarr)
1440         ipt = loc(target)
1441 @end smallexample
1442 As long as @code{ipt} remains unchanged, @code{iarr} is now an alias for
1443 @code{target}. The optimizer, however, will not detect this aliasing, so
1444 it is unsafe to use @code{iarr} and @code{target} simultaneously.  Using
1445 a pointee in any way that violates the Fortran aliasing rules or
1446 assumptions is illegal. It is the user's responsibility to avoid doing
1447 this; the compiler works under the assumption that no such aliasing
1448 occurs.
1449
1450 Cray pointers will work correctly when there is no aliasing (i.e., when
1451 they are used to access a dynamically allocated block of memory), and
1452 also in any routine where a pointee is used, but any variable with which
1453 it shares storage is not used.  Code that violates these rules may not
1454 run as the user intends.  This is not a bug in the optimizer; any code
1455 that violates the aliasing rules is illegal.  (Note that this is not
1456 unique to GNU Fortran; any Fortran compiler that supports Cray pointers
1457 will ``incorrectly'' optimize code with illegal aliasing.)
1458
1459 There are a number of restrictions on the attributes that can be applied
1460 to Cray pointers and pointees.  Pointees may not have the
1461 @code{ALLOCATABLE}, @code{INTENT}, @code{OPTIONAL}, @code{DUMMY},
1462 @code{TARGET}, @code{INTRINSIC}, or @code{POINTER} attributes. Pointers
1463 may not have the @code{DIMENSION}, @code{POINTER}, @code{TARGET},
1464 @code{ALLOCATABLE}, @code{EXTERNAL}, or @code{INTRINSIC} attributes.
1465 Pointees may not occur in more than one pointer statement.  A pointee
1466 cannot be a pointer.  Pointees cannot occur in equivalence, common, or
1467 data statements.
1468
1469 A Cray pointer may also point to a function or a subroutine.  For
1470 example, the following excerpt is valid:
1471 @smallexample
1472   implicit none
1473   external sub
1474   pointer (subptr,subpte)
1475   external subpte
1476   subptr = loc(sub)
1477   call subpte()
1478   [...]
1479   subroutine sub
1480   [...]
1481   end subroutine sub
1482 @end smallexample
1483
1484 A pointer may be modified during the course of a program, and this
1485 will change the location to which the pointee refers.  However, when
1486 pointees are passed as arguments, they are treated as ordinary
1487 variables in the invoked function.  Subsequent changes to the pointer
1488 will not change the base address of the array that was passed.
1489
1490 @node CONVERT specifier
1491 @subsection @code{CONVERT} specifier
1492 @cindex @code{CONVERT} specifier
1493
1494 GNU Fortran allows the conversion of unformatted data between little-
1495 and big-endian representation to facilitate moving of data
1496 between different systems.  The conversion can be indicated with
1497 the @code{CONVERT} specifier on the @code{OPEN} statement.
1498 @xref{GFORTRAN_CONVERT_UNIT}, for an alternative way of specifying
1499 the data format via an environment variable.
1500
1501 Valid values for @code{CONVERT} are:
1502 @itemize @w{}
1503 @item @code{CONVERT='NATIVE'} Use the native format.  This is the default.
1504 @item @code{CONVERT='SWAP'} Swap between little- and big-endian.
1505 @item @code{CONVERT='LITTLE_ENDIAN'} Use the little-endian representation
1506 for unformatted files.
1507 @item @code{CONVERT='BIG_ENDIAN'} Use the big-endian representation for
1508 unformatted files.
1509 @end itemize
1510
1511 Using the option could look like this:
1512 @smallexample
1513   open(file='big.dat',form='unformatted',access='sequential', &
1514        convert='big_endian')
1515 @end smallexample
1516
1517 The value of the conversion can be queried by using
1518 @code{INQUIRE(CONVERT=ch)}.  The values returned are
1519 @code{'BIG_ENDIAN'} and @code{'LITTLE_ENDIAN'}.
1520
1521 @code{CONVERT} works between big- and little-endian for
1522 @code{INTEGER} values of all supported kinds and for @code{REAL}
1523 on IEEE systems of kinds 4 and 8.  Conversion between different
1524 ``extended double'' types on different architectures such as
1525 m68k and x86_64, which GNU Fortran
1526 supports as @code{REAL(KIND=10)} and @code{REAL(KIND=16)}, will
1527 probably not work.
1528
1529 @emph{Note that the values specified via the GFORTRAN_CONVERT_UNIT
1530 environment variable will override the CONVERT specifier in the
1531 open statement}.  This is to give control over data formats to
1532 users who do not have the source code of their program available.
1533
1534 Using anything but the native representation for unformatted data
1535 carries a significant speed overhead.  If speed in this area matters
1536 to you, it is best if you use this only for data that needs to be
1537 portable.
1538
1539 @node OpenMP
1540 @subsection OpenMP
1541 @cindex OpenMP
1542
1543 OpenMP (Open Multi-Processing) is an application programming
1544 interface (API) that supports multi-platform shared memory 
1545 multiprocessing programming in C/C++ and Fortran on many 
1546 architectures, including Unix and Microsoft Windows platforms.
1547 It consists of a set of compiler directives, library routines,
1548 and environment variables that influence run-time behavior.
1549
1550 GNU Fortran strives to be compatible to the 
1551 @uref{http://www.openmp.org/mp-documents/spec30.pdf,
1552 OpenMP Application Program Interface v3.0}.
1553
1554 To enable the processing of the OpenMP directive @code{!$omp} in
1555 free-form source code; the @code{c$omp}, @code{*$omp} and @code{!$omp}
1556 directives in fixed form; the @code{!$} conditional compilation sentinels
1557 in free form; and the @code{c$}, @code{*$} and @code{!$} sentinels
1558 in fixed form, @command{gfortran} needs to be invoked with the
1559 @option{-fopenmp}. This also arranges for automatic linking of the
1560 GNU OpenMP runtime library @ref{Top,,libgomp,libgomp,GNU OpenMP
1561 runtime library}.
1562
1563 The OpenMP Fortran runtime library routines are provided both in a
1564 form of a Fortran 90 module named @code{omp_lib} and in a form of
1565 a Fortran @code{include} file named @file{omp_lib.h}.
1566
1567 An example of a parallelized loop taken from Appendix A.1 of
1568 the OpenMP Application Program Interface v2.5:
1569 @smallexample
1570 SUBROUTINE A1(N, A, B)
1571   INTEGER I, N
1572   REAL B(N), A(N)
1573 !$OMP PARALLEL DO !I is private by default
1574   DO I=2,N
1575     B(I) = (A(I) + A(I-1)) / 2.0
1576   ENDDO
1577 !$OMP END PARALLEL DO
1578 END SUBROUTINE A1
1579 @end smallexample
1580
1581 Please note:
1582 @itemize
1583 @item
1584 @option{-fopenmp} implies @option{-frecursive}, i.e., all local arrays
1585 will be allocated on the stack. When porting existing code to OpenMP,
1586 this may lead to surprising results, especially to segmentation faults
1587 if the stacksize is limited.
1588
1589 @item
1590 On glibc-based systems, OpenMP enabled applications cannot be statically
1591 linked due to limitations of the underlying pthreads-implementation. It
1592 might be possible to get a working solution if 
1593 @command{-Wl,--whole-archive -lpthread -Wl,--no-whole-archive} is added
1594 to the command line. However, this is not supported by @command{gcc} and
1595 thus not recommended.
1596 @end itemize
1597
1598 @node Argument list functions
1599 @subsection Argument list functions @code{%VAL}, @code{%REF} and @code{%LOC}
1600 @cindex argument list functions
1601 @cindex @code{%VAL}
1602 @cindex @code{%REF}
1603 @cindex @code{%LOC}
1604
1605 GNU Fortran supports argument list functions @code{%VAL}, @code{%REF} 
1606 and @code{%LOC} statements, for backward compatibility with g77. 
1607 It is recommended that these should be used only for code that is 
1608 accessing facilities outside of GNU Fortran, such as operating system 
1609 or windowing facilities. It is best to constrain such uses to isolated 
1610 portions of a program--portions that deal specifically and exclusively 
1611 with low-level, system-dependent facilities. Such portions might well 
1612 provide a portable interface for use by the program as a whole, but are 
1613 themselves not portable, and should be thoroughly tested each time they 
1614 are rebuilt using a new compiler or version of a compiler.
1615
1616 @code{%VAL} passes a scalar argument by value, @code{%REF} passes it by 
1617 reference and @code{%LOC} passes its memory location.  Since gfortran 
1618 already passes scalar arguments by reference, @code{%REF} is in effect 
1619 a do-nothing.  @code{%LOC} has the same effect as a Fortran pointer.
1620
1621 An example of passing an argument by value to a C subroutine foo.:
1622 @smallexample
1623 C
1624 C prototype      void foo_ (float x);
1625 C
1626       external foo
1627       real*4 x
1628       x = 3.14159
1629       call foo (%VAL (x))
1630       end
1631 @end smallexample
1632
1633 For details refer to the g77 manual
1634 @uref{http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-3.4.6/g77/index.html#Top}.
1635
1636 Also, @code{c_by_val.f} and its partner @code{c_by_val.c} of the
1637 GNU Fortran testsuite are worth a look.
1638
1639
1640 @node Extensions not implemented in GNU Fortran
1641 @section Extensions not implemented in GNU Fortran
1642 @cindex extensions, not implemented
1643
1644 The long history of the Fortran language, its wide use and broad
1645 userbase, the large number of different compiler vendors and the lack of
1646 some features crucial to users in the first standards have lead to the
1647 existence of a number of important extensions to the language.  While
1648 some of the most useful or popular extensions are supported by the GNU
1649 Fortran compiler, not all existing extensions are supported.  This section
1650 aims at listing these extensions and offering advice on how best make
1651 code that uses them running with the GNU Fortran compiler.
1652
1653 @c More can be found here:
1654 @c   -- http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gcc-3.4.6/g77/Missing-Features.html
1655 @c   -- the list of Fortran and libgfortran bugs closed as WONTFIX:
1656 @c      http://tinyurl.com/2u4h5y
1657
1658 @menu
1659 * STRUCTURE and RECORD::
1660 @c * UNION and MAP::
1661 * ENCODE and DECODE statements::
1662 * Variable FORMAT expressions::
1663 @c * Q edit descriptor::
1664 @c * AUTOMATIC statement::
1665 @c * TYPE and ACCEPT I/O Statements::
1666 @c * .XOR. operator::
1667 @c * CARRIAGECONTROL, DEFAULTFILE, DISPOSE and RECORDTYPE I/O specifiers::
1668 @c * Omitted arguments in procedure call:
1669 @end menu
1670
1671
1672 @node STRUCTURE and RECORD
1673 @subsection @code{STRUCTURE} and @code{RECORD}
1674 @cindex @code{STRUCTURE}
1675 @cindex @code{RECORD}
1676
1677 Structures are user-defined aggregate data types; this functionality was
1678 standardized in Fortran 90 with an different syntax, under the name of
1679 ``derived types''. Here is an example of code using the non portable
1680 structure syntax:
1681
1682 @example
1683 ! Declaring a structure named ``item'' and containing three fields:
1684 ! an integer ID, an description string and a floating-point price.
1685 STRUCTURE /item/
1686   INTEGER id
1687   CHARACTER(LEN=200) description
1688   REAL price
1689 END STRUCTURE
1690
1691 ! Define two variables, an single record of type ``item''
1692 ! named ``pear'', and an array of items named ``store_catalog''
1693 RECORD /item/ pear, store_catalog(100)
1694
1695 ! We can directly access the fields of both variables
1696 pear.id = 92316
1697 pear.description = "juicy D'Anjou pear"
1698 pear.price = 0.15
1699 store_catalog(7).id = 7831
1700 store_catalog(7).description = "milk bottle"
1701 store_catalog(7).price = 1.2
1702
1703 ! We can also manipulate the whole structure
1704 store_catalog(12) = pear
1705 print *, store_catalog(12)
1706 @end example
1707
1708 @noindent
1709 This code can easily be rewritten in the Fortran 90 syntax as following:
1710
1711 @example
1712 ! ``STRUCTURE /name/ ... END STRUCTURE'' becomes
1713 ! ``TYPE name ... END TYPE''
1714 TYPE item
1715   INTEGER id
1716   CHARACTER(LEN=200) description
1717   REAL price
1718 END TYPE
1719
1720 ! ``RECORD /name/ variable'' becomes ``TYPE(name) variable''
1721 TYPE(item) pear, store_catalog(100)
1722
1723 ! Instead of using a dot (.) to access fields of a record, the
1724 ! standard syntax uses a percent sign (%)
1725 pear%id = 92316
1726 pear%description = "juicy D'Anjou pear"
1727 pear%price = 0.15
1728 store_catalog(7)%id = 7831
1729 store_catalog(7)%description = "milk bottle"
1730 store_catalog(7)%price = 1.2
1731
1732 ! Assignments of a whole variable don't change
1733 store_catalog(12) = pear
1734 print *, store_catalog(12)
1735 @end example
1736
1737
1738 @c @node UNION and MAP
1739 @c @subsection @code{UNION} and @code{MAP}
1740 @c @cindex @code{UNION}
1741 @c @cindex @code{MAP}
1742 @c
1743 @c For help writing this one, see
1744 @c http://www.eng.umd.edu/~nsw/ench250/fortran1.htm#UNION and
1745 @c http://www.tacc.utexas.edu/services/userguides/pgi/pgiws_ug/pgi32u06.htm
1746
1747
1748 @node ENCODE and DECODE statements
1749 @subsection @code{ENCODE} and @code{DECODE} statements
1750 @cindex @code{ENCODE}
1751 @cindex @code{DECODE}
1752
1753 GNU Fortran doesn't support the @code{ENCODE} and @code{DECODE}
1754 statements.  These statements are best replaced by @code{READ} and
1755 @code{WRITE} statements involving internal files (@code{CHARACTER}
1756 variables and arrays), which have been part of the Fortran standard since
1757 Fortran 77. For example, replace a code fragment like
1758
1759 @smallexample
1760       INTEGER*1 LINE(80)
1761       REAL A, B, C
1762 c     ... Code that sets LINE
1763       DECODE (80, 9000, LINE) A, B, C
1764  9000 FORMAT (1X, 3(F10.5))
1765 @end smallexample
1766
1767 @noindent
1768 with the following:
1769
1770 @smallexample
1771       CHARACTER(LEN=80) LINE
1772       REAL A, B, C
1773 c     ... Code that sets LINE
1774       READ (UNIT=LINE, FMT=9000) A, B, C
1775  9000 FORMAT (1X, 3(F10.5))
1776 @end smallexample
1777
1778 Similarly, replace a code fragment like
1779
1780 @smallexample
1781       INTEGER*1 LINE(80)
1782       REAL A, B, C
1783 c     ... Code that sets A, B and C
1784       ENCODE (80, 9000, LINE) A, B, C
1785  9000 FORMAT (1X, 'OUTPUT IS ', 3(F10.5))
1786 @end smallexample
1787
1788 @noindent
1789 with the following:
1790
1791 @smallexample
1792       INTEGER*1 LINE(80)
1793       REAL A, B, C
1794 c     ... Code that sets A, B and C
1795       WRITE (UNIT=LINE, FMT=9000) A, B, C
1796  9000 FORMAT (1X, 'OUTPUT IS ', 3(F10.5))
1797 @end smallexample
1798
1799
1800 @node Variable FORMAT expressions
1801 @subsection Variable @code{FORMAT} expressions
1802 @cindex @code{FORMAT}
1803
1804 A variable @code{FORMAT} expression is format statement which includes
1805 angle brackets enclosing a Fortran expression: @code{FORMAT(I<N>)}. GNU
1806 Fortran does not support this legacy extension. The effect of variable
1807 format expressions can be reproduced by using the more powerful (and
1808 standard) combination of internal output and string formats. For example,
1809 replace a code fragment like this:
1810
1811 @smallexample
1812       WRITE(6,20) INT1
1813  20   FORMAT(I<N+1>)
1814 @end smallexample
1815
1816 @noindent
1817 with the following:
1818
1819 @smallexample
1820 c     Variable declaration
1821       CHARACTER(LEN=20) F
1822 c     
1823 c     Other code here...
1824 c
1825       WRITE(FMT,'("(I", I0, ")")') N+1
1826       WRITE(6,FM) INT1
1827 @end smallexample
1828
1829 @noindent
1830 or with:
1831
1832 @smallexample
1833 c     Variable declaration
1834       CHARACTER(LEN=20) FMT
1835 c     
1836 c     Other code here...
1837 c
1838       WRITE(FMT,*) N+1
1839       WRITE(6,"(I" // ADJUSTL(FMT) // ")") INT1
1840 @end smallexample
1841
1842
1843 @c ---------------------------------------------------------------------
1844 @c Mixed-Language Programming
1845 @c ---------------------------------------------------------------------
1846
1847 @node Mixed-Language Programming
1848 @chapter Mixed-Language Programming
1849 @cindex Interoperability
1850 @cindex Mixed-language programming
1851
1852 @menu
1853 * Interoperability with C::
1854 * GNU Fortran Compiler Directives::
1855 * Non-Fortran Main Program::
1856 @end menu
1857
1858 This chapter is about mixed-language interoperability, but also applies
1859 if one links Fortran code compiled by different compilers. In most cases,
1860 use of the C Binding features of the Fortran 2003 standard is sufficient,
1861 and their use is highly recommended.
1862
1863
1864 @node Interoperability with C
1865 @section Interoperability with C
1866
1867 @menu
1868 * Intrinsic Types::
1869 * Further Interoperability of Fortran with C::
1870 * Derived Types and struct::
1871 * Interoperable Global Variables::
1872 * Interoperable Subroutines and Functions::
1873 @end menu
1874
1875 Since Fortran 2003 (ISO/IEC 1539-1:2004(E)) there is a
1876 standardized way to generate procedure and derived-type
1877 declarations and global variables which are interoperable with C
1878 (ISO/IEC 9899:1999). The @code{bind(C)} attribute has been added
1879 to inform the compiler that a symbol shall be interoperable with C;
1880 also, some constraints are added. Note, however, that not
1881 all C features have a Fortran equivalent or vice versa. For instance,
1882 neither C's unsigned integers nor C's functions with variable number
1883 of arguments have an equivalent in Fortran.
1884
1885
1886 @node Intrinsic Types
1887 @subsection Intrinsic Types
1888
1889 In order to ensure that exactly the same variable type and kind is used
1890 in C and Fortran, the named constants shall be used which are defined in the
1891 @code{ISO_C_BINDING} intrinsic module. That module contains named constants
1892 for kind parameters and character named constants for the escape sequences
1893 in C. For a list of the constants, see @ref{ISO_C_BINDING}.
1894
1895 @node Derived Types and struct
1896 @subsection Derived Types and struct
1897
1898 For compatibility of derived types with @code{struct}, one needs to use
1899 the @code{BIND(C)} attribute in the type declaration. For instance, the
1900 following type declaration
1901
1902 @smallexample
1903  USE ISO_C_BINDING
1904  TYPE, BIND(C) :: myType
1905    INTEGER(C_INT) :: i1, i2
1906    INTEGER(C_SIGNED_CHAR) :: i3
1907    REAL(C_DOUBLE) :: d1
1908    COMPLEX(C_FLOAT_COMPLEX) :: c1
1909    CHARACTER(KIND=C_CHAR) :: str(5)
1910  END TYPE
1911 @end smallexample
1912
1913 matches the following @code{struct} declaration in C
1914
1915 @smallexample
1916  struct @{
1917    int i1, i2;
1918    /* Note: "char" might be signed or unsigned.  */
1919    signed char i3;
1920    double d1;
1921    float _Complex c1;
1922    char str[5];
1923  @} myType;
1924 @end smallexample
1925
1926 Derived types with the C binding attribute shall not have the @code{sequence}
1927 attribute, type parameters, the @code{extends} attribute, nor type-bound
1928 procedures. Every component must be of interoperable type and kind and may not
1929 have the @code{pointer} or @code{allocatable} attribute. The names of the
1930 variables are irrelevant for interoperability.
1931
1932 As there exist no direct Fortran equivalents, neither unions nor structs
1933 with bit field or variable-length array members are interoperable.
1934
1935 @node Interoperable Global Variables
1936 @subsection Interoperable Global Variables
1937
1938 Variables can be made accessible from C using the C binding attribute,
1939 optionally together with specifying a binding name. Those variables
1940 have to be declared in the declaration part of a @code{MODULE},
1941 be of interoperable type, and have neither the @code{pointer} nor
1942 the @code{allocatable} attribute.
1943
1944 @smallexample
1945   MODULE m
1946     USE myType_module
1947     USE ISO_C_BINDING
1948     integer(C_INT), bind(C, name="_MyProject_flags") :: global_flag
1949     type(myType), bind(C) :: tp
1950   END MODULE
1951 @end smallexample
1952
1953 Here, @code{_MyProject_flags} is the case-sensitive name of the variable
1954 as seen from C programs while @code{global_flag} is the case-insensitive
1955 name as seen from Fortran. If no binding name is specified, as for
1956 @var{tp}, the C binding name is the (lowercase) Fortran binding name.
1957 If a binding name is specified, only a single variable may be after the
1958 double colon. Note of warning: You cannot use a global variable to
1959 access @var{errno} of the C library as the C standard allows it to be
1960 a macro. Use the @code{IERRNO} intrinsic (GNU extension) instead.
1961
1962 @node Interoperable Subroutines and Functions
1963 @subsection Interoperable Subroutines and Functions
1964
1965 Subroutines and functions have to have the @code{BIND(C)} attribute to
1966 be compatible with C. The dummy argument declaration is relatively
1967 straightforward. However, one needs to be careful because C uses
1968 call-by-value by default while Fortran behaves usually similar to
1969 call-by-reference. Furthermore, strings and pointers are handled
1970 differently. Note that only explicit size and assumed-size arrays are
1971 supported but not assumed-shape or allocatable arrays.
1972
1973 To pass a variable by value, use the @code{VALUE} attribute.
1974 Thus the following C prototype
1975
1976 @smallexample
1977 @code{int func(int i, int *j)}
1978 @end smallexample
1979
1980 matches the Fortran declaration
1981
1982 @smallexample
1983   integer(c_int) func(i,j)
1984     integer, VALUE :: i
1985     integer :: j
1986 @end smallexample
1987
1988 Note that pointer arguments also frequently need the @code{VALUE} attribute.
1989
1990 Strings are handled quite differently in C and Fortran. In C a string
1991 is a @code{NUL}-terminated array of characters while in Fortran each string
1992 has a length associated with it and is thus not terminated (by e.g.
1993 @code{NUL}). For example, if one wants to use the following C function,
1994
1995 @smallexample
1996   #include <stdio.h>
1997   void print_C(char *string) /* equivalent: char string[]  */
1998   @{
1999      printf("%s\n", string);
2000   @}
2001 @end smallexample
2002
2003 to print ``Hello World'' from Fortran, one can call it using
2004
2005 @smallexample
2006   use iso_c_binding, only: C_CHAR, C_NULL_CHAR
2007   interface
2008     subroutine print_c(string) bind(C, name="print_C")
2009       use iso_c_binding, only: c_char
2010       character(kind=c_char) :: string(*)
2011     end subroutine print_c
2012   end interface
2013   call print_c(C_CHAR_"Hello World"//C_NULL_CHAR)
2014 @end smallexample
2015
2016 As the example shows, one needs to ensure that the
2017 string is @code{NUL} terminated. Additionally, the dummy argument
2018 @var{string} of @code{print_C} is a length-one assumed-size
2019 array; using @code{character(len=*)} is not allowed. The example
2020 above uses @code{c_char_"Hello World"} to ensure the string
2021 literal has the right type; typically the default character
2022 kind and @code{c_char} are the same and thus @code{"Hello World"}
2023 is equivalent. However, the standard does not guarantee this.
2024
2025 The use of pointers is now illustrated using the C library
2026 function @code{strncpy}, whose prototype is
2027
2028 @smallexample
2029   char *strncpy(char *restrict s1, const char *restrict s2, size_t n);
2030 @end smallexample
2031
2032 The function @code{strncpy} copies at most @var{n} characters from
2033 string @var{s2} to @var{s1} and returns @var{s1}. In the following
2034 example, we ignore the return value:
2035
2036 @smallexample
2037   use iso_c_binding
2038   implicit none
2039   character(len=30) :: str,str2
2040   interface
2041     ! Ignore the return value of strncpy -> subroutine
2042     ! "restrict" is always assumed if we do not pass a pointer
2043     subroutine strncpy(dest, src, n) bind(C)
2044       import
2045       character(kind=c_char),  intent(out) :: dest(*)
2046       character(kind=c_char),  intent(in)  :: src(*)
2047       integer(c_size_t), value, intent(in) :: n
2048     end subroutine strncpy
2049   end interface
2050   str = repeat('X',30) ! Initialize whole string with 'X'
2051   call strncpy(str, c_char_"Hello World"//C_NULL_CHAR, &
2052                len(c_char_"Hello World",kind=c_size_t))
2053   print '(a)', str ! prints: "Hello WorldXXXXXXXXXXXXXXXXXXX"
2054   end
2055 @end smallexample
2056
2057 C pointers are represented in Fortran via the special derived type
2058 @code{type(c_ptr)}, with private components. Thus one needs to
2059 use intrinsic conversion procedures to convert from or to C pointers.
2060 For example,
2061
2062 @smallexample
2063   use iso_c_binding
2064   type(c_ptr) :: cptr1, cptr2
2065   integer, target :: array(7), scalar
2066   integer, pointer :: pa(:), ps
2067   cptr1 = c_loc(array(1)) ! The programmer needs to ensure that the
2068                           ! array is contiguous if required by the C
2069                           ! procedure
2070   cptr2 = c_loc(scalar)
2071   call c_f_pointer(cptr2, ps)
2072   call c_f_pointer(cptr2, pa, shape=[7])
2073 @end smallexample
2074
2075 When converting C to Fortran arrays, the one-dimensional @code{SHAPE} argument
2076 has to be passed. Note: A pointer argument @code{void *} matches
2077 @code{TYPE(C_PTR), VALUE} while @code{TYPE(C_PTR)} matches @code{void **}.
2078
2079 Procedure pointers are handled analogously to pointers; the C type is
2080 @code{TYPE(C_FUNPTR)} and the intrinsic conversion procedures are
2081 @code{C_F_PROC_POINTER} and @code{C_FUNLOC}.
2082
2083 The intrinsic procedures are described in @ref{Intrinsic Procedures}.
2084
2085 @node Further Interoperability of Fortran with C
2086 @subsection Further Interoperability of Fortran with C
2087
2088 Assumed-shape and allocatable arrays are passed using an array descriptor
2089 (dope vector). The internal structure of the array descriptor used
2090 by GNU Fortran is not yet documented and will change. There will also be
2091 a Technical Report (TR 29113) which standardizes an interoperable
2092 array descriptor. Until then, you can use the Chasm Language
2093 Interoperability Tools, @url{http://chasm-interop.sourceforge.net/},
2094 which provide an interface to GNU Fortran's array descriptor.
2095
2096 The technical report 29113 will presumably also include support for
2097 C-interoperable @code{OPTIONAL} and for assumed-rank and assumed-type
2098 dummy arguments. However, the TR has neither been approved nor implemented
2099 in GNU Fortran; therefore, these features are not yet available.
2100
2101
2102
2103 @node GNU Fortran Compiler Directives
2104 @section GNU Fortran Compiler Directives
2105
2106 The Fortran standard standard describes how a conforming program shall
2107 behave; however, the exact implementation is not standardized. In order
2108 to allow the user to choose specific implementation details, compiler
2109 directives can be used to set attributes of variables and procedures
2110 which are not part of the standard. Whether a given attribute is
2111 supported and its exact effects depend on both the operating system and
2112 on the processor; see
2113 @ref{Top,,C Extensions,gcc,Using the GNU Compiler Collection (GCC)}
2114 for details.
2115
2116 For procedures and procedure pointers, the following attributes can
2117 be used to change the calling convention:
2118
2119 @itemize
2120 @item @code{CDECL} -- standard C calling convention
2121 @item @code{STDCALL} -- convention where the called procedure pops the stack
2122 @item @code{FASTCALL} -- part of the arguments are passed via registers
2123 instead using the stack
2124 @end itemize
2125
2126 Besides changing the calling convention, the attributes also influence
2127 the decoration of the symbol name, e.g., by a leading underscore or by
2128 a trailing at-sign followed by the number of bytes on the stack. When
2129 assigning a procedure to a procedure pointer, both should use the same
2130 calling convention.
2131
2132 On some systems, procedures and global variables (module variables and
2133 @code{COMMON} blocks) need special handling to be accessible when they
2134 are in a shared library. The following attributes are available:
2135
2136 @itemize
2137 @item @code{DLLEXPORT} -- provide a global pointer to a pointer in the DLL
2138 @item @code{DLLIMPORT} -- reference the function or variable using a global pointer 
2139 @end itemize
2140
2141 The attributes are specified using the syntax
2142
2143 @code{!GCC$ ATTRIBUTES} @var{attribute-list} @code{::} @var{variable-list}
2144
2145 where in free-form source code only whitespace is allowed before @code{!GCC$}
2146 and in fixed-form source code @code{!GCC$}, @code{cGCC$} or @code{*GCC$} shall
2147 start in the first column.
2148
2149 For procedures, the compiler directives shall be placed into the body
2150 of the procedure; for variables and procedure pointers, they shall be in
2151 the same declaration part as the variable or procedure pointer.
2152
2153
2154
2155 @node Non-Fortran Main Program
2156 @section Non-Fortran Main Program
2157
2158 @menu
2159 * _gfortran_set_args:: Save command-line arguments
2160 * _gfortran_set_options:: Set library option flags
2161 * _gfortran_set_convert:: Set endian conversion
2162 * _gfortran_set_record_marker:: Set length of record markers
2163 * _gfortran_set_max_subrecord_length:: Set subrecord length
2164 @end menu
2165
2166 Even if you are doing mixed-language programming, it is very
2167 likely that you do not need to know or use the information in this
2168 section. Since it is about the internal structure of GNU Fortran,
2169 it may also change in GCC minor releases.
2170
2171 When you compile a @code{PROGRAM} with GNU Fortran, a function
2172 with the name @code{main} (in the symbol table of the object file)
2173 is generated, which initializes the libgfortran library and then
2174 calls the actual program which uses the name @code{MAIN__}, for
2175 historic reasons. If you link GNU Fortran compiled procedures
2176 to, e.g., a C or C++ program or to a Fortran program compiled by
2177 a different compiler, the libgfortran library is not initialized
2178 and thus a few intrinsic procedures do not work properly, e.g.
2179 those for obtaining the command-line arguments.
2180
2181 Therefore, if your @code{PROGRAM} is not compiled with
2182 GNU Fortran and the GNU Fortran compiled procedures require
2183 intrinsics relying on the library initialization, you need to
2184 initialize the library yourself. Using the default options,
2185 gfortran calls @code{_gfortran_set_args} and
2186 @code{_gfortran_set_options}. The initialization of the former
2187 is needed if the called procedures access the command line
2188 (and for backtracing); the latter sets some flags based on the
2189 standard chosen or to enable backtracing. In typical programs,
2190 it is not necessary to call any initialization function.
2191
2192 If your @code{PROGRAM} is compiled with GNU Fortran, you shall
2193 not call any of the following functions. The libgfortran
2194 initialization functions are shown in C syntax but using C
2195 bindings they are also accessible from Fortran.
2196
2197
2198 @node _gfortran_set_args
2199 @subsection @code{_gfortran_set_args} --- Save command-line arguments
2200 @fnindex _gfortran_set_args
2201 @cindex libgfortran initialization, set_args
2202
2203 @table @asis
2204 @item @emph{Description}:
2205 @code{_gfortran_set_args} saves the command-line arguments; this
2206 initialization is required if any of the command-line intrinsics
2207 is called. Additionally, it shall be called if backtracing is
2208 enabled (see @code{_gfortran_set_options}).
2209
2210 @item @emph{Syntax}:
2211 @code{void _gfortran_set_args (int argc, char *argv[])}
2212
2213 @item @emph{Arguments}:
2214 @multitable @columnfractions .15 .70
2215 @item @var{argc} @tab number of command line argument strings
2216 @item @var{argv} @tab the command-line argument strings; argv[0]
2217 is the pathname of the executable itself.
2218 @end multitable
2219
2220 @item @emph{Example}:
2221 @smallexample
2222 int main (int argc, char *argv[])
2223 @{
2224   /* Initialize libgfortran.  */
2225   _gfortran_set_args (argc, argv);
2226   return 0;
2227 @}
2228 @end smallexample
2229 @end table
2230
2231
2232 @node _gfortran_set_options
2233 @subsection @code{_gfortran_set_options} --- Set library option flags
2234 @fnindex _gfortran_set_options
2235 @cindex libgfortran initialization, set_options
2236
2237 @table @asis
2238 @item @emph{Description}:
2239 @code{_gfortran_set_options} sets several flags related to the Fortran
2240 standard to be used, whether backtracing or core dumps should be enabled
2241 and whether range checks should be performed. The syntax allows for
2242 upward compatibility since the number of passed flags is specified; for
2243 non-passed flags, the default value is used. See also
2244 @pxref{Code Gen Options}. Please note that not all flags are actually
2245 used.
2246
2247 @item @emph{Syntax}:
2248 @code{void _gfortran_set_options (int num, int options[])}
2249
2250 @item @emph{Arguments}:
2251 @multitable @columnfractions .15 .70
2252 @item @var{num} @tab number of options passed
2253 @item @var{argv} @tab The list of flag values
2254 @end multitable
2255
2256 @item @emph{option flag list}:
2257 @multitable @columnfractions .15 .70
2258 @item @var{option}[0] @tab Allowed standard; can give run-time errors
2259 if e.g. an input-output edit descriptor is invalid in a given standard.
2260 Possible values are (bitwise or-ed) @code{GFC_STD_F77} (1),
2261 @code{GFC_STD_F95_OBS} (2), @code{GFC_STD_F95_DEL} (4), @code{GFC_STD_F95}
2262 (8), @code{GFC_STD_F2003} (16), @code{GFC_STD_GNU} (32),
2263 @code{GFC_STD_LEGACY} (64), and @code{GFC_STD_F2008} (128).
2264 Default: @code{GFC_STD_F95_OBS | GFC_STD_F95_DEL | GFC_STD_F2003
2265 | GFC_STD_F2008 | GFC_STD_F95 | GFC_STD_F77 | GFC_STD_GNU | GFC_STD_LEGACY}.
2266 @item @var{option}[1] @tab Standard-warning flag; prints a warning to
2267 standard error. Default: @code{GFC_STD_F95_DEL | GFC_STD_LEGACY}.
2268 @item @var{option}[2] @tab If non zero, enable pedantic checking.
2269 Default: off.
2270 @item @var{option}[3] @tab If non zero, enable core dumps on run-time
2271 errors. Default: off.
2272 @item @var{option}[4] @tab If non zero, enable backtracing on run-time
2273 errors. Default: off.
2274 Note: Installs a signal handler and requires command-line
2275 initialization using @code{_gfortran_set_args}.
2276 @item @var{option}[5] @tab If non zero, supports signed zeros.
2277 Default: enabled.
2278 @item @var{option}[6] @tab Enables run-time checking. Possible values
2279 are (bitwise or-ed): GFC_RTCHECK_BOUNDS (1), GFC_RTCHECK_ARRAY_TEMPS (2),
2280 GFC_RTCHECK_RECURSION (4), GFC_RTCHECK_DO (16), GFC_RTCHECK_POINTER (32).
2281 Default: disabled.
2282 @item @var{option}[7] @tab If non zero, range checking is enabled.
2283 Default: enabled. See -frange-check (@pxref{Code Gen Options}).
2284 @end multitable
2285
2286 @item @emph{Example}:
2287 @smallexample
2288   /* Use gfortran 4.5 default options.  */
2289   static int options[] = @{68, 255, 0, 0, 0, 1, 0, 1@};
2290   _gfortran_set_options (8, &options);
2291 @end smallexample
2292 @end table
2293
2294
2295 @node _gfortran_set_convert
2296 @subsection @code{_gfortran_set_convert} --- Set endian conversion
2297 @fnindex _gfortran_set_convert
2298 @cindex libgfortran initialization, set_convert
2299
2300 @table @asis
2301 @item @emph{Description}:
2302 @code{_gfortran_set_convert} set the representation of data for
2303 unformatted files.
2304
2305 @item @emph{Syntax}:
2306 @code{void _gfortran_set_convert (int conv)}
2307
2308 @item @emph{Arguments}:
2309 @multitable @columnfractions .15 .70
2310 @item @var{conv} @tab Endian conversion, possible values:
2311 GFC_CONVERT_NATIVE (0, default), GFC_CONVERT_SWAP (1),
2312 GFC_CONVERT_BIG (2), GFC_CONVERT_LITTLE (3).
2313 @end multitable
2314
2315 @item @emph{Example}:
2316 @smallexample
2317 int main (int argc, char *argv[])
2318 @{
2319   /* Initialize libgfortran.  */
2320   _gfortran_set_args (argc, argv);
2321   _gfortran_set_convert (1);
2322   return 0;
2323 @}
2324 @end smallexample
2325 @end table
2326
2327
2328 @node _gfortran_set_record_marker
2329 @subsection @code{_gfortran_set_record_marker} --- Set length of record markers
2330 @fnindex _gfortran_set_record_marker
2331 @cindex libgfortran initialization, set_record_marker
2332
2333 @table @asis
2334 @item @emph{Description}:
2335 @code{_gfortran_set_record_marker} set the length of record markers
2336 for unformatted files.
2337
2338 @item @emph{Syntax}:
2339 @code{void _gfortran_set_record_marker (int val)}
2340
2341 @item @emph{Arguments}:
2342 @multitable @columnfractions .15 .70
2343 @item @var{val} @tab Length of the record marker; valid values
2344 are 4 and 8. Default is 4.
2345 @end multitable
2346
2347 @item @emph{Example}:
2348 @smallexample
2349 int main (int argc, char *argv[])
2350 @{
2351   /* Initialize libgfortran.  */
2352   _gfortran_set_args (argc, argv);
2353   _gfortran_set_record_marker (8);
2354   return 0;
2355 @}
2356 @end smallexample
2357 @end table
2358
2359
2360 @node _gfortran_set_max_subrecord_length
2361 @subsection @code{_gfortran_set_max_subrecord_length} --- Set subrecord length
2362 @fnindex _gfortran_set_max_subrecord_length
2363 @cindex libgfortran initialization, set_max_subrecord_length
2364
2365 @table @asis
2366 @item @emph{Description}:
2367 @code{_gfortran_set_max_subrecord_length} set the maximum length
2368 for a subrecord. This option only makes sense for testing and
2369 debugging of unformatted I/O.
2370
2371 @item @emph{Syntax}:
2372 @code{void _gfortran_set_max_subrecord_length (int val)}
2373
2374 @item @emph{Arguments}:
2375 @multitable @columnfractions .15 .70
2376 @item @var{val} @tab the maximum length for a subrecord;
2377 the maximum permitted value is 2147483639, which is also
2378 the default.
2379 @end multitable
2380
2381 @item @emph{Example}:
2382 @smallexample
2383 int main (int argc, char *argv[])
2384 @{
2385   /* Initialize libgfortran.  */
2386   _gfortran_set_args (argc, argv);
2387   _gfortran_set_max_subrecord_length (8);
2388   return 0;
2389 @}
2390 @end smallexample
2391 @end table
2392
2393
2394
2395 @c Intrinsic Procedures
2396 @c ---------------------------------------------------------------------
2397
2398 @include intrinsic.texi
2399
2400
2401 @tex
2402 \blankpart
2403 @end tex
2404
2405 @c ---------------------------------------------------------------------
2406 @c Contributing
2407 @c ---------------------------------------------------------------------
2408
2409 @node Contributing
2410 @unnumbered Contributing
2411 @cindex Contributing
2412
2413 Free software is only possible if people contribute to efforts
2414 to create it.
2415 We're always in need of more people helping out with ideas
2416 and comments, writing documentation and contributing code.
2417
2418 If you want to contribute to GNU Fortran,
2419 have a look at the long lists of projects you can take on.
2420 Some of these projects are small,
2421 some of them are large;
2422 some are completely orthogonal to the rest of what is
2423 happening on GNU Fortran,
2424 but others are ``mainstream'' projects in need of enthusiastic hackers.
2425 All of these projects are important!
2426 We'll eventually get around to the things here,
2427 but they are also things doable by someone who is willing and able.
2428
2429 @menu
2430 * Contributors::
2431 * Projects::
2432 * Proposed Extensions::
2433 @end menu
2434
2435
2436 @node Contributors
2437 @section Contributors to GNU Fortran
2438 @cindex Contributors
2439 @cindex Credits
2440 @cindex Authors
2441
2442 Most of the parser was hand-crafted by @emph{Andy Vaught}, who is
2443 also the initiator of the whole project.  Thanks Andy!
2444 Most of the interface with GCC was written by @emph{Paul Brook}.
2445
2446 The following individuals have contributed code and/or
2447 ideas and significant help to the GNU Fortran project
2448 (in alphabetical order):
2449
2450 @itemize @minus
2451 @item Janne Blomqvist
2452 @item Steven Bosscher
2453 @item Paul Brook
2454 @item Tobias Burnus
2455 @item Fran@,{c}ois-Xavier Coudert
2456 @item Bud Davis
2457 @item Jerry DeLisle
2458 @item Erik Edelmann
2459 @item Bernhard Fischer
2460 @item Daniel Franke
2461 @item Richard Guenther
2462 @item Richard Henderson
2463 @item Katherine Holcomb
2464 @item Jakub Jelinek
2465 @item Niels Kristian Bech Jensen
2466 @item Steven Johnson
2467 @item Steven G. Kargl
2468 @item Thomas Koenig
2469 @item Asher Langton
2470 @item H. J. Lu
2471 @item Toon Moene
2472 @item Brooks Moses
2473 @item Andrew Pinski
2474 @item Tim Prince
2475 @item Christopher D. Rickett
2476 @item Richard Sandiford
2477 @item Tobias Schl@"uter
2478 @item Roger Sayle
2479 @item Paul Thomas
2480 @item Andy Vaught
2481 @item Feng Wang
2482 @item Janus Weil
2483 @item Daniel Kraft
2484 @end itemize
2485
2486 The following people have contributed bug reports,
2487 smaller or larger patches,
2488 and much needed feedback and encouragement for the
2489 GNU Fortran project: 
2490
2491 @itemize @minus
2492 @item Bill Clodius
2493 @item Dominique d'Humi@`eres
2494 @item Kate Hedstrom
2495 @item Erik Schnetter
2496 @item Joost VandeVondele
2497 @end itemize
2498
2499 Many other individuals have helped debug,
2500 test and improve the GNU Fortran compiler over the past few years,
2501 and we welcome you to do the same!
2502 If you already have done so,
2503 and you would like to see your name listed in the
2504 list above, please contact us.
2505
2506
2507 @node Projects
2508 @section Projects
2509
2510 @table @emph
2511
2512 @item Help build the test suite
2513 Solicit more code for donation to the test suite: the more extensive the
2514 testsuite, the smaller the risk of breaking things in the future! We can
2515 keep code private on request.
2516
2517 @item Bug hunting/squishing
2518 Find bugs and write more test cases! Test cases are especially very
2519 welcome, because it allows us to concentrate on fixing bugs instead of
2520 isolating them. Going through the bugzilla database at
2521 @url{http://gcc.gnu.org/bugzilla/} to reduce testcases posted there and
2522 add more information (for example, for which version does the testcase
2523 work, for which versions does it fail?) is also very helpful.
2524
2525 @end table
2526
2527
2528 @node Proposed Extensions
2529 @section Proposed Extensions
2530
2531 Here's a list of proposed extensions for the GNU Fortran compiler, in no particular
2532 order.  Most of these are necessary to be fully compatible with
2533 existing Fortran compilers, but they are not part of the official
2534 J3 Fortran 95 standard.
2535
2536 @subsection Compiler extensions: 
2537 @itemize @bullet
2538 @item
2539 User-specified alignment rules for structures.
2540
2541 @item
2542 Flag to generate @code{Makefile} info.
2543
2544 @item
2545 Automatically extend single precision constants to double.
2546
2547 @item
2548 Compile code that conserves memory by dynamically allocating common and
2549 module storage either on stack or heap.
2550
2551 @item
2552 Compile flag to generate code for array conformance checking (suggest -CC).
2553
2554 @item
2555 User control of symbol names (underscores, etc).
2556
2557 @item
2558 Compile setting for maximum size of stack frame size before spilling
2559 parts to static or heap.
2560
2561 @item
2562 Flag to force local variables into static space.
2563
2564 @item
2565 Flag to force local variables onto stack.
2566 @end itemize
2567
2568
2569 @subsection Environment Options
2570 @itemize @bullet
2571 @item
2572 Pluggable library modules for random numbers, linear algebra.
2573 LA should use BLAS calling conventions.
2574
2575 @item
2576 Environment variables controlling actions on arithmetic exceptions like
2577 overflow, underflow, precision loss---Generate NaN, abort, default.
2578 action.
2579
2580 @item
2581 Set precision for fp units that support it (i387).
2582
2583 @item
2584 Variable for setting fp rounding mode.
2585
2586 @item
2587 Variable to fill uninitialized variables with a user-defined bit
2588 pattern.
2589
2590 @item
2591 Environment variable controlling filename that is opened for that unit
2592 number.
2593
2594 @item
2595 Environment variable to clear/trash memory being freed.
2596
2597 @item
2598 Environment variable to control tracing of allocations and frees.
2599
2600 @item
2601 Environment variable to display allocated memory at normal program end.
2602
2603 @item
2604 Environment variable for filename for * IO-unit.
2605
2606 @item
2607 Environment variable for temporary file directory.
2608
2609 @item
2610 Environment variable forcing standard output to be line buffered (unix).
2611
2612 @end itemize
2613
2614
2615 @c ---------------------------------------------------------------------
2616 @c GNU General Public License
2617 @c ---------------------------------------------------------------------
2618
2619 @include gpl_v3.texi
2620
2621
2622
2623 @c ---------------------------------------------------------------------
2624 @c GNU Free Documentation License
2625 @c ---------------------------------------------------------------------
2626
2627 @include fdl.texi
2628
2629
2630
2631 @c ---------------------------------------------------------------------
2632 @c Funding Free Software
2633 @c ---------------------------------------------------------------------
2634
2635 @include funding.texi
2636
2637 @c ---------------------------------------------------------------------
2638 @c Indices
2639 @c ---------------------------------------------------------------------
2640
2641 @node Option Index
2642 @unnumbered Option Index
2643 @command{gfortran}'s command line options are indexed here without any
2644 initial @samp{-} or @samp{--}. Where an option has both positive and
2645 negative forms (such as -foption and -fno-option), relevant entries in
2646 the manual are indexed under the most appropriate form; it may sometimes
2647 be useful to look up both forms.
2648 @printindex op
2649
2650 @node Keyword Index
2651 @unnumbered Keyword Index
2652 @printindex cp
2653
2654 @bye